《光學復習課》ppt課件

1、第十四、十五、十六章第十四、十五、十六章 光學復習光學復習南南 京京 理理 工工 大大 學學 應應 用用 物物 理理 系系第十四、十五、十六章第十四、十五、十六章光學復習課光學復習課第十四、十五、十六章第十四、十五、十六章 光學復習光學復習南南 京京 理理 工工 大大 學學 應應 用用 物物 理理 系系一一 根本要求根本要求1 了解相關光的條件及獲得相關光的方法了解相關光的條件及獲得相關光的方法.2 掌握光程的概念以及光程差和相位差的關系，了掌握光程的概念以及光程差和相位差的關系，了解在什么情況下的反射光有相位躍變解在什么情況下的反射光有相位躍變.3 能分析楊氏雙縫干涉條紋及薄膜等厚干涉條紋的

2、能分析楊氏雙縫干涉條紋及薄膜等厚干涉條紋的位置位置.4 了解邁克耳遜干涉儀的任務原理了解邁克耳遜干涉儀的任務原理.第十四、十五、十六章第十四、十五、十六章 光學復習光學復習南南 京京 理理 工工 大大 學學 應應 用用 物物 理理 系系 2 2 掌握用半波帶法來分析單縫的夫瑯禾費掌握用半波帶法來分析單縫的夫瑯禾費衍射條紋分布規(guī)律的方法，會分析縫寬及波長對衍衍射條紋分布規(guī)律的方法，會分析縫寬及波長對衍射條紋分布的影響射條紋分布的影響. . 3 3 掌握光柵衍射公式掌握光柵衍射公式 , , 會確定光柵衍射譜會確定光柵衍射譜線的位置，會分析光柵常數(shù)及波長對光柵衍射譜線線的位置，會分析光柵常數(shù)及波長對

3、光柵衍射譜線分布的影響分布的影響. . 4 4 了解衍射對光學儀器分辨率的影響了解衍射對光學儀器分辨率的影響. . 5 5 了解了解x x射線的衍射景象和布拉格公式的物射線的衍射景象和布拉格公式的物理意義理意義. . 1 1 了解惠更斯菲涅耳原理及它對光的衍了解惠更斯菲涅耳原理及它對光的衍射景象的定性解釋射景象的定性解釋. .第十四、十五、十六章第十四、十五、十六章 光學復習光學復習南南 京京 理理 工工 大大 學學 應應 用用 物物 理理 系系 了解自然光與偏振光的區(qū)別了解自然光與偏振光的區(qū)別; 了解布儒斯特定律和馬呂斯定律了解布儒斯特定律和馬呂斯定律; 了解線偏振光的獲得方法和檢驗方法；了

4、解線偏振光的獲得方法和檢驗方法； 了解雙折射景象了解雙折射景象 自學閱讀。自學閱讀。第十四、十五、十六章第十四、十五、十六章 光學復習光學復習南南 京京 理理 工工 大大 學學 應應 用用 物物 理理 系系1 1、相長干涉和相消干涉的條件、相長干涉和相消干涉的條件干涉加強干涉加強相長干涉相長干涉,2, 1 ,0,kk,2, 1 ,02,kk干涉減弱干涉減弱相消干涉相消干涉, 2 , 1 , 0,2) 12(kk,2, 1 ,0, )12(kk根本內(nèi)容根本內(nèi)容干涉的關鍵是寫出光程差干涉的關鍵是寫出光程差第十四、十五、十六章第十四、十五、十六章 光學復習光學復習南南 京京 理理 工工 大大 學學

5、應應 用用 物物 理理 系系根本內(nèi)容根本內(nèi)容,210 kk 明紋極大明紋極大,2,12)12( kk 暗紋極小暗紋極小 Dxa2 2 2、楊氏雙縫干涉、楊氏雙縫干涉 x ak2D 明紋極大明紋極大1,2,1 ,0 k2)12(2 kaD暗紋極小暗紋極小2,2,1 k2相鄰兩明暗紋的間距同側(cè)相鄰兩最亮明紋，或相 鄰兩最暗暗紋之間的間距aDx2 第十四、十五、十六章第十四、十五、十六章 光學復習光學復習南南 京京 理理 工工 大大 學學 應應 用用 物物 理理 系系1n2n3n原那么：原那么：有半波損失當,21nn 無半波損失當,21nn ）（上、下均有半波損失不考慮半波損失）（,3211nnn

