物理光学

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大学物理光学总结(二)2024

大学物理光学总结(二)2024

大学物理光学总结(二)引言概述:光学是物理学中一个重要的分支,研究光的传播、成像以及光与物质的相互作用等问题。

本文将从五个重要的大点出发,对大学物理光学的相关内容进行总结与分析,为读者提供一个快速了解光学的途径。

正文:1. 光的干涉和衍射1.1 光的干涉现象1.1.1 杨氏实验1.1.2 干涉条纹的产生原理1.1.3 干涉的条件和分类1.2 光的衍射现象1.2.1 菲涅尔衍射和菲涅耳衍射公式1.2.2 高斯衍射公式1.2.3 衍射的条件和分类2. 光的偏振与散射2.1 光的偏振现象2.1.1 偏振光的产生与检测2.1.2 光的偏振态和偏振光的超精细结构2.1.3 光的偏振与光的传播方向2.2 光的散射现象2.2.1 雷利散射和米氏散射2.2.2 瑞利散射公式和米氏散射公式2.2.3 光的散射与物质的介电性质3. 光的色散与光的成像3.1 光的色散现象3.1.1 光的折射定律3.1.2 不同介质中的光速和折射率3.1.3 瑞利公式和阿贝尔公式3.2 光的成像现象3.2.1 薄透镜成像的基本原理3.2.2 薄透镜成像的光学公式3.2.3 光的几何光学成像和实际成像的区别4. 光的波动和相干性4.1 光的波动现象4.1.1 光的起源和光的波动理论4.1.2 光的波动性质和波动光的衍射4.1.3 光的波动与光的电磁理论4.2 光的相干性现象4.2.1 相干的条件与相干光的特点4.2.2 干涉仪器与相干的应用4.2.3 光的相干性与光的相长相消干涉5. 光的光学仪器与光的应用5.1 光谱仪及其应用5.1.1 分光器的原理和结构5.1.2 分光光度计和光谱仪的构成5.1.3 火焰光谱法和原子吸收光谱法5.2 光的干涉仪器与应用5.2.1 迈克尔逊干涉仪和弗洛姆干涉仪5.2.2 干涉仪的干涉条纹和精密测量的应用5.2.3 波段干涉仪和干涉滤波器的原理与应用总结:本文从干涉和衍射、偏振与散射、色散与成像、波动与相干性以及光学仪器与应用等五个大点,对大学物理光学的相关知识进行了概要总结。

