波动光学讲义
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波动光学第一节 光的干涉一、光波的相干叠加1、光波叠加原理: 每一点的光矢量等于各列波单独传播时在该点的光矢量的矢量和。
(1)光波与机械波相干性比较:3、相同点: 相干条件、光强分布。
(1)不同点: 发光机制不同。
(2)从普通光获得相干光的方法:4、分波阵面法: 将同一波面上不同部分作为相干光源。
(1)分振幅法: 将透明薄膜两个面的反射(透射)光作为相干光源。
(2)光程与光程差:5、光程: 即等效真空程: Δ=几何路程×介质折射率。
(1)光程差: 即等效真空程之差。
6、光程差引起的相位差: Δφ=φ2-φ1+ , Δ为光程差, λ为真空中波长。
7、Δφ=2k ∏时, 为明纹。
(1)Δφ=(2k+1)∏时, 为暗纹。
(2)常见情况:(3)真空中加入厚d 的介质, 增加(n-1)d 光程。
(4)光由光疏介质射到光密介质界面上反射时附加λ/2光程。
(5)薄透镜不引起附加光程。
二、分波面两束光的干涉杨氏双缝实验:(2)(1)Δ=±k λ时, (k=0,1,2,3……)为明纹。
Δ=±(2k-1) 时, (k=1,2,3……)为暗纹。
(3)x= 时, 为明纹。
(4) x= 时, 为暗纹。
(k=0,1,2,……)(5)条纹形态: 平行于缝的等亮度、等间距、明暗相间条纹。
(6)条纹亮度: Imax=4I1,Imin=0.2、条纹宽度: .其他分波阵面干涉:菲涅耳双棱镜、菲涅耳双面镜。
三、分振幅干涉薄膜干涉:( 项:涉及反射, 考虑有无半波损失)透Δi n n e 22122sin 2-=(无2λ项)(1)讨论:(2) / =k λ时, (k=1,2,3……)为明纹, (2k+1) 时, (k=0,1,2……)为暗纹。
2、等倾干涉:e 一定, Δ随入射角i 变化。
(1)等厚干涉:i 一定, Δ随薄膜厚度e 变化。
(2)薄膜等厚干涉的典型装置:(3)劈尖。
(4)牛顿环。
第二节 光的衍射一、惠更斯-菲涅尔原理1.衍射现象: 波遇到障碍物时, 绕过障碍物进入几何阴影区。