6、）（上、下均無半波損失無半波損失）（,3212nnn 半波損失）（上有半波損失、下無考慮半波損失）（,3213nnn 半波損失）（上無半波損失、下有考慮半波損失）（,3214nnn 根本內(nèi)容根本內(nèi)容第十四、十五、十六章第十四、十五、十六章 光學復習光學復習南南 京京 理理 工工 大大 學學 應應 用用 物物 理理 系系根本內(nèi)容根本內(nèi)容根據(jù)詳細根據(jù)詳細情況而定情況而定222212sin/2e nni反3、薄膜干涉、薄膜干涉e nk2)21(nk2明紋明紋暗紋暗紋4、劈尖、劈尖,k明紋明紋(21),2k暗紋暗紋22ne122niieen2相鄰明相鄰明(暗暗)紋間的厚度差紋間的厚度差3條紋間距條紋間

7、距2ln或上外表平移或上外表平移第十四、十五、十六章第十四、十五、十六章 光學復習光學復習南南 京京 理理 工工 大大 學學 應應 用用 物物 理理 系系根本內(nèi)容根本內(nèi)容), 2 , 1(kk明紋明紋), 1 , 0()21(kk暗紋暗紋5、牛頓環(huán)、牛頓環(huán)), 2 , 1 , 0( k暗環(huán)半徑暗環(huán)半徑明環(huán)半徑明環(huán)半徑), 3 , 2 , 1( k Rkr)21( kRr 第十四、十五、十六章第十四、十五、十六章 光學復習光學復習南南 京京 理理 工工 大大 學學 應應 用用 物物 理理 系系根本內(nèi)容根本內(nèi)容干涉條紋干涉條紋挪動數(shù)目挪動數(shù)目挪動間隔挪動間隔1M2kd挪動反射鏡挪動反射鏡6 6、邁

8、克爾孫干涉儀、邁克爾孫干涉儀第十四、十五、十六章第十四、十五、十六章 光學復習光學復習南南 京京 理理 工工 大大 學學 應應 用用 物物 理理 系系根本內(nèi)容根本內(nèi)容 .3 , 2 , 1.3 , 2 , 12) 12(0sinkkkka 中央明紋中央明紋k級明紋級明紋k級暗紋級暗紋衍衍 射射1 1、單縫衍射、單縫衍射afk )2 , 1( k暗紋暗紋afk212 ）（ 明紋明紋 x0 0中央明紋中央明紋)2 , 1( k第十四、十五、十六章第十四、十五、十六章 光學復習光學復習南南 京京 理理 工工 大大 學學 應應 用用 物物 理理 系系根本內(nèi)容根本內(nèi)容fxtg xafxx 22210暗2

9、 2半角寬度：中央明紋對光心所張角度的一半。半角寬度：中央明紋對光心所張角度的一半。a0afxtg 22sin1000暗暗，角寬度角寬度1 1中央明紋寬度為兩個第一級暗紋極小之間的間隔中央明紋寬度為兩個第一級暗紋極小之間的間隔第十四、十五、十六章第十四、十五、十六章 光學復習光學復習南南 京京 理理 工工 大大 學學 應應 用用 物物 理理 系系根本內(nèi)容根本內(nèi)容2)1(01xafafkafkxxxkk 除中央明紋以外，衍射條紋等寬等距。除中央明紋以外，衍射條紋等寬等距。021 a3 3其他條紋寬度其他條紋寬度恣意兩相鄰明暗條紋極小處恣意兩相鄰明暗條紋極小處第十四、十五、十六章第十四、十五、十六