初中物理光学知识点

初中物理光学知识点

初中物理光学知识点一、光的基础知识1. 光的来源:自然光源(太阳、萤火虫)和人造光源(灯泡、荧光灯)。

2. 光的传播:光在均匀介质中沿直线传播,例如激光束在空气中的直线传播。

3. 光速:在真空中,光速约为每秒299,792,458米,是宇宙中最快的速度。

二、光的反射1. 反射定律:入射光线、反射光线和法线都在同一平面内,且入射角等于反射角。

2. 平面镜成像:平面镜能形成正立、等大的虚像。

3. 镜面反射与漫反射:镜面反射指光线在光滑表面上反射,而漫反射指光线在粗糙表面上向各个方向散射。

三、光的折射1. 折射现象:光线从一种介质进入另一种介质时,其传播方向会发生改变。

2. 折射定律:入射光线、折射光线和法线都在同一平面内,且入射角和折射角的正弦值之比为常数(介质的折射率)。

3. 透镜成像:凸透镜能形成实像或虚像,凹透镜只能形成缩小的或放大的虚像。

四、光的色散1. 色散原理:不同颜色的光在通过介质时,由于折射率不同,传播速度不同,导致光线分离成不同颜色的现象。

2. 光谱:通过棱镜可以将白光分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光谱。

3. 物体的颜色:物体的颜色由其反射或透过的光的颜色决定。

五、光的干涉和衍射1. 干涉现象:两个或多个相干光波相遇时,光强的增强或减弱现象。

2. 双缝干涉:通过两个相距很近的狭缝的光波相遇时,会在屏幕上形成明暗相间的干涉条纹。

3. 衍射现象:光波通过狭缝或绕过障碍物时发生的方向改变现象。

六、光的偏振1. 偏振光:只在一个方向上振动的光波称为偏振光。

2. 偏振片:只允许特定方向振动的光通过的光学元件。

3. 马吕斯定律:描述偏振光通过两个偏振片后光强变化的定律。

七、光的应用1. 光纤通信:利用光的全反射原理传输信息。

2. 激光技术:利用激光的高亮度、高单色性和高方向性的特点,在医疗、工业和科研等领域有广泛应用。

3. 光学仪器:如显微镜、望远镜等,利用光学原理放大或观察微小或远距离的物体。

物理光学知识点总结

物理光学知识点总结

物理光学知识点总结1. 光的基本概念- 光是一种电磁波,具有波动性和粒子性(光子)。

- 可见光谱是人眼能够感知的光的范围,大约在380纳米至750纳米之间。

2. 光的传播- 光在均匀介质中沿直线传播。

- 光速在不同介质中不同,真空中的光速约为299,792,458米/秒。

- 光的传播遵循光的折射定律和反射定律。

3. 反射定律- 入射光线、反射光线和法线都在同一平面内。

- 入射角等于反射角,即θi = θr。

4. 折射定律(Snell定律)- n1 * sin(θ1) = n2 * sin(θ2),其中n1和n2是两种介质的折射率,θ1和θ2分别是入射角和折射角。

5. 光的干涉- 干涉是两个或多个光波相遇时,光强增强或减弱的现象。

- 干涉条件是两束光的频率相同,且相位差恒定。

- 常见的干涉现象有双缝干涉和薄膜干涉。

