西安建筑科技大学精品课程：《大学物理 College Physics》课程知识结构_光学知识结构

整体结构大学物理:光学知识结构 光的干涉 干涉基础 干涉分类 分波面千涉 分振幅干涉 干涉现象 涉 条 薄膜干涉 件 杨洛菲 氏 埃 涅 双镜耳 劈牛迈克 缝 双 尖顿尔逊 镜 环 仪 物理系:史彭

物理系：史彭 整 体 结 构 大学物理：光学知识结构 光的干涉 干涉基础 干 涉 现 象 干 涉 条 件 分波面干涉 干涉分类 分振幅干涉 杨 氏 双 缝 洛 埃 镜 菲 涅 耳 双 镜 薄膜干涉 劈 尖 牛 顿 环 迈克 尔逊 仪

大学物理:光学知识结构 光的干涉部分 基本概念 介质的折射率 频率相同 2波长关系 3光程 ∑nL 4光程差与相位差关系 △Φ波长为真空 2z2中的波长 典型习题 计算两个光路的光程差、相位差 计算不同介质的波长、波速 物理系:史彭

物理系：史彭 大学物理：光学知识结构 光的干涉部分 1 介质的折射率 u c n = 2 波长关系 n n   = 一、基本概念 3 光程 i niL 4 光程差与相位差关系 典型习题 计算两个光路的光程差、相位差    =  2 计算不同介质的波长、波速 频率相同 波长为真空 中的波长

大学物理:光学知识结构 基本定理 1干涉条件 相干光源:频率相同、振动方向相同、相位差恒定 干涉极大条件 6=+2k 波长为真空 干涉极小条件 (2k+1) 中的波长 典型习题 求干涉极大、极小 物理系:史彭

物理系：史彭 大学物理：光学知识结构 干涉极大条件 干涉极小条件 2 2   =  k  2 (2 1)   =  k +  二、基本定理 1 干涉条件 相干光源：频率相同、振动方向相同、相位差恒定 典型习题 求干涉极大、极小 S1 S2 P1 P2 波长为真空 中的波长

大学物理:光学知识结构 2杨氏双缝干涉 6=n D 干涉加强 D入 x=±k 相邻明条纹间距 典型习题 求干涉加强(减弱)位置、条纹间距 求加介质片的情况 求斜入射情况 求白光入射情况 注意:角度很小 物理系:史彭

物理系：史彭 大学物理：光学知识结构 2 杨氏双缝干涉 D xd  = n 干涉加强 nd D x k  =  相邻明条纹间距 nd D x x x k k   = +1 − = 典型习题 求干涉加强（减弱）位置、条纹间距 求加介质片的情况 求斜入射情况 求白光入射情况 注意：角度很小

大学物理:光学知识结构 3薄膜干涉 2eVn2-nsin2+1个半波损失 垂直入射8=2m2e+ 1个半波损失 注意:半波损失个数 典型习题 1 求光程差、相位差 级次分析 物理系:史彭

物理系：史彭 大学物理：光学知识结构 3 薄膜干涉 2 2 sin 2 2 1 2 2   = e n − n i + 垂直入射 2 2 2   = n e + 典型习题 求光程差、相位差 注意：半波损失个数 1个半波损失 1个半波损失 n1 n2 级次分析 n3

大学物理:光学知识结构 4劈尖干涉明 2k k 暗 入 相邻明纹对应的厚度差e=ek+1-e 入 相邻明纹之间的距离 sin e 2 sin e 夹丝厚度 D 利用“等厚”概念,判断凸凹 典型习题 求相邻条纹距离、厚度差、可出现条纹数、可出现条纹 最高级次 判断凸凹、凸凹高(深)度 物理系,史彭

物理系：史彭 大学物理：光学知识结构 4 劈尖干涉 明  − = 4 2 k 1 e 暗 =  2 k e 相邻明纹对应的厚度差 2 1  e = ek+ − ek = 相邻明纹之间的距离   =   = sin 2sin e  2  =   L 夹丝厚度 D 利用“等厚”概念，判断凸凹 典型习题 求相邻条纹距离、厚度差、可出现条纹数、可出现条纹 最高级次 判断凸凹、凸凹高（深）度

大学物理:光学知识结构 5牛顿环 AR 暗纹 k+ -= mRn 典型习题 求波长、曲率半径、明(暗)环半径 6迈克耳逊干涉仪 动镜移动距离与冒出(缩进)个数关系 △d=N 迈克耳逊干涉仪一个臂增加介质片引起的附加光程差 6=2d(n-1) 物理系:史彭

物理系：史彭 大学物理：光学知识结构 5 牛顿环 rk+m − rk = mR 2 2 r = kR 暗纹 6 迈克耳逊干涉仪 2  d = N   = 2d(n −1) 动镜移动距离与冒出（缩进）个数关系 迈克耳逊干涉仪一个臂增加介质片引起的附加光程差 典型习题 求波长、曲率半径、明（暗）环半径

大学物理:光学知识结构 用浪长为λ的单色光垂直照射折射率为n2的劈尖薄膜(如 图),图中各部分折射率的关系是.n10第0级存在,第五条为第四级 2.8+19 4 1=A12 物理系:史彭

物理系：史彭 大学物理：光学知识结构 用波长为λ的单色光垂直照射折射率为n2的劈尖薄膜（如 图），图中各部分折射率的关系是. 观察反射光的 干涉条纹,从劈尖顶开始向右数第五条暗条纹中心所对应的厚 度 e＝ n1  n2  n3 n1  n2  n3 二个半波损失 2 2 (2 1) 2   = n ek = k +  4 2 2 1 n k ek + = k = 0,e0  0 第0级存在，第五条为第四级 2 2 4 4 9 4 2 8 1 n n e   =  + =

大学物理:光学知识结构 薄钢片上有两条紧靠的平行细缝用浪长λ=546.1nm的平 面光浪正入射到钢片上屏幕距双缝的距离为D=200m测 得中央明条纹两侧的第五级明条纹间的距离为△X=12.0 mm。 (1)求两缝间的距离。 kD曰x=2x, kdA kdA =0.910m △X (2)从任一明条纹记作0)向一边数到第20条明条纹,共经过 多大距离? 相邻两纹间距L20=20Ax 20D =24.0mm 物理系:史彭

物理系：史彭 大学物理：光学知识结构 薄钢片上有两条紧靠的平行细缝,用波长  = 546.1nm的平 面光波正入射到钢片上.屏幕距双缝的距离为 D = 2.00 m,测 得中央明条纹两侧的第五级明条纹间的距离为 X = 12.0 mm 。 (1) 求两缝间的距离。 d kD x  = d k D X x 2  2  = 5 = mm X k D d 0.910 2 =  =  (2) 从任一明条纹(记作0)向一边数到第20条明条纹，共经过 多大距离? 相邻两纹间距 mm d D L x 24.0 20 2 0 = 20 = = 

大学物理:光学知识结构 3)如果使光浪斜入射到钢片上条纹间距将如何改变?(用 计算说明) 在相邻两纹的两组光线中都 增加了一个固定大小的光程 B 差AB,计算其差值时减掉了, 则条纹间距不变 物理系:史彭

物理系：史彭 大学物理：光学知识结构 (3) 如果使光波斜入射到钢片上,条纹间距将如何改变?（用 计算说明） θ 在相邻两纹的两组光线中都 增加了一个固定大小的光程 差AB，计算其差值时减掉了， 则条纹间距不变 A B