大学物理(波动光学知识点总结)23935
第16章 波动光学总结
第十六章 波动光学人们最初是从物体成像的研究中形成了光线的概念，并根据光线沿直线传播的现象总结出有关规律，从而逐步形成了几何光学。
17世纪已有两种关于光的本性的学说：一是牛顿所提出的微粒说，认为光是一股微粒流；二是惠更斯所提出的波动说，认为光是机械振动在特殊介质“以太”中的传播。
起初，微粒说占统治地位。
19世纪以来，随着实验技术的提高，光的干涉 、衍射 、偏振等实验结果证明光具有波动性，并且是横波，使光的波动学说获得普遍承认。
19世纪后半叶，麦克斯韦提出了电磁波理论，又为赫兹的实验所证实，人们才认识到光不是机械波，而是一种电磁波，形成了以电磁理论为基础的波动光学。
在19世纪末，20世纪初，当人们深入到光与物质的相互作用问题时，又进一步发现了光电效应等新现象，无法用波动光学理论来解释，只有从光的量子性出发才能说明，即认为光是有一定质量 、能量和动量的光子流。
而今，我们认识到光具有波动和粒子两方面相互并存的性质，称为光的二象性。
由于光具有波粒二象性，所以对光的全面描述需运用量子力学的理论。
根据光的量子性从微观上研究光与物质相互作用的学科叫做量子光学。
20世纪60年代激光的发现，使光学的发展又获得了新的活力。
激光技术与相关学科相结合， 导致了光全息技术、光信息处理技术 、光纤技术等的飞速发展，非线性光学 、傅里叶光学等现代光学分支逐渐形成，带动了物理学及其相关科学的不断发展。
在本篇中我们主要通过光的干涉 、衍射和偏振现象讨论光的波动性。
⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧量子光学光的偏振光的衍射光的干涉波动光学物理光学光的折射和反射定律光的独立传播定律光的直线传播定律几何光学光学§16-1 光的相干性光是一种电磁波（横波），用振动矢量E （电场强度），H （磁场强度）来描述。
光波中，产生感觉作用与生理作用的是E ，故常将E 称为光矢量，E 的振动称为光振动。
在以后，将以讨论E 振动为主。
波动光学基础
波动光学基础波动光学是光学中的一个重要分支，研究光传播过程中的波动现象。
本文将介绍波动光学的基础知识，包括光的干涉、衍射和偏振等方面。
一、光的干涉现象干涉是指两个或多个波源发出的波相互叠加和相互作用的现象。
光的干涉现象在日常生活和科学研究中都有广泛应用。
干涉分为构成干涉的要素和干涉的种类两部分。
1. 构成干涉的要素光的干涉所需的要素包括两个或多个波源和一个探测屏。
波源是产生波的物体，可以是点光源、扩展光源或多个波源。
探测屏接收波传播到达的位置和方向，用于观察干涉现象。
2. 干涉的种类光的干涉可分为构成干涉图样的特定点处的干涉和整个波面上的连续干涉。
根据光程差的大小，干涉可以分为相干干涉和非相干干涉。
干涉还可以分为近似干涉和严格干涉。
二、光的衍射现象衍射是指波通过障碍物、缝隙或物体边缘时发生偏离直线传播方向的现象。
光的衍射现象是波动光学的重要内容，其理论和实验都具有重要意义。
1. 衍射的特点光的衍射具有波动性特征，表现为波通过障碍物、缝隙或物体边缘后的弯曲、弯曲程度与波长有关、衍射图案的产生等。
2. 衍射的条件光的衍射需要满足一定的条件。
具体来说，波长要适合障碍物大小、波传播到达障碍物的位置要符合一定的角度条件等。
三、光的偏振现象偏振是指光波中振动方向在特定平面上进行的现象。
偏振光在实际应用中有广泛的用途，例如偏振片、太阳眼镜等。
1. 偏振的方式光的偏振有线偏振、圆偏振和椭圆偏振三种形式。
线偏振是指光波中的振动方向在固定的平面上振动；圆偏振是指光波中的振动方向像旋转矢量一样随时间旋转；椭圆偏振是指光波的振动方向沿椭圆轨迹运动。