6. 光的衍射- 衍射是光波遇到障碍物或通过狭缝时发生弯曲和展开的现象。

- 单缝衍射、圆孔衍射和光栅衍射是常见的衍射现象。

7. 光的偏振- 偏振光是电磁波振动方向受到限制的光。

- 线性偏振、圆偏振和椭圆偏振是偏振光的三种类型。

- 偏振片可以用来控制光的偏振状态。

8. 光的散射- 散射是光在传播过程中遇到粒子时发生方向改变的现象。

- 散射的强度与粒子大小、光波长和入射光强度有关。

- 常见的散射现象有大气散射,导致天空呈现蓝色。

9. 光的颜色和色散- 颜色是光的另一种表现形式,与光的波长有关。

- 色散是光通过介质时不同波长的光因折射率不同而分离的现象。

- 棱镜可以将白光分解成不同颜色的光谱。

10. 光的量子性- 光电效应表明光具有粒子性,光子的能量与其频率成正比。

- 波恩提出的波函数描述了光子的概率分布。

- 量子光学是研究光的量子性质的学科。

11. 光的相干性和光源- 相干光具有固定的相位关系,激光是一种高度相干的光源。

- 光源可以是自然的,如太阳,也可以是人造的,如激光器和灯泡。

12. 光学仪器- 望远镜、显微镜、光纤和光学传感器都是利用光学原理工作的仪器。

物理光学

物理光学

3.4.2光源非单色性的影响 3.4.3两相干光波振幅比的影响
3.5.1互相干函数和复相干度 3.5.2时间相干度 3.5.3空间相干度
3.6.1条纹的定域 3.6.2等倾条纹 3.6.3圆形等倾条纹 3.6.4透射光条纹
3.7.1定域面的位置及定域深度 3.7.2楔形平板产生的等厚条纹 3.7.3等厚条纹的应用
5.1惠更斯-菲 涅耳原理
2
*5.2基尔霍夫 衍射理论
3 5.3菲涅耳衍
射和夫琅禾费 衍射
4 5.4矩孔和单
缝的夫琅禾费 衍射
5
5.5圆孔的夫 琅禾费衍射
5.6光学成像系统的 衍射和分辨本领
*5.7双缝夫琅禾费 衍射
5.8多缝夫琅禾费衍 射
5.9衍射光栅
*5.11直边的菲涅 耳衍射
5.10圆孔和圆屏的 菲涅耳衍射
5.10.1菲涅耳衍射 5.10.2菲涅耳波带法 5.10.3圆孔衍射图样 5.10.4圆屏的菲涅耳衍射 5.10.5菲涅耳波带片
5.11.1菲涅耳积分及其图解 5.11.2半平面屏的菲涅耳衍射 5.11.3单缝菲涅耳衍射 5.11.4矩孔菲涅耳衍射
5.12.1什么是全息照相 5.12.2全息照相原理 5.12.3全息照相的特点和要求 5.12.4全息照相应用举例
2.1两个频率 1
相同、振动方 向相同的单色 光波的叠加
2
2.2驻波
3 2.3两个频率
相同、振动方 向互相垂直的 光波的叠加
4 2.4不同频率
的两个单色光 波的叠加
5
2.5光波的分 析
2.1.1代数加法 2.1.2复数方法 2.1.3相幅矢量加法
2.2.1驻波的形成 2.2.2驻波实验
2.3.1椭圆偏振光 2.3.2几种特殊情况 2.3.3左旋和右旋 2.3.4椭圆偏振光的强度 2.3.5利用全反射产生椭圆和圆偏振光

大学物理_物理光学(二)

大学物理_物理光学(二)

