大學基礎物理學答案習崗第9章

1、第九章波動光學118第九章第九章波動光學波動光學本章提要1.幾個基本概念幾個基本概念●相干條件：參與疊加的兩束光滿足振動方向相同、頻率相同、相位差恒定的條件稱相干條件。只有滿足相干條件的光疊加時才能產生干涉現(xiàn)象。●分波前法和分振幅法：利用普通光源獲得相干光的方法有分波前法和分振幅法。分波前法是在同一波前上通過波前的分割獲得相干光，分振幅法是通過對同一束光進行振幅（光強）的分割獲得相干光的?！窆獬蹋汗庾哌^的幾何路程與路程上的介質折射率的乘

2、積稱為光程。2.分波前法干涉分波前法干涉●楊氏雙縫干涉是利用分波前法產生干涉現(xiàn)象的，它是光具有波動性的經典實驗，具有十分重要的意義?！駰钍想p縫干涉實驗的基本原理是：波長為的自然光源通過一個狹縫后形?成狹縫光源，由狹縫光源發(fā)出的光通過間距為d的雙縫后形成兩束相干光，這兩束相干光在屏上相遇就會形成等間距的干涉條紋。條紋間距為Dxd???其中，D為雙縫與光屏的距離?！衤灏ｇR實驗也是分波前法干涉實驗，其重要意義在于顯示了光的半波損失現(xiàn)象。即光在

3、光疏媒質和光密媒質截面反射時，光要多走或少走的光程。2?3.分振幅法干涉分振幅法干涉分振幅法干涉的典型例子是薄膜干涉，其又可分等厚干涉和等傾干涉兩種。（1）等厚條紋當光線垂直入射在膜表面時，在薄膜表面等厚處形成相同的干涉條紋的現(xiàn)象稱等厚干涉。當膜兩側都是空氣時，定位于膜上表面的明紋滿足0022??kne???321?k對暗紋滿足2)12(2200?????kne0123k??其中，n為膜的折射率，e為膜的厚度。第九章波動光學120a??

4、61.0min?●最小分辨角的倒數(shù)為分辨率?！裆镲@微鏡的分辨本領由通過物鏡所能分辨的兩個物點的最小距離（稱最小分辨距離）來表示。理論計算得到的最小分辨距離為unysin61.0???其中，為物方的折射率，為孔徑對物點的半張角，稱物徑的數(shù)值孔徑nuunsin（縮寫N.A.)。7.光柵衍射光柵衍射●由許多等寬的狹縫等距離地排列起來形成的光學元件叫光柵。光柵每一條透光部分的寬度為a，不透光部分的寬度為b，(ab)=d稱為光柵常數(shù)。光柵常數(shù)是

5、光柵的特征量?！癞斢脝紊馊肷涞焦鈻派蠒r，在黑暗的背景上會出現(xiàn)窄細明亮的譜線?？p數(shù)越多，譜線越細越亮。譜線（主極大）的位置滿足sindk????210?k該式稱為光柵方程。●譜線強度要受單縫衍射調制，因而會出現(xiàn)缺級現(xiàn)象?！馲射線通過晶體時會產生衍射。若各原子層(或晶面)之間的距離為d，當單色的平行X射線以掠射角?入射到晶面上時，表面層原子散射的反射光和內部原子散射的反射光滿足下式時??kd?sin2?321?k在?方向上就會因各反射光相

6、互干涉增強而出現(xiàn)亮點。該式稱為晶體衍射的布喇格公式。8.光的偏振光的偏振●根據(jù)光矢量的振動情況，光可以分為非偏振光（無偏振）、偏振光（線偏振、橢圓偏振、圓偏振）和部分偏振光。自然光是非偏振光?！窨梢酝ㄟ^具有二向色性的偏振片產生和檢驗偏振光?！衿窆馔ㄟ^檢偏器后，其光強服從如下的馬呂斯定律：20cosII??其中，I為通過檢偏器后的光強，是通過檢偏器前的光強，是偏振光與檢0I?偏器偏振化方向的夾角?！褡匀还馔ㄟ^雙折射晶體后會產生偏振的o光