2. 获得偏振光的方法获得偏振光主要有自然光通过偏振片、波片或通过偏振装置产生的方法。
总结：本文介绍了波动光学基础知识，包括光的干涉、衍射和偏振。
干涉是指波的相互叠加和相互作用的现象，衍射是指波通过障碍物或物体边缘后的弯曲现象，偏振是指光波中振动方向在特定平面上进行的现象。
通过学习波动光学的基础知识，我们可以更好地理解光的本质和特性，为实际应用中的光学问题提供解决思路。
波动光学总结
λ
沿x轴正向传播的波函数的多种表达形式： 轴正向传播的波函数的多种表达形式： x x − x0 ) +ϕ0 y(x , t) = Acos[ω(t(−− ) +ϕ0 ] ] y(x , = Acos[ω t λ u u u = =νλ t xt x0 x − T (x,t t) A Acos[2 − ϕ0 ] y(x, ) == cos[2π( π ( −) +) +ϕ0 ] y T T λ λ 2π x − x0 ω= x y(x,t) = Acos[2π(νt − ) +ϕ0 ] T y(x, t) = Acos[2π ( λ − ) +ϕ0 ] νt 2π λ 2π ω y(x, t) = Acos[ωtt− 2π(x − x0 )) ϕ0 ] + y(x, t) = Acos(ω − λ x +ϕ0 = k= λ λ u
分波阵面法： 分波阵面法：杨氏双缝干涉 薄膜干涉 分振幅法： 分振幅法： 等厚干涉 等倾干涉
实质： 4、研究方法 实质：波动的叠加原理 加强和减弱的条件: 加强和减弱的条件: A = A + A2 加强 1 相位: 相位: 光程 = nr 光程差： 光程差： 光程差: 光程差:
{
∆ϕ = ±2kπ
2E0 A= k
x = Acos(ωt +ϕ)
v = −ωAsin(ωt +ϕ0 )
T = 2π /ω
v =1 T
T
振 子
单 摆
k m
ω=
3、相位 (ωt +ϕ0 )
g ω= l
振动曲线—— x − t图 （三） 振动曲线
x
x = Acosωt
x = A cos(ωt + ϕ )
大学物理波动光学小结(z)
5、波晶片
当光线垂直入射到光轴与表面平行的双
折射晶体时，o光与e光在传播方向上不
分开，但在相位上分开。若光线穿过晶
体的厚度为d，则o光和 e光的相位差为
o e
2
( n0 ne )d
四 自然光 分 之 圆偏振光 一 线偏振光 波 片 部分 部 分 偏 振 四 偏振光 分 光 之 椭圆偏振光 一 线偏振光 波 片
ab 3 a
[ B ]
6.两偏振片堆叠在一起，一束自然光垂直入 射其上时没有光线透过。当其中一偏振片慢 慢转动180 时透射光强度发生的变化为: （A）光强单调增加； （B）光强先增加，后有减小至零； （C）光强先增加，后减小，再增加； （D）光强先增加，然后减小，再增加再 减小至零。
P1
[ B ]
(2)屏幕上条纹间距 中央明条纹的角宽度 中央明条纹的线宽度 相邻条纹中心间距
( k 1,2,) 暗纹 ( k 1,2,) 明纹 中央明纹
2 2 a x 2 f a x k 1 x k f a
4、 单缝衍射的光强分布(矢量叠加）
sin I Io
[ B ]
8.一束自然光自空气射向 一块平板玻璃(如图)，设入 射角等于布儒斯特角i0，则 在界面 1、2 的反射光
i0
1 2
（A）光强为零； （B）是完全偏振光且光矢量的振动方向 垂直于入射面； （C）是完全偏振光且光矢量的振动方向 平行于入射面； [ B ] （D）是部分偏振光。
9.一束光是自然光和线偏振光的混合光， 让它们垂直通过一偏振片，若以此入射光 束为轴旋转偏振片，测得透射光强度最大 值是最小值的 5 倍，那么入射光束中自然 光与线偏振光的光强比值为： I1为I自 (A) 1/2 ; (B) 1/5; I 2为I 线 (C) 1/3; (D) 2/3.