大学物理_物理光学(二)引言概述:物理光学是大学物理课程中的一门重要分支,研究光的传播、干涉、衍射、偏振等现象,深入探讨光的波动性质。

本文将从五个大点出发,分别阐述物理光学的相关理论和实践应用。

1. 光的干涉现象:- 介绍光的干涉现象,包括两束光的干涉、干涉条纹的形成等。

- 讨论干涉的条件和原理,如杨氏双缝实验、牛顿环实验等。

- 解析干涉的应用,例如干涉仪的工作原理和干涉测量技术。

2. 光的衍射现象:- 解释光的衍射现象,包括单缝衍射、双缝衍射等。

- 探讨衍射的内容和原理,如惠更斯-菲涅尔原理等。

- 探索衍射的应用,例如衍射光栅的工作原理和衍射光谱仪的使用方法等。

3. 光和波的偏振:- 介绍光和波的偏振现象,以及光的偏振方式。

- 阐述偏振光的性质和产生机制,如马吕斯定律等。

- 探讨偏振光的应用,例如偏振片的使用和偏光显微镜的工作原理等。

4. 光的相干性和激光:- 讲解光的相干性,如相干长度和相干时间等概念。

- 探讨激光,包括激光的产生原理和特性,如激光的单色性和定向性等。

- 分析激光的应用,例如激光器的工作原理和激光在通信和医学领域的应用等。

5. 光的散射和色散:- 介绍光的散射现象,如瑞利散射和弗伦耳散射等。

- 阐述色散现象,包括光的色散和物质的色散。

- 探讨散射和色散的应用,例如大气散射对天空颜色的影响和光谱分析等。

总结:物理光学是探究光波动性质的重要学科,它涉及光的干涉、衍射、偏振、相干性、激光、散射和色散等多个方面。

本文通过概述以上五个大点,详细介绍了物理光学的相关理论和实践应用,希望能够对读者对物理光学理解有所助益。

《大学物理》第十二章 光学

《大学物理》第十二章  光学
位置 (提示:作为洛埃镜干涉分析)
h
结束 返回
解:
=a
acos2
+
2
=
2asin2
=
2
asin =h
sin =4h
a 2
h
结束 返回
12-5 一平面单色光波垂直照射在厚度 均匀的薄油膜上,油 膜 覆盖在玻璃板上, 所用 单色光的波长可以连续变化,观察到 500nm与700nm这两个波长的光在反射 中消失,油的折射率为 1.30,玻璃的折射 率为1.50。试求油膜的厚度 。
第二级明纹的宽度为
Δx
´=
Δx 2
=2.73 (mm)
结束 返回
12-15 一单色平行光束垂直照射在宽 为 1.0mm 的单缝上,在缝后放一焦距为 20m的会其透镜,已知位于透镜焦面处的 屏幕上的中央明条纹宽度为2.5mm。求入 射光波长。
结束 返回
解:
=
aΔx 2D
=
1.0×2.5 2×2.0×103
sinj
=
k (a+b)
sin =0.1786k-0.5000
在 -900 < j < 900 间,
对应的光强极大的角位置列表如下:
k
sinj j
k
sinj j
0
-0.500 -300
1
2
-0.3232 -0.1464
-18051’ -8025’
3
4
0.0304 0.2072
1045’ 11057’
结束 返回
12-22 一光栅,宽为2.0cm,共有
6000条缝。如用钠光(589.3nm)垂直入射,
中央明纹的位置? 共有几级?如钠光与光

物理光学实验

物理光学实验

物理光学实验物理光学实验是物理学和光学学科中的重要实验之一。

通过实验,我们可以深入了解光的性质和现象,并验证光的理论模型和规律。

下面将介绍几个常见的物理光学实验。

1. 干涉实验干涉实验是物理光学中最基础也是最经典的实验之一。

它通过将光束分成两束,再让它们发生干涉,从而观察干涉条纹的现象。

著名的杨氏双缝干涉实验就是干涉实验的典型例子。

这个实验展示了光的波动性质,以及波长和光程差对干涉条纹位置和强度的影响。

2. 衍射实验衍射实验是另一个重要的物理光学实验,可以用来探索光的波动性和衍射现象。

光通过一个狭缝或物体边缘时,会发生弯曲和分散,产生特定的衍射图案。

著名的菲涅耳衍射和菲涅耳直线光栅实验就是衍射实验的经典案例。

通过观察和测量衍射图案,可以研究光的传播规律和波动性质。

3. 偏振实验偏振实验是用来研究光的偏振性质的实验。

光经过偏振器后,只能沿着特定方向振动。

根据偏振光的传播方向和偏振器的角度,可以调节光的强度和偏振状态。

偏振实验可以用来研究偏振光的性质,如马吕斯定律和布菲尔定律。

它在光学通信、光学仪器等领域有重要应用。

4. 折射实验折射实验是用来研究光在不同介质中传播和折射现象的实验。

斯涅耳定律和折射率的测量就是折射实验的经典案例。

实验中,光经过界面时会发生折射,传播方向发生改变。

通过改变入射角度和介质折射率,可以观察和测量折射现象,并验证光的折射理论。

5. 散射实验散射实验用于研究光在物体表面或粒子中发生散射的现象。

散射实验可以用来研究散射的颜色、强度和角度分布等特性。

著名的雷利散射和光散射光谱实验就是散射实验的典型案例。

散射实验在大气物理学、颗粒物理学和光学成像等领域有广泛应用。

通过以上几个物理光学实验,我们可以深入了解光的性质和现象,探索光的规律和理论模型。

实验的结果和数据可以与理论预测进行比较,从而验证光学理论的准确性和可靠性。

物理光学实验不仅是物理学和光学学科的基础,也为科学研究和技术应用提供了重要支撑。

八年级物理光学知识点大全

八年级物理光学知识点大全

八年级物理光学知识点大全
一、光线的传播与反射
1. 光线是直线传播的;
2. 光在空气和真空中传播的速度是相等的;
3. 光线入射到平面镜上,反射光线与入射光线的夹角相等且在同一平面内。

二、光的折射与全反射
1. 入射角与折射角的正弦值的比值称为折射率,不同介质折射率不同;
2. 入射角大于临界角时会发生全反射。

三、光学仪器
1. 光学仪器包括望远镜、显微镜、投影仪等;
2. 望远镜是由物镜和目镜组成,可以放大远处物体;
3. 显微镜也是由物镜和目镜组成,可以放大微小的物体。

