大學(xué)物理：光學(xué)復(fù)習(xí)課

1、第十四、十五、十六章第十四、十五、十六章 光學(xué)復(fù)習(xí)光學(xué)復(fù)習(xí)南南 京京 理理 工工 大大 學(xué)學(xué) 應(yīng)應(yīng) 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(xué)復(fù)習(xí)課光學(xué)復(fù)習(xí)課第十四、十五、十六章第十四、十五、十六章 光學(xué)復(fù)習(xí)光學(xué)復(fù)習(xí)南南 京京 理理 工工 大大 學(xué)學(xué) 應(yīng)應(yīng) 用用 物物 理理 系系一一 基本要求基本要求1 理解相干光的條件及獲得相干光的方法理解相干光的條件及獲得相干光的方法.2 掌握光程的概念以及光程差和相位差的關(guān)系，理掌握光程的概念以及光程差和相位差的關(guān)系，理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工作原理了解邁克耳遜干涉儀的工作原理.第十四、十五、十六章第十四、十五、十六章 光學(xué)復(fù)習(xí)光學(xué)復(fù)習(xí)南南 京京 理理 工工 大大 學(xué)學(xué) 應(yīng)應(yīng) 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(fèi)掌握用半波帶法來分析單縫的夫瑯禾費(fèi)衍射條紋分布規(guī)律的方法，會(huì)分析縫寬及波長(zhǎng)對(duì)衍衍射條紋分布規(guī)律的方法，會(huì)分析縫寬及波長(zhǎng)對(duì)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(huì)確定光柵衍射譜會(huì)確定光柵衍射譜線的位置，會(huì)分析光柵常數(shù)及波長(zhǎng)對(duì)光柵衍射譜線線的位置，會(huì)分析光柵常數(shù)及波長(zhǎng)對(duì)

3、光柵衍射譜線分布的影響分布的影響. . 4 4 理解衍射對(duì)光學(xué)儀器分辨率的影響理解衍射對(duì)光學(xué)儀器分辨率的影響. . 5 5 理解理解x x射線的衍射現(xiàn)象和布拉格公式的物射線的衍射現(xiàn)象和布拉格公式的物理意義理意義. . 1 1 理解惠更斯菲涅耳原理及它對(duì)光的衍理解惠更斯菲涅耳原理及它對(duì)光的衍射現(xiàn)象的定性解釋射現(xiàn)象的定性解釋. .第十四、十五、十六章第十四、十五、十六章 光學(xué)復(fù)習(xí)光學(xué)復(fù)習(xí)南南 京京 理理 工工 大大 學(xué)學(xué) 應(yīng)應(yīng) 用用 物物 理理 系系 理解自然光與偏振光的區(qū)別理解自然光與偏振光的區(qū)別; 理解布儒斯特定律和馬呂斯定律理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(yàn)方法；了

4、解線偏振光的獲得方法和檢驗(yàn)方法； 了解雙折射現(xiàn)象了解雙折射現(xiàn)象 （自學(xué)閱讀）。（自學(xué)閱讀）。第十四、十五、十六章第十四、十五、十六章 光學(xué)復(fù)習(xí)光學(xué)復(fù)習(xí)南南 京京 理理 工工 大大 學(xué)學(xué) 應(yīng)應(yīng) 用用 物物 理理 系系1 1、相長(zhǎng)干涉和相消干涉的條件、相長(zhǎng)干涉和相消干涉的條件干涉加強(qiáng)干涉加強(qiáng)相長(zhǎng)干涉相長(zhǎng)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基本內(nèi)容基本內(nèi)容干涉的關(guān)鍵是寫出光程差干涉的關(guān)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(xué)復(fù)習(xí)光學(xué)復(fù)習(xí)南南 京京 理理 工工 大大

