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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