四、光的偏振与波长
1. 光的偏振是指光波的振动方向;
2. 光被偏振器过滤,只能通过波形与偏振器振动方向相同的光波;
3. 光线的波长决定了它在介质中的折射率。

五、光的干涉与衍射
1. 光的干涉是指两束光线相遇后相互影响;
2. 衍射是指光线经过狭缝或像光源有缺陷的物体后发生的扩散现象。

六、光的颜色与组合
1. 白光是所有颜色的光都混合在一起的光,彩色光由具有不同频率的单色光组成;
2. 颜色可以通过色光三原色(红、绿、蓝)组合得到。

以上就是八年级物理光学知识点大全,掌握这些知识对于学习和应用光学都有很大的帮助。

希望同学们能够认真学习,积极思考,加强对物理光学知识的理解和掌握。

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物理光学作业习题答案第一章光波的基本性质 (1)作业习题1、试说明下列各组光波表达式所代表的偏振态。

⑴Ex =Eo sin (ωt-kz ),Ey =Eo cos (ωt-kz ) ⑵Ex =Eo cos (ωt-kz ),Ey =Eo cos (ωt-kz+4π) ⑶Ex =Eo sin (ωt-kz ),Ey =-Eo sin (ωt-kz ) 解:(1))sin(0kz t E E x -=ω,)cos(0kz t E E y -=ω )2cos(0πω--=kz t E E x ,0E E E oy ox ==∴2πδ=,∴y E 超前x E 2π,∴为右旋圆偏振光(2))cos(0kz t E E x -=ω,)4cos(0πω+-=kz t E E y4πδ=,2022E E E y x ≠+,y E 超前x E 且1==oxoy E E tg α,∴4πα=4cos2cos 22ππδαψ⋅=⋅=tgtg tg ,∴4πψ=∴ 为右旋椭圆偏振光,长轴在y=x 方向上 (3))sin(0kz t E E x -=ω,)cos(0kz t E E y --=ω )sin(0πω+-=kz t E E y ,πδ=, 0E E E oy ox ==1==oxoy E E tg α,∴4πα=,ππδαψcos 2cos 22⋅=⋅=tg tg tg ∴4πψ-=∴ 为线偏振光,振动方向为y=-x2、试证明:频率相同,振幅不同的右旋与左旋圆偏振光能合成一椭圆偏振光。

证明:令左旋圆偏振光为⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=11i E E a ,右旋圆偏振光为:⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=12i E E b ,0sin <δ∴⎪⎪⎭⎫⎝⎛⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=+=121i E E E E E E i E i E E E E b ab a b a b a 2022E E E y x ≠+且2πδ-=为左旋椭圆偏振光。

3、把一根截面是矩形的玻璃棒(折射率为1.5)弯成马蹄形,如图所示。

矩形宽为d ,弯曲部分是一个圆,内半径是R 。

光线从一个端面正入射。

欲使光线从另一端面全部出射,R/d 应等于多少?解:要使光线全部射出,则要求在棒内光线传播为全反射。

①当入射点从B 点入射,则在外界面上的入射角为1θ,当入射点从B 点向A 点移动时,外界面上的入射角从1θ变为2π。

如果1θ满足全反射,则从B 点到A 点的入射光皆满足全反射,可以从另一端全部出射。

②全反射条件为当1θc θ≥时,所有的光线可发生全反射而从另一端射出。

于是有 21sin n n c =θ 5.1/0.1sin 12==n n c θ ③取1θ=c θ时,即B 点以外的入射角均大于c θ,而c i dR Rθθsin sin =+=,∴5.11=+d R R d R =5.0∴1/2=d R4、若入射光线是线偏振光,入射角为︒45,其振动面与入射面间的夹角为︒45。