10、章 光學復習光學復習南南 京京 理理 工工 大大 學學 應應 用用 物物 理理 系系根本內(nèi)容根本內(nèi)容)sin(sinsinsin12 aaarr4光斜入射：光斜入射：在法線下方取負。在法線上方取正， ,明紋中心）（暗紋中心中央明紋, 2, 1,212, 2, 1,22, 0)sin(sinkkkka 第十四、十五、十六章第十四、十五、十六章 光學復習光學復習南南 京京 理理 工工 大大 學學 應應 用用 物物 理理 系系根本內(nèi)容根本內(nèi)容暗紋極小主極大明紋（2 , 1 , 0)12(2 , 1 , 0,sin)kkkkba 2 2光柵方程：光柵方程：相鄰兩縫射出的衍射角為相鄰兩縫射出的衍射角為

11、的的兩條光線兩條光線 2、光柵衍射、光柵衍射 取整非整數(shù)，減整數(shù)，最高級次12)3(max dk. 7, 1, 0, 71512max kkkn，例：亮紋數(shù)目Nbad1)1( 光柵常數(shù)：第十四、十五、十六章第十四、十五、十六章 光學復習光學復習南南 京京 理理 工工 大大 學學 應應 用用 物物 理理 系系根本內(nèi)容根本內(nèi)容4 4譜線缺級：譜線缺級：單縫衍射的暗紋處單縫衍射的暗紋處缺級條件：缺級條件： kakbasinsin)(單縫暗紋：干涉明紋：缺級當), 2, 1(kabakkkabak缺級數(shù)目實際亮紋數(shù)目 12)5(maxkn第十四、十五、十六章第十四、十五、十六章 光學復習光學復習南南

12、京京 理理 工工 大大 學學 應應 用用 物物 理理 系系根本內(nèi)容根本內(nèi)容光柵方程：光柵方程：6 6光柵斜入射情況光柵斜入射情況sin)(sin)(babakbabasin)(sin)()2, 1, 0(k第十四、十五、十六章第十四、十五、十六章 光學復習光學復習南南 京京 理理 工工 大大 學學 應應 用用 物物 理理 系系根本內(nèi)容根本內(nèi)容3 3、愛里斑、愛里斑中央亮堂的圓斑，中央亮堂的圓斑，84%84%的能量的能量半角寬度：半角寬度：Dfd 22. 12tansin000D 22.1min4 4、最小分辨角、最小分辨角光學儀器分辨率光學儀器分辨率 22.110D 1,D第十四、十五、十六章

13、第十四、十五、十六章 光學復習光學復習南南 京京 理理 工工 大大 學學 應應 用用 物物 理理 系系根本內(nèi)容根本內(nèi)容1 1、馬呂斯定律、馬呂斯定律1880 1880 年年cos0EE 2020EEII20cosII 馬呂斯定律馬呂斯定律 強度為強度為 的偏振光的偏振光經(jīng)過檢偏振器后經(jīng)過檢偏振器后,出射光的強度為出射光的強度為0I偏偏 振振第十四、十五、十六章第十四、十五、十六章 光學復習光學復習南南 京京 理理 工工 大大 學學 應應 用用 物物 理理 系系根本內(nèi)容根本內(nèi)容)2(cos223 II202cos2II 220223sincos21sinIII2sin81203II 0I1I3p

14、2p1p2I3I2p3p1p第十四、十五、十六章第十四、十五、十六章 光學復習光學復習南南 京京 理理 工工 大大 學學 應應 用用 物物 理理 系系根本內(nèi)容根本內(nèi)容2 2、布儒斯特定律、布儒斯特定律18121812年年反射光為完全偏振光，且反射光為完全偏振光，且振動面垂直入射面，折射振動面垂直入射面，折射光為部分偏振光。光為部分偏振光。120tannni 當當 時，時，1反射光和折射光相互垂直反射光和折射光相互垂直 .120sinsinnni00120cossintaniinni)2cos(sincos0i20i0i0i1n玻璃玻璃2n空氣空氣第十四、十五、十六章第十四、十五、十六章 光學復習光學復習南南 京京 理理 工工 大大 學學 應應 用用 物物 理理 系系根本內(nèi)容根本內(nèi)容120tannni tan)2tan(cot0210inni 2根據(jù)光的可逆性，當入射光以根據(jù)光的可逆性，當入射光以 角從角從 介介質(zhì)入射于界面時，此質(zhì)入射