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1、第十章 学习要点,一、光的干涉,1、光的相干条件：两列光 振动方向相同，频率相同、位相差衡定,2、光程与明暗纹条件,定义光程差,光程：,光的干涉明暗纹条件,3、几种具体情况,（1）双缝干涉,暗纹位置：,条纹间距,光程差：,明纹位置：,一、光的干涉,物理过程：同一波阵面上不同部位的光线之间的干涉。,（2）薄膜干涉（反射光）,薄膜干涉的应用（增透膜）,光程差和明暗纹条件,原理：反射光暗纹入射光全部透射,物理过程：薄膜上下表面反射光之间的干涉。,（3）劈尖干涉,劈尖干涉的应用：检查光学平面的缺陷,劈尖干涉的光程差,条纹间距,物理过程：劈尖上下表面反射光之间的干涉。,二、光的衍射,条纹宽度：,明纹位置
2、,1、单缝衍射,暗纹位置,明暗纹条件：,提高光学仪器分辨率的途径,注意：单缝衍射与双缝干涉、光栅衍射明暗纹条件正好 相反,2、光栅衍射,物理过程：多束单缝衍射光之间的干涉,光栅方程,3、圆孔衍射,爱里斑的半张角,光学仪器分辨率,望远镜最小分辨角,减小入射光波长、增加孔径数,三、光的偏振,1、自然光、偏振光：概念、表示,2、起偏振,（1）反射起偏振：自然光反射和折射后产生部分偏振光,（2）吸收偏振、偏振片,3、检偏振、检偏振方法（偏振片）,4、旋光现象：概念、旋转角的影响因素、检测。,马吕斯定律：,一、填空题,9-1“光在t 时间内，走过的光程必相等”。这句话正确吗？,9-2 单缝衍射实验中，测
3、得二级明条纹的衍射角为1，则一级 暗条纹的衍射角为_。,第九章 波动光学,9-4 波长为600nm的单色光垂直入射到一光栅上时，一级明纹出 现在30的方向上，该光栅的光栅的常数为；最多 可观察到第 级明条纹?,9-3 一波长为1=600nm的平行光垂直照射到平面光栅上，其 二级明条纹与另一波长为2的单色光垂直照射到光栅上产 生的三级明条纹重合，则2=。,9-5 利用衍射光栅测红光波长，由于屏幕宽度有限，在屏上只出 现中央明纹和一级明纹，要想多得到几级明纹，应当换一个 光栅常数_的光栅。,9-6 提高显微镜分辨本领的途径是（1）（2）。,（1）减小入射光波长,（2）增加数值孔径,9-8 获得偏振
4、光的方法有（列出两种）、。,反射起偏振,吸收起偏振,9-7 迎面而来的汽车的两个前灯相距为1m，则距汽车 m时两 车灯刚好能被人眼所分辨。(假定瞳孔直径3mm，灯光波长为 500nm),设人离汽车的距离为S，则,恰能分辨,人眼最小分辨角,9-9 自然光通过两偏振化方向夹角为60的偏振片，如果每个 偏振片各吸收10的可通过的光强，那么通过后的光强与 原光强之比为,9-11 一束自然光通过两块偏振化方向平行的偏振片时，视场呈 现最亮，若在这两块偏振片之间放入某一旋光物体后后视 场呈最暗，则这一旋光物体对光的最小旋转角度为。,9-10 自然光I0顺序穿过三个偏振片P1、P2、P3，若三个偏振片 的偏
5、振化方向依次相差45，则出射光I3=。,二、选择题,9-12 折射率为n2的玻璃镜头上有一层折射率为n1的MgF2薄膜，已知n 2 n1 1，当波长为的单色光垂直入射到镜头表面 时，欲使其透射光最强，薄膜最小厚度应为。,9-14 一束自然光以入射角i=30 入射到某两种介质的介面上 时，反射光为完全偏振光，此时光在第二种介质中的折射 角为。A 30 B 60 C 45 D 15,9-13 在空气中(n=1)测得某釉质的布儒斯特角为i0，则该釉质的 折射率为。A sini0 B tgi0 C cosi0 D ctgi0,9-15 水的折射率为1.33，玻璃的折射率为1.50。光由水射向玻璃 时的
6、起偏振角是_，光由玻璃射向水时起偏 振角是_。A 48.4 B 45 C 43.4 D 41.6,（3）薄膜干涉：反光面颜色满足反射光明纹条件 透射光 颜色满足反射光暗纹条件,几种特殊情况,（1）光路中插入介质引起的附加光程差与条纹移动,（2）光学系统浸入液体介质中：,解：,例1 如图，在S2 P 间插入折射率为n、厚度为d 的媒质。求：光由S1、S2 到 P 的相位差。,例2图示一种利用干涉现象测定气体折射率的原理图。在缝S1后面放一长为l的透明容器，在待测气体注入容器而将空气排出的过程中，屏幕上的干涉条纹就会移动。通过测定干涉条纹的移动数可以推知气体的折射率，问,若待测气体的折射率大 于空
7、气折射率,干涉条纹如何移动？,设l=2.0cm，光波波长=589.3nm,空气折射率为1.000276,充以某种 气体后，条纹移过20 条，这种气体的折射率为多少(不计透明容器的器壁厚度)?,解：1.讨论干涉条纹的移动，可跟踪屏幕上某一条纹(如零级亮条纹),研究它的移动也就能了解干涉条纹的整体移动情况.,当容器未充气时，测量装置实际上是杨氏双缝干涉实验装置。其零级亮纹出现在屏上与 S1、S2 对称的P0点.从S1、S2射出的光在此处相遇时光程差为零。,容器充气后，S1射出的光线经容器时光程要增加，零级亮纹应在 P0的上方某处P0出现，因而整个条纹要向上移动。,2.因条纹上移20条,设 P0处现在出现第0级亮条纹，它应是原第20级亮条纹处，因而,光程 nr2-n r1=20(2),n=n+20/l,现在P0 处 S2P0-S1P0=nr2-n(r1-l)+nl=nr2-nr1+nl-nl=0(1),其中n，n 分别为气体和空气的折射率，联立以上两式有,无容器时,P0处为第20级亮条纹,