试证:这时空气和玻璃的分界面上,反射光仍然是线偏振光,并求其振动面和入射面间的夹角r α以及振动面的旋转方向。

证明:(1)求布鲁斯特角52.112==n n tg B θ,︒=66.56B θ, ∵B i θθ<︒=45∴由非涅耳曲线可知,r ∥>0 r ⊥<0则入射光平行分量与反射光平行分量同相位即////δδ'= 入射光垂直分量与反射光垂直分量反相位πδδ='-⊥⊥∴πδδ+'=⊥⊥ 由于入射光为线偏振光令⊥=δδ//∴有0//=-'-'⊥πδδ ∴πδδ='-'⊥//,也为线偏振光. 解:(2)反射光的方位角为r α,i r tg tg αθθθθα⋅+--=)cos()cos(2121, ︒=45i α∵折射定律2211sin sin θθn n =,4652.052.145sin sin sin 2112=︒==n n θθ ∴︒=72.272θ ∴21519.329699.095488.045)72.2745cos()72.2745cos(-=-=︒⋅︒+︒︒-︒-=tg tg r α∴︒-=72.72r α,因此振动面沿逆时针背离入射面。

5、欲使线偏振光的激光束通过红宝石棒时,在棒的端面上没有反射损失,则棒端面对棒轴倾角α应取何值?光束入射角φ1等于多少?入射光的振动方向如何?已知红宝石的折射率为n=1.76。

光束在棒内沿棒轴方向传播。

解:要想没有反射损失,则光沿布鲁斯特角入射,即76.112==n n tg B θ,︒=396.60B θ并且,入射光的振动方向平行入射面无垂直分量 ∴︒==396.601B θφ 由于是布鲁斯特角入射,则入射角与折射角互余。

∴︒==396.601αφ 6、试证明琼斯矢量⎥⎦⎤⎢⎣⎡∆i Be A表示的椭圆偏振光,其主轴与X 轴夹角为21tan—1⎪⎭⎫⎝⎛-∆22cos 2B A AB证明:ψχ2cos 2cos 01S S = ψχ2s i n 2c o s02S S = ψ2t a n 12=S S δcos 22oy ox E E S = 221oy ox E E S -= ∴22cos 22tan oyoxoy ox EE E E -=δψ由已知 0i x Ae E = ∆=i y Be E ∴A E ox = B E oy = ∆=δ∴22cos 22tan B A AB -∆=ψ 即 ⎪⎭⎫ ⎝⎛-∆=-221cos 221B A AB tg ψ (2)讨论习题1、如图用棱镜是光束方向改变,要求光束垂直于棱镜表面射出,入射光是平行于纸面振动的H e —N e 激光(波长λ=3628Å)。

问,入射角φi 等于多少时,透射光为最强?并由此计算此棱镜底角α应磨成多少??已知棱镜材料的折射率n=1.52。

若入射光是垂直纸面振动的H e —N e 激光束,则能否满足反射损失小于1%的要求?解:要使透射光最强则要求反射光最弱,则光沿布鲁斯特角入射,B θφ=152.112==n n tg B θ,︒==66.561φθB 由折射定律2211sin sin θθn n = 可求出2θ=33.340因为出射光垂直于棱镜表面,所以由几何关系可知,1φα= ∴︒=66.56α若入射光垂直于纸面振动,则%7.15)(sin )(sin 212212≈+-=⊥θθθθR无法满足反射损失小于1%的要求。

2、下图是激光技术中用以选择输出波长的方法之一。

它是利用在入射面内振动的光,在布鲁斯特角入射时反射光强为零,以及布鲁斯特角的值与波长有关的这些事实,使一定波长的光能以最低损耗通过三棱镜而在腔内产生振荡,其余波长的光则因损耗大而被抑制不能振荡,从而达到选择输出波长的目的。

现欲使波长为6328Å的单色线偏振光通过三棱镜而没有反射损失,则棱镜顶角应取多大?棱镜应如何放置?设棱镜材料的折射率为n=1.457。

解:在入射面内振动的光 //0R R R ==⊥且当入射角B θθ=1时 0//=R光全部透射无反射损失。

054.551457.1=∴=B B tg θθ所以应使从激光管出来的光束与棱镜表面夹角为55.540022044.34457.154.55sin 1=∴⨯=⨯θθsion ()002088.68180902=∠⇒=∠+-⨯A A θ(3)思考题一观察者站在水池边观看从水面反射来的太阳光,若以太阳光为自然光,则观察者所看到的反射光是自然光,线偏振光还是部分偏振光?它与太阳的位置有什么关系?为什么? 答:(1)当入射角B θθ=1时,反射光为线偏振光,因此时⊥==R R R 0//o B B tg 53133.1=∴=θθ即当o 531=θ时反射光为线偏振光。