5、 學(xué)學(xué) 應(yīng)應(yīng) 用用 物物 理理 系系基本內(nèi)容基本內(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?。ò导y極小（2）,2,1 k（2）相鄰兩明（暗）紋的間距同側(cè)相鄰兩最亮明紋，或相同側(cè)相鄰兩最亮明紋，或相 鄰兩最暗暗紋之間的間距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(xué)復(fù)習(xí)光學(xué)復(fù)習(xí)南南 京京 理理 工工 大大 學(xué)學(xué) 應(yīng)應(yīng) 用用 物物 理理 系系1n2n3n原則：原則：有半波損失當(dāng),21nn 無半波損失當(dāng)

6、,21nn ）（上、下均有半波損失不考慮半波損失）（,3211nnn ）（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 基本內(nèi)容基本內(nèi)容第十四、十五、十六章第十四、十五、十六章 光學(xué)復(fù)習(xí)光學(xué)復(fù)習(xí)南南 京京 理理 工工 大大 學(xué)學(xué) 應(yīng)應(yīng) 用用 物物 理理 系系基本內(nèi)容基本內(nèi)容根據(jù)具體根據(jù)具體情況而定情況而定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22ne12

7、2niieen2）相鄰明相鄰明(暗暗)紋間的厚度差紋間的厚度差3）條紋間距條紋間距2ln或上表面平移或上表面平移第十四、十五、十六章第十四、十五、十六章 光學(xué)復(fù)習(xí)光學(xué)復(fù)習(xí)南南 京京 理理 工工 大大 學(xué)學(xué) 應(yīng)應(yīng) 用用 物物 理理 系系基本內(nèi)容基本內(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(xué)復(fù)習(xí)光學(xué)復(fù)習(xí)南南 京京 理理 工工 大大 學(xué)學(xué) 應(yīng)應(yīng) 用用 物物 理理 系系基本內(nèi)容基本內(nèi)容干涉條紋干

8、涉條紋移動(dòng)數(shù)目移動(dòng)數(shù)目移動(dòng)距離移動(dòng)距離1M2kd移動(dòng)反射鏡移動(dòng)反射鏡6 6、邁克爾孫干涉儀、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(xué)復(fù)習(xí)光學(xué)復(fù)習(xí)南南 京京 理理 工工 大大 學(xué)學(xué) 應(yīng)應(yīng) 用用 物物 理理 系系基本內(nèi)容基本內(nèi)容 .3 , 2 , 1.3 , 2 , 12) 12(0sinkkkka 中央明紋中央明紋k級(jí)明紋級(jí)明紋k級(jí)暗紋級(jí)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(xué)復(fù)習(xí)光學(xué)復(fù)習(xí)南南 京京 理理 工工 大大 學(xué)學(xué) 應(yīng)

9、應(yīng) 用用 物物 理理 系系基本內(nèi)容基本內(nèi)容fxtg xafxx 22210暗（2 2）半角寬度）半角寬度：中央明紋對(duì)光心所張角度的一半。中央明紋對(duì)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(gè)第一級(jí)暗紋極小之間的距離）中央明紋寬度為兩個(gè)第一級(jí)暗紋極小之間的距離第十四、十五、十六章第十四、十五、十六章 光學(xué)復(fù)習(xí)光學(xué)復(fù)習(xí)南南 京京 理理 工工 大大 學(xué)學(xué) 應(yīng)應(yīng) 用用 物物 理理 系系基本內(nèi)容基本內(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 a（3 3）其他條紋

10、寬度）其他條紋寬度任意兩相鄰明（暗）條紋極小處任意兩相鄰明（暗）條紋極小處第十四、十五、十六章第十四、十五、十六章 光學(xué)復(fù)習(xí)光學(xué)復(fù)習(xí)南南 京京 理理 工工 大大 學(xué)學(xué) 應(yīng)應(yīng) 用用 物物 理理 系系基本內(nèi)容基本內(nèi)容)sin(sinsinsin12 aaarr（4）光斜入射：）光斜入射：在法線下方取負(fù)。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(xué)復(fù)習(xí)光學(xué)復(fù)習(xí)南南 京京 理理 工工 大大 學(xué)學(xué) 應(yīng)應(yīng) 用用 物物 理理 系系基本內(nèi)容基本內(nèi)容暗紋極小主極大明紋（2 , 1 , 0)1

