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波动光学和量子力学习题精解
第15章波动光学151要求
1了解迈克尔干涉仪的原理、惠更斯菲涅尔原理和双折射现象；2理解获得相干光的方法、单缝夫琅和费衍射干涉条纹分布规律的方法；3掌握光栅衍射公式、自然光和偏振光和布儒斯特定律和马吕斯定律；4熟练掌握光程、光程差和位相差之关系、分析和确定扬氏双缝干涉条纹以及等厚干涉条纹的位置、分析缝宽和波长对衍射条纹分布的影响、分析光栅常数和波长对衍射条纹分布的影响。
152内容摘要
1光是电磁波实验发现光是电磁波，x射线等都是电磁波。所有电磁波的本质都是相同的，具有所有波的性质，只是它们的频率和波长不同而已。2光的相干现象两列光波叠加时，产生的光强在空间内有一稳定分布的现象。相干叠加的条件振动方向相同、频率相同和有固定的相位差。3相干光强
I4I0cos22kk012I4I0，最亮；2I0，最暗。2k1k012时，
4光程光在某一媒质中所经历的几何路程r与此媒质的折射率
的乘积，称为光程。数学表达
rCt，C为真空中的光速。光程差两束光的光程之差，称为光程差，用δ表示。uC2rr
相位差
22

光由光疏媒质射向光密媒质，在界面反射时，发生半波损失，等于程。5扬氏双缝实验干涉加强条件干涉减弱条件6薄膜干涉光程差
2ABBC
1AD
xDDkk012或xkx；DddxDd2k1k012或x2k1D22d
的光2
d

2
f2
当当劈尖干涉
k，
2k1
k1，2，3，明条纹；
，k0，1，2，3，暗条纹。2空气劈尖（薄膜厚度不均匀时）产生的干涉。
光程差当当牛顿环光程差
2e
2

2
，k1，2，3，明条纹；
k，
2k1
，k0，1，2，3，暗条纹。
2e

2
，k1，2，明环；暗环。
2e

2

r2kλ，R2
2k1
干涉明条纹半径干涉暗条纹半径7迈克耳干涉仪气薄膜。

2
，
k0，1，2
r
2k1Rk1，2，明环；2
暗环。
rkRk012
利用分振幅法，使两各相互垂直的平面镜形成一等效的空
dN

2
式中N为视场中移过的条纹数，d为M1平移的距离。8惠更斯菲涅耳原理同一波前上的任一点，都可以看作新的“次波源”，并发射次波；在r