(2)当⊥=≈≈R R o //1190,0θθ和反射光为自然光。

(3)其他角度时,反射光为部分偏振光。

(4)课程论文查阅相关文献后,写一篇利用光的偏振态实现光学传感的论文。

第二章光的干涉 (1)作业习题1、利用牛顿环的干涉条纹可以测定凹曲面的曲率半径。

方法是把已知半径的平凸透镜和凸面放在待测的凹面上,在两镜面间形成空气隙,可以观察环状的干涉条纹。

如图,试证明第m 个暗环的半径r m 和凹半径R 2 凸半径R 1以及光波波长λ之间的关系为 122102R R R R m r m-⋅=λ 。

解:如图所示2222R r h m = 1212R r h m=∴⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=-=212212121R R r h h h m又 22121222212λλ+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+=∆R R r h m第m 个暗环有()212λ+=∆m有2211212λλλ+=+⎪⎪⎭⎫⎝⎛-m R R r m ∴12212R R R R m r m-⋅=λ 对于空气隙 12210201R R R R m r n m -⋅=∴≈∴≈λλλ 2、将迈克耳逊干涉仪调到能看到定域在无穷远干涉条纹,一望远镜焦距为40厘米,在焦平面处放有直径为1.6厘米的光阑,两反射到半镀银镜的距离分别为30厘米和32厘米,问对nm 0.570=λ的入射光波,在望远镜中能看到几个干涉条纹? 解:用迈克耳逊干涉仪看到的圆干涉条纹为等倾干涉 等倾干涉 oN θ 为第N 环的光束入射角)1(2εθλ-+=oN hNε 是纯小数 且1〈ε ε-∴1可以忽略()140004.0107.52107.50.570230320004.002.02552=⨯⨯=∴⨯===-====≈--N cmnm cmh fDtg oN oNoN λθθθ即可以看见14条条纹3、一束准直的白光正入射到一块折射率为n ,厚度为d 的玻璃板上,推导出作为波长函数的透射比公式,并证明透射比最大值落在N d n n 2=λ的波长处,式中N λ为真空中的波长,N 为整数。

(透射函数是周期性的,用波数或频率表示,称之为“沟槽光谱。

)(][{}1222)(sin 2)1(1--+=kd n n T 。

式中022λππn k ==,0λ为光在真空中的波长。

) 解:平行平板多光束干涉的光强分布公式: ()()()2sin112δF oI t I T +==透射比 (1) δ为相邻两透射光相位差其中 ()214R RF -= (2) R 为平板表面的反射率=r 2正入射时反射率 221212//11⎪⎭⎫⎝⎛+-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-==⊥n n n n n n R R αα22//sin cos ⊥+=R R R //R R =⊥//2//2//sin cos R R R R =+=∴αα2//11⎪⎭⎫⎝⎛+-===∴⊥n n R R R (3)代如(2)中,得2221⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=n n F 入射光和反射光形成干涉附加光程差为d ,因平行平板厚度不变为d ,所以θcos 2nh =∆ 正入射 0=∴θ nd 2=∆d nd k oo 2222⋅=⋅=∆⋅=λπλπδkd d ==∴λπδ22(4)将(2)(3)(4)代入(1)中得:)(sin 2111222kd n n T ⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=透射比最大时,因n 为定值,所以当πN kd =(N 为整数时)()0sin =kd 这时T 最大 由(4)式 πδN kd ==2即πδN 2=又πλπδN nd k oo 222=⋅=∆⋅=oN oN oNndNndλλλ22=∴=⇒真空中的波长。

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