【物理課件】光的干課件

光的干ppt課件光的衍射和干涉概述衍射光波繞過障礙物或孔隙傳播的現(xiàn)象干涉兩列或多列光波疊加，振幅相互加強或減弱的現(xiàn)象光波的干涉11.相干光源頻率相同，相位差恒定的兩列光波22.光程差兩列光波到達某一點的光程差為波長的整數(shù)倍時，發(fā)生干涉加強33.干涉條紋干涉加強的區(qū)域形成亮條紋，干涉減弱的區(qū)域形成暗條紋干涉現(xiàn)象的條件光源必須是相干光源，才能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉條紋光程差兩列光波到達某一點的光程差必須滿足一定條件光波的干涉實驗11.楊氏雙縫實驗用兩條狹縫作為相干光源，觀察干涉條紋22.薄膜干涉利用薄膜兩表面反射的光波發(fā)生干涉33.邁克爾遜干涉儀用分束鏡將一束光分成兩束，然后使它們干涉光波干涉的幾何條件光程差兩列光波到達某一點的光程差為波長的整數(shù)倍時，發(fā)生干涉加強相位差兩列光波到達某一點的相位差為2π的整數(shù)倍時，發(fā)生干涉加強光波干涉的原理惠更斯原理波前上每一點都是新的子波源，子波相互疊加產(chǎn)生新的波前疊加原理兩列或多列光波疊加時，其合振幅等于各波振幅的矢量和單縫衍射概念光波通過一個狹縫時，會發(fā)生衍射，形成明暗相間的衍射條紋特點中央亮條紋最寬，兩側(cè)亮條紋寬度逐漸減小單縫衍射的條件和規(guī)律1條件2縫寬縫寬要遠小于入射光的波長3衍射角衍射角與波長成正比4明暗條紋衍射角為波長整數(shù)倍時，出現(xiàn)明條紋單縫衍射的應(yīng)用1提高光學儀器的分辨率例如，望遠鏡的口徑越大，分辨率越高2制造衍射光柵用于分光、測量波長等兩個狹縫的干涉2狹縫1相干光源3干涉條紋雙縫干涉條件及原理條件相干光源、光程差滿足一定條件原理兩列光波疊加，振幅相互加強或減弱，形成干涉條紋雙縫干涉的應(yīng)用光學顯微鏡利用干涉原理提高分辨率，觀察微小物體激光干涉儀測量微小長度變化，應(yīng)用于精密測量領(lǐng)域薄膜干涉薄膜干涉的條件及原理條件薄膜厚度要遠小于入射光的波長原理薄膜兩表面反射的光波發(fā)生干涉，形成干涉條紋薄膜干涉的應(yīng)用光學鍍膜利用薄膜干涉原理，制造增透膜、反射膜等測量薄膜厚度利用干涉條紋間距，可以測量薄膜厚度激光的產(chǎn)生和特性產(chǎn)生利用受激輻射原理，使原子躍遷到激發(fā)態(tài)，再由激發(fā)態(tài)躍遷回基態(tài)，發(fā)出激光特性方向性好、單色性好、亮度高、相干性好激光的類型及應(yīng)用1氦氖激光器用于激光測距、激光掃描儀等2二氧化碳激光器用于激光切割、激光焊接等3半導(dǎo)體激光器用于光纖通信、激光打印機等全息技術(shù)及其應(yīng)用全息術(shù)利用光的干涉和衍射原理，記錄并再現(xiàn)物體光波信息的技術(shù)應(yīng)用全息防偽、全息顯示、全息存儲等光纖通信及其原理光纖通信利用光纖傳輸信息的通信方式原理利用光的全反射原理，將光信號傳輸?shù)竭h距離光纖通信系統(tǒng)的組成1發(fā)送端2光源產(chǎn)生光信號3調(diào)制器將電信號轉(zhuǎn)換成光信號4光纖傳輸光信號5接收端接收光信號并轉(zhuǎn)換成電信號光纖通信的優(yōu)點1傳輸容量大可傳輸大量的信息2傳輸損耗低信號衰減小，傳輸距離遠3抗干擾能力強不受外界電磁干擾光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢1高速化2智能化3網(wǎng)絡(luò)化光的衍射和干涉的意義科學意義揭示了光的波動性，為光學理論的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)應(yīng)用價值廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代光學技術(shù)，如光學儀器、激光技術(shù)、光纖通信等光波干涉及其應(yīng)用測量精密測量微小長度、厚度等成像提高顯微鏡分辨率，觀察微小物體制造制作光學元件，如增透膜、反射膜等激光和全息技術(shù)的應(yīng)用激光激光測距、激光切割、激光焊接、激光醫(yī)療等全息技術(shù)全息防偽、全息顯示、全息存儲等光纖通信技術(shù)的重要性信息傳輸高速、低損耗、抗干擾，滿足現(xiàn)代社會對高速通信的需求社會發(fā)展推動信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展，促進經(jīng)濟社會進步光學技術(shù)的發(fā)展前景11.納米光學研究納米尺度下的光學現(xiàn)象，應(yīng)用于納米器件、納米材料等22.光子學利用光子進行信息處理和能量傳輸，應(yīng)用于光計算、光通信等33.量子光學研究光的量子特性，應(yīng)用于量子通信、量子計算等本節(jié)小結(jié)和問題討論小結(jié)本節(jié)介紹了光的衍射和干涉現(xiàn)象，以及激光和全息技術(shù)的原理和應(yīng)用