诚顿光学 完的平 完的符 第法学一光的 偏完的液用
第一节 光的干涉 第二节 光的衍射 第三节 光的偏振 第四节 偏振光的干涉 第五节 偏振光的应用
第一节光的干涉 光的相干性 1、波的相干条件:(1)频率相同;(2)振动方向相同;(3)相位差恒定 2、相干光的获得 要获得相干光,只有从同一光源的 同一部分发出的光通过某些装置进行分 束后,才能获得符合相干条件的相干光。 光波波列 把同一光源发出的光分成两部分的方法有两种:(1)分波振面法,如 杨氏双缝实验;(2)分振幅法,如薄膜干涉和迈克耳孙干涉仪。 光程、光程差 我们知道,光在真空中传播的速度为c,在介质中传播的速度为=c/m 因此,光在介质中的波长为 不上页④下页②返回④巡出組2
2 第一节 光的干涉 一、光的相干性 1、波的相干条件：(1)频率相同；(2)振动方向相同； (3)相位差恒定。 2、相干光的获得 L 光波波列 要获得相干光，只有从同一光源的 同一部分发出的光通过某些装置进行分 束后，才能获得符合相干条件的相干光。 把同一光源发出的光分成两部分的方法有两种： (1)分波振面法，如 杨氏双缝实验；(2)分振幅法，如薄膜干涉和迈克耳孙干涉仪。 二、光程、光程差 我们知道，光在真空中传播的速度为c，在介质中传播的速度为u=c/n； 因此，光在介质中的波长为 nv n c v u = = =
束单色光,在真空中传播距离,相位变化为 p=2nl 在折射率为n的均匀介质传播距离r时,相位变化为 27mr 2mr 光程:L=mr,即传播相同相位差的光在介质中传播r距离 相当在真空中传播m距离。 若两束光在真空中传播时,它们到某点的相位差决定于波 程差Δr,而两束光在介质中传播时,它们到某点的相位差决定 于光程差。 光程差为:δ=L2-L1=n22-nn 相位差与光程差的关系是 2丌 不上页④下页②返回④巡出組3
3 2 l = 2 r 2 nr ' = = 、 一束单色光，在真空中传播距离l时，相位变化为 在折射率为n的均匀介质传播距离r时，相位变化为 光程：L=nr ，即传播相同相位差的光在介质中传播r距离 相当在真空中传播nr距离。 若两束光在真空中传播时，它们到某点的相位差决定于波 程差Δr，而两束光在介质中传播时，它们到某点的相位差决定 于光程差。 2 1 2 2 1 1 光程差为： = L − L = n r − n r 相位差与光程差的关系是 2 = S1 S1 2 n 1 n 1 r 2 r P
杨氏双缝干涉实验 L 上页④下页②返回退出4◎
4 L S S1 2 S P0 P1 P1 三、杨氏双缝干涉实验
如图所示:设相干光源S1和S2 之间的距离为d,到屏幕的距离为D, 在屏上出现干涉条纹的区域内,观S 察任意一点P,它距离屏中心P0的距 离为x,P到S和S2的距离分别为r1和 r2,S,S2的中垂线OP与OP的夹角 为θ,称为P点的角位置 因D>>d,则光程差为:=r2-ri≈dsnO 亮纹条件:δ= d sin e=±k(k=0,,2,… 暗纹条件:δ=dsnO=±(2k+1)(k=0,1,2…) 因Q很小,可取snb≈1g0=D 8=dsin 0=dtg=d A D 不上页④下页②返回④巡出組5
5 如图所示：设相干光源S1 和S2 之间的距离为d，到屏幕的距离为D， 在屏上出现干涉条纹的区域内，观 察任意一点P，它距离屏中心P0的距 离为x，P到S1和S2的距离分别为r1和 r2， S1，S2的中垂线OP0与OP的夹角 为θ，称为P点的角位置。 因D d，则光程差为： = r2 − r1 d sin = = + = = = = ( 0,1,2, ) 2 sin (2 1) sin 0 1 2 d k k d k k 暗纹条件： 亮纹条件： （ ，，， ） D x 因很小，可取sin tg = P D x d 1 S 2 S 2 r 1 r P0 D x = d sin = dtg = d