11、2(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相鄰兩縫射出的衍射角為為 的兩條光線的兩條光線 2、光柵衍射、光柵衍射 取整非整數(shù)，減整數(shù)，最高級(jí)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(xué)復(fù)習(xí)光學(xué)復(fù)習(xí)南南 京京 理理 工工 大大 學(xué)學(xué) 應(yīng)應(yīng) 用用 物物 理理 系系基本內(nèi)容基本內(nèi)容（4 4）譜線缺級(jí)：）譜線缺級(jí)：?jiǎn)慰p衍射的暗紋處單縫衍射的暗紋處缺級(jí)條件缺級(jí)條件： kakbasinsin)(單縫暗紋：干涉明紋：缺級(jí)當(dāng)), 2, 1(

12、kabakkkabak缺級(jí)數(shù)目實(shí)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(xué)復(fù)習(xí)光學(xué)復(fù)習(xí)南南 京京 理理 工工 大大 學(xué)學(xué) 應(yīng)應(yīng) 用用 物物 理理 系系基本內(nèi)容基本內(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(xué)復(fù)習(xí)光學(xué)復(fù)習(xí)南南 京京 理理 工工 大大 學(xué)學(xué) 應(yīng)應(yīng) 用用 物物 理理 系系基本內(nèi)容基本內(nèi)容3 3、愛里斑、愛里斑中央明亮的圓斑，中央明亮的圓斑，84%84%的能量的能量半角寬度：半角寬度：Dfd 22. 12ta

13、nsin000D 22.1min4 4、最小分辨角、最小分辨角光學(xué)儀器分辨率光學(xué)儀器分辨率 22.110D 1,D第十四、十五、十六章第十四、十五、十六章 光學(xué)復(fù)習(xí)光學(xué)復(fù)習(xí)南南 京京 理理 工工 大大 學(xué)學(xué) 應(yīng)應(yīng) 用用 物物 理理 系系基本內(nèi)容基本內(nèi)容1 1、馬呂斯定律（、馬呂斯定律（1880 年）年）cos0EE 2020EEII20cosII 馬呂斯定律馬呂斯定律 強(qiáng)度為強(qiáng)度為 的偏振的偏振光通過檢偏振器后光通過檢偏振器后, ,出射光的強(qiáng)度為出射光的強(qiáng)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(xué)復(fù)習(xí)光學(xué)復(fù)習(xí)南南 京京 理理 工工 大大 學(xué)學(xué) 應(yīng)應(yīng) 用用 物物 理理 系系

14、基本內(nèi)容基本內(nèi)容)2(cos223 II202cos2II 220223sincos21sinIII2sin81203II 0I1I3p2p1p2I3I2p3p1p第十四、十五、十六章第十四、十五、十六章 光學(xué)復(fù)習(xí)光學(xué)復(fù)習(xí)南南 京京 理理 工工 大大 學(xué)學(xué) 應(yīng)應(yīng) 用用 物物 理理 系系基本內(nèi)容基本內(nèi)容2 2、布儒斯特定律（、布儒斯特定律（1812年）年）反射光為完全偏振光，且反射光為完全偏振光，且振動(dòng)面垂直入射面，折射振動(dòng)面垂直入射面，折射光為部分偏振光光為部分偏振光。120tannni 當(dāng)當(dāng) 時(shí)時(shí)，（1）反射光和折射光互相垂直反射光和折射光互相垂直 .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(xué)復(fù)習(xí)光學(xué)復(fù)習(xí)南南 京京 理理 工工 大大 學(xué)學(xué) 應(yīng)應(yīng) 用用 物物 理理 系系基本內(nèi)容基本內(nèi)容120tannni tan)2tan(co