大綱要求：相干光的獲得楊氏雙縫干涉光程光程差薄膜干涉光疏介質光密介質邁克爾遜干涉儀惠更斯─菲涅爾原理單縫衍射光學儀器分辨本領衍射光柵與光譜分析X射線衍射布喇格公式自然光和偏振光布儒斯特定律馬呂斯定律雙折射現象第四部分光學一、光的干涉1.相干光源：頻率相同,振動方向相同,位相差恒定的兩個光源。2.獲得相干光的途徑（方法）提高光源質量

如采用激光器可獲得單色性很好的光---相干光源對普通光源:可將光源上一發光點的光分成兩束，各經歷不同的路徑再會合迭加。(同“成分”疊加）分束有︱︱有∵故上式改寫為：有光強最大，明條紋(k=1,2,…)暗條紋有波程差3.明暗位置所滿足的條件根據波動理論：K=2x中央明紋K=－2Dd中垂面5.楊氏雙縫干涉入射光為白光Dd討論xo中央０處紅光紫光白光K=0非中央(K=1)紅光紫光遠離中央靠近中央正確答案是(B)。例1在雙縫干涉實驗中，波長為的單色光垂直入射到縫間距為

的雙縫上，屏到雙縫的距離為

，則某一條明紋與其相鄰的暗紋的間距為：由雙縫干涉相鄰明紋（暗紋）的間距公式明紋與其相鄰的暗紋的間距為(2012考題）垂直入射e126.薄膜干涉斜入射垂直入射時光線1與光線2的光程差為半波損失e12關于半波損失光密光疏光入射到光疏媒質、光密媒質界面時,反射光(在光疏媒質中)將多走半個波長的路程,此稱半波損失光疏光密光入射到光密媒質、光疏媒質界面時,反射光(在光密媒質中)無半波損失例3：一束波長為的單色光由空氣入到折射率為n

的透明薄膜上,薄膜在空氣中,要使反射光得到加強,則薄膜的最小厚度為+01膜光疏光疏光密2K=?K=1答:B2（1）干涉條件說明①用e指示條紋位置②劈尖相當于厚度呈線性

變化的薄膜③對于同一級干涉條紋，具有相同的介質厚度。④對空氣劈尖e=0處是暗紋（2）空氣劈尖任意相鄰明條紋對應的厚度差：kK+1（3）任意相鄰明條紋(或暗條紋)之間的距離l間距答（A）例4：（A）各級條紋向左移，條紋間距不變。（B）各級條紋向右移，條紋間距不變。（C）各級條紋向左移，條紋間距變大。（D）各級條紋向右移，條紋間距變小。平玻璃構成空氣劈尖,用單色平行光垂直入射,若劈尖的上表面向上平移，干涉條紋怎樣變化？干涉條紋移動數目9.邁克耳孫干