物理中的波动光学
物理中的波动光学引言：波动光学作为物理学中的一个重要分支，研究的是光在传播过程中的行为和性质。
它是解释光的传播、衍射、干涉、偏振等现象的基础，对于理解光学现象、应用光学技术具有重要意义。
本教案将以波动光学为主题，探索波动光学的基本概念、原理和实际应用。
一、波动光学概述1. 光的波动性介绍a. 光的本质：电磁波b. 光的波动性体现：干涉、衍射等现象2. 光的传播与波动a. 光的传播介质：真空、介质b. 光的传播速度：光速与介质折射率的关系二、波动光学基本原理1. 光的最小分割单位：光子a. 波粒二象性：光既是粒子又是波动2. 光的波动性质a. 光的特性：波长、频率、振幅b. 光的传播方向：球面波、平面波3. 光的相位和相干性a. 相位差：定性描述光的波形差异b. 相干性：两个或多个光波之间的相位关系4. 光的干涉现象a. 光的叠加原理：干涉现象的基础b. 干涉的分类：分为构造干涉和破坏干涉c. 干涉的应用：光栅、干涉仪、光波导等5. 光的衍射现象a. 衍射的定义：光在通过一个绕过或遮挡障碍物后发生波的传播方向的偏折b. 衍射的特点：产生波动条纹、衍射极限等现象c. 衍射的应用：衍射光栅、衍射成像等6. 偏振光与偏振现象a. 偏振光的特点：仅在一个方向上振动的光b. 偏振现象的发生：透过偏振片、反射、折射等过程发生三、波动光学的实际应用1. 光的干涉与衍射在光学仪器中的应用a. 光学显微镜：干涉衍射成像原理b. 光栅光谱仪：利用干涉衍射原理实现光谱分析c. 激光干涉仪：利用激光的相干性进行精密测量2. 偏振光在光学技术中的应用a. 偏振滤波器：实现光的选择性吸收和透过b. 偏振显微镜：观察和分析材料的结构和性质c. 偏振光干涉仪：测量材料的特性和形貌3. 波动光学技术在通信领域的应用a. 光纤通信：利用光的波导特性传输信息b. 光栅、光波导器件：实现光的调制、分光和耦合等功能四、思考与延伸1. 如何利用波动光学的原理，设计更高效、更精密的光学仪器和设备？2. 波动光学与量子光学有哪些联系和区别？它们在光学研究和应用中的地位如何？3. 波动光学的发展对科技与人类社会有哪些深远影响？如何将其应用于解决现实生活中的问题？结语：波动光学是光学领域中一门重要的学科，对于我们理解光的本质和应用光学技术具有重要的意义。
波动光学的知识点总结
波动光学的知识点总结波动光学的研究内容主要包括以下几个方面：1. 光的波动性质光是一种电磁波，它具有波长和频率，具有幅度和相位的概念。
光的波长和频率决定了光的颜色和能量，波长短的光具有较高的能量，频率高的光具有较大的能量。
光的波动性质使得光能够在空间中传播，并且能够在介质中发生折射、反射等现象。
2. 光的干涉干涉是光波相遇时互相干涉的现象。
干涉是波动光学中一种重要的现象，它包括两种类型：相干干涉和非相干干涉。
相干干涉是指来自同一光源的两条光线之间的干涉，而非相干干涉是指来自不同光源的两条光线之间的干涉。
在干涉实验中，通常会通过双缝干涉、薄膜干涉等实验来观察干涉现象。
3. 光的衍射衍射是光波通过狭缝或者物体边缘时发生偏离直线传播的现象。
光的衍射是波动光学中的重要现象，它可以解释光通过小孔成像、光的散斑等现象。
在衍射实验中，通过单缝衍射、双缝衍射、菲涅尔衍射等实验可以观察衍射现象。
4. 光的偏振偏振是光波中振动方向的特性，偏振光是指光波中只沿特定振动方向传播的光波。
光的偏振是光波的重要特征之一，它可以通过偏振片、偏振器等光学元件来实现。
在偏振实验中，可以通过偏振片的转动、双折射现象等来观察偏振现象。
5. 光的成像成像是光学系统中的一个重要问题，它涉及到光的传播规律和光的反射、折射等现象。
通过成像实验，可以研究光的成像规律、成像质量和成像系统的性能等问题。
光的成像是波动光学中的一个重要研究方向，它主要包括光的成像原理、成像系统的构造和成像参数的计算等内容。
综上所述，波动光学是物理学中一个重要的分支，它研究光的波动性质和光的传播规律。
波动光学的研究内容包括光的波动性质、光的干涉、衍射、偏振和光的成像等内容。
通过波动光学的研究，可以深入了解光的波动性质和光的传播规律，为光学系统的设计与应用提供理论基础。
大学物理波动光学总结
大学物理学波动光学的学习总结（北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院131715班北京 100191）摘要：文章就大学物理学中的波动光学中的核心部分包括干涉，衍射，偏振部分的知识做了梳理，并就对推动波动光学理论建立的光学实验做了总结性的介绍和研究。
关键词：波动光学干涉衍射偏振实验19世纪初，人们发现光有干涉、衍射、和偏振等现象。
例如，在日常生活中常可看到在太阳光的照耀下，肥皂泡或水面的油膜上会呈现出色彩绚丽的彩色条纹图样；又如，让点光源发出的光通过一个直径可调的圆孔，在孔后适当位置放置一屏幕，逐渐缩小孔径，屏幕上上会出现中心亮斑，周围为明暗相间的圆环形图案等等。
这些现象表明光具有波动性，用几何光学理论是无法解释的。
由此产生了以光是波动为基础的光学理论，这就是波动光学。
19世纪60年代，麦克斯韦建立了光的电磁理论，光的干涉，衍射和偏振现象得到了全面说明。
本文将从光的干涉衍射和偏振来讨论光的波动性以及波动光学中的经典实验。
一、光的干涉1.光波定义光波是某一波段的电磁波，是电磁量E和H的空间的传播.2.光的干涉定义满足一定条件的两束(或多束)光波相遇时，在光波重叠区域内，某些点合光强大于分光强之和，在另一些点合光强小于分光强之和，因而合成光波的光强在空间形成强弱相间的稳定分布，称为光的干涉现象，光波的这种叠加称为相干叠加，合成光波的光强在空间形成强弱相间的稳定分布称为干涉条纹，其中强度极大值的分布称为明条纹，强度极小值的分布称为暗条纹.3.相干条件表述两束光波发生相干的条件是:频率相同，振动方向几乎相同，在相遇点处有恒定的相位差.4.光程差与相位差定义两列光波传播到相遇处的光程之差称为光程差;两列光波传播到相遇处的相位之差称为相位差.5.双光束干涉强度公式表述在满足三个相干条件时，两相干光叠加干涉场中各点的光强为式子中，相位差保持恒定，若021I I I ==则6.杨氏双缝千涉实验实验装置与现象如图1所示，狭缝光源S 位于对称轴线上，照明相距为a 的两个狭缝1S 和2S ，在距针孔为D 的垂轴平面上观察干涉图样，装置放置在空气(n=1)中，结构满足θθtan sin ,,≈≥≤x D D d .在近轴区内，屏幕上的是平行、等间距的明暗相间的直条纹，屏幕上P 点的光程差δ为相应明暗纹条件是\干涉条纹的位置是式中，整数k 称为干涉级数，用以区别不同的条纹.7.薄膜干涉实验装置如图2所示，扩展单色光源照射到薄膜上反射光干涉的情况，光源发出的任一单条光线经薄膜上下两个面反射后，形成两条光线①、②，在实验室中可用透镜将它们会聚在焦平面处的屏上进行观察，在膜的上下两个表面反射的两束光线①和②的光程差为二、光的衍射1.光的衍射现象定义一束平行光通过一狭缝K，在其后的屏幕上将呈现光斑，若狭缝的宽度比波度大得多时，屏幕E上的光斑和狭缝完全一致，如图3 Ca)所示，这时可成光沿直线传播的;若缝宽与光波波长可以相比拟时，在屏幕E上的光斑亮度虽然降低，但光斑范围反而增大，如图3 Cb)所示的明暗相间的条纹，这就是光的衍射现象，称偏离原来方向传播的光为衍射光.2.惠更斯一菲涅耳原理表述任何时刻波面上的每一点都可以作为子波的波源，从同一波面上各点发出的子波在空间相遇时，可以相互叠加产生干涉.3.菲涅耳衍射与夫琅禾费衍射定义光源到障碍物，或障碍物到屏的距离为有限远，这类衍射称为菲涅尔衍射:光源到障碍物，以及障碍物到屏的距离都是无限远，这时入射光和衍射光均可视为平行光，这类衍射称为夫琅禾费衍射.三、光的偏振1.光的偏振性定义光波是电磁波，其电矢量称为光矢量，在垂直于传播方向的平面内，光矢量E可能具有的振动状态(矢量端点的轨迹)，称为光的偏振态.光矢量的振动方向与光传播方向所组成的平面称为振动面.2.偏振光定义振动方向具有一定规则的光波，称为偏振光。
波动和光学总结知识点
波动和光学总结知识点一、波动1. 波动的基本概念波动是一种物理现象，指的是由能量传递而产生的振动。
波动可以是机械波，即需要介质来传播的波动，也可以是电磁波，即不需要介质来传播的波动。
波动有许多重要特性，包括频率、周期、波长、速度等，这些特性决定了波动的行为和传播方式。
2. 波动的类型根据波动的传播方式和性质，可以将波动分为不同类型。
常见的波动类型包括机械波、电磁波、声波等。
这些波动的特性和表现形式各有不同，但都遵循波动的基本原理和规律。
3. 波动的原理波动的传播和行为是由一些基本原理和规律所决定的。
波动的原理包括赫兹波动原理、波阵面原理、叠加原理、干涉和衍射等。
这些原理揭示了波动的传播方式和特性，对于理解和应用波动具有重要意义。
4. 波动的应用波动在许多领域都有重要应用，包括声学、光学、通信、地震学等。
波动的传播和控制是许多技术和设备的基础，例如声波传感器、激光器、雷达等。
波动的应用不仅促进了技术的发展，也为人类生活带来了诸多便利和进步。
二、光学1. 光学的基本概念光学是研究光的传播和行为的科学，它涉及到光的产生、传播、干涉、衍射、折射、反射等现象。
光学是物理学中的重要分支，对于理解光的性质和应用具有重要意义。
光学的研究范围包括几何光学、物理光学、光学仪器等领域。
2. 光的性质光是一种电磁波，具有波动和粒子双重性质。
光的波动性质表现在它的频率、波长、速度等方面，而光的粒子性质表现在它可以被看作光子，具有能量和动量。
3. 光的传播光是以电磁波的形式传播的，可以在真空中和介质中传播。
在不同介质中，光的传播速度和方向会发生改变，这是由光的折射和反射现象所决定的。
4. 光的干涉和衍射光的干涉和衍射是光学中重要的现象，它们表现了光的波动性质。
干涉是指两个或多个光波相遇时产生的明暗条纹的现象，衍射是指光通过狭缝或物体边缘时发生的波动现象。
这些现象为光学仪器的设计和应用提供了重要依据。
5. 光的应用光学在许多领域都有重要的应用，包括激光技术、光学仪器、光通信等。
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波动光学小结
波动光学
光的干涉
光的衍射
光程差与相位差
2
n2r2n1r1
干涉条纹明暗条件
k
(2k 1)
2
明 暗
最大光程差
asin
衍射条纹 明暗条件
k
(2k 1)
2
暗 明
光的偏振
马吕斯定律
I2 I1co2s
布儒斯特定律
tgi0
n2 n1
n21
i0r0 /2
杨氏双缝干涉
7、在单缝的夫琅和费衍射示意图中所画的各条正入射光线间距
相等，那么光线1 和 3 在屏上P点相遇时的相位差为 2 ，
P点应为 暗 点。
2 4
2
13 P点为暗点
13542
2
132 2
P
f
8、一自然光通过两个偏振片，若两片的偏振化方向间夹角
由A转到B，则转前和转后透射光强之比为
。
cos 2 A
9、如果两个偏振片堆叠在一起，且偏振化方向之间夹角
为600，光强为 I 0的自然光垂直入射在偏振片上，则出 射光强为：
A）I0 / 8． C）I0 / 4．
B）3 I0／8． II0co2s60I0
D）3 I0／4．
2
8
10、一束光是自然光和线偏振光的混和，让它垂直通过一偏
振片。若以此入射光束为轴旋转偏振片，测得透射光强
射
D
光栅衍射：光栅衍射条纹是单缝衍射和多光束 干涉的综合效果。
光栅方程 ( a b ) si n k ( k 0 ,1 ,2 ...)
缺级现象
k a b k' a
最高级次满足：
ab
kmax
类别 杨氏双
缝
劈尖干 涉
重要
明纹
公式
暗纹
x D k
nd
k = 0,1,2,...
x D(2k1)
在单缝衍射中央明条纹宽度内可以看到0、±1、 ± 2 级主极大明条纹共5 条。
例题 波长 λ=6000埃单色光垂直入射到一光栅上，测得第二 级主极大的衍射角为30度，且第三级缺级。① 光栅常数（ a+b)是多大？ ②透光缝可能的最小宽度是多少？ ③在选定 了上述(a+b)和a之后，求在衍射角-π/2<φ<π/2范围内可能观 察到的全部主极大的级次。
光
分波振面法
菲涅耳双镜
n(r2
nd
r1)
x D
的 干
洛埃德镜
涉 （ 相 干
k
(2k
1)
2
明 暗
i n1
a
n2 e
n1
光 源
1 23
等倾干涉
）
分振幅法 薄膜干涉
等厚干涉
2e n2 2n12si2ni2
在光垂直入射的情况下
2en2
2
R
e r
单缝衍射： asin 半波带法
光
的 衍
圆孔衍射：爱里斑的半角宽度： 1.22
nd
2
k = 0,1,2,...
e 2k 1
4n
k = 1,2,...
e k
2n
k = 0,1,2,...
牛顿环
(2k1)R
rk
2n
kR
rk
n
单缝衍 x(2k1) f
射
2a
k = 1,2,...
x k f
a
k = 1,2,...
条纹宽度
x D
nd
e
2n
l 2n
2 f
l0 a
l0 2l
2 ) 覆盖玻璃后零级条纹应满足： S 1
C
[n (1 )er2]r10
1
不盖玻璃时此处为k级满足：
r2r1k
(n1)ek
d
S2
2
e
k 6.9 6 7
[例3] 在半径 R2=20m 的凸球形玻璃球面上叠放一个待测的曲率 半径为R1的平凸透镜，两球面在C点相接触。用波长 5461Å 的单色光垂直入射，测得牛顿环的第25个亮环的
解：1）
f
l0 2 a
261 07 l0 21 05 0.06 m
2）单缝衍射第一级极小满足 asin sin
a
光栅方程： (ab)sink
(ab)
k
a
ab 110 2
k
a
2
02010 22.5
在该范围内能看到的主极大个数为5个。
d ab52.5 aa2
k2.5k
所以，第一次缺级为第五级。
Ｃ） 不动
Ｄ） 条纹间距变大
4、在单缝的夫琅和费衍射实验中，若减小缝宽，其他条件不
变，则中央明纹
A ）宽度变小 B ）宽度变大 C ）宽度不变，且中心强度不变 D ）宽度不变，但中心强度变小
f
l0 2 a
5、一束自然光自空气射向一块平板玻璃，设以布儒斯特角i 0
入射，则在界面 2 上的反射光：
i0
求：1 ) 中央明纹两侧两条10级明纹中心的距离。 2 ) 以厚度为 e6.61 0 5m ，折射率为n = 1.58的玻璃片
覆盖后，零级明纹将移到原来的第几级的位置。
解 : 1)
xk
D nd
k
故： x 1 0x 1 02 1 2 4 0 2 0 55 1 0 1 0 0 0 0 .1m 1
dsi3 n02 解（1）由二级主极大
0
满足的光栅方程：
d2.41 05m
（2）由第三级缺级，透光缝的最小宽度为：
adk' d0.81 05m
k3
（3）可能观察到的主极
k 4
大极次为：0，±1，±2
d
作业：
10-9．如图所示，用波长为的单色光垂直照射折射率为n2 的劈尖。图中各部分折射率的关系是n1< n2< n3，观察反射 光的干涉条纹，从劈尖顶端开始向右数第5条暗纹中心所对 应的厚度是多少?
L
2、一束波长为的单色光由空气入射到折射率为 n 的透明介
质上，要使反射光得到干涉加强，则膜的最小厚度为：
A) / 4
1 23
en
B) /(4n) C)/2 D)/(2n)
2ne k k 0,e
2Leabharlann 4n3、在单缝的夫琅和费衍射实验中，把单缝垂直透镜光轴稍微 向上平移时,屏上的衍射图样将
Ａ） 向上平移动 Ｂ） 向上平移动
第四级明纹中心，则 e = ________ Å 。
S1 •
e
n
2(n1)e
A
e4000A0
S2 •
6、用波长为5000Å的平行单色光垂直照射在一透射光栅上，在
分光计上测得第一级光谱线的衍射角为 30。则该光栅
每一毫米上有_____1_0_0__0____条刻痕。
(a b )sin k
N 1 ab
cos 2 B
二、选择题：
1、两个直径有微小差别的彼此平行的滚柱之间的距离为 L ， 夹在两块平晶的中间，形成空气劈尖，当单色光垂直入
射时，产生等厚干涉条纹，如果滚柱之间的距离 L 变小， 则在 L 范围内干涉条纹的
A）数目减少，间距变大。
B）数目不变，间距变小。
C）数目增加，间距变小。
D）数目减少，间距不变。
最大值是最小值的5倍，那么入射光中自然光与线偏振
光的比值是：
A ）1/2 C ）1/3
B） 1/5 D） 2/3
(I0 I)/ I0 5
2
2
I0 1 I 2
[例1]一束波长为 550 nm的平行光以 30º角入射到相距为
d =1.00×10 – 3 mm 的双缝上，双缝与屏幕 E 的间距为
D=0.10m。在缝 S2上放一折射率为1.5的玻璃片，这时双缝 的中垂线上O 点处出现第8 级明条纹。求：1）此玻璃片的
半径r = 9.444mm。试求平凸透镜的半径 R1 。
解：设第25个亮环所对应的空气劈尖的厚度为e 。
则满足以下关系：
2e 25
O1 R1
2
r
e6.68 917 0 3mm C
e1 e2
通过C点作两球面的切平面
ee1e2
R2
而
r2
e1
2R1
r2
e2
2R2
e
r2 2
1 R1
1 R2
代入已知条件，得： R1 10m
[例4]波长为5890Å的光，入射到宽为a =1.0mm的单缝上，使 在离缝D = 2.0 m远的屏上产生衍射条纹。求在中央明条 纹任一侧，相邻两暗纹之间的距离。若将整个装置浸入 水中，此时相邻两暗纹之间的距离是多少？
解：1）
l f
a
f D2m
l25 1 8 1 1 9 0 3 1 00 1 .1 8 1 0 3m
解：1）由单缝衍射明条纹公式知：
f
xk (2k1) 2a
xk1
(21)
f1
2a
xk2
(21)
f2
2a
x3f(2 1)
2a
5 0 3(764 00) 0 1 8 0 0
212 0
0.2c7m
2）光栅方程： dsi nk
dsin 1k1 dsi n2k2 (k 1)
因为1、2很小。则有 sin tg
亮 暗
k4 2n2e92
e 9
4n2
4n2
n1
n2 n3
3、光强均为Ｉ０的两束相干光发生干涉时在相遇的区域可能
出现的最大光强是
。
I A 2 (2 A 0 )2 4 A 0 2 4 I0 4 I 0
4 、在单缝的夫琅和费衍射实验中，屏上第五级暗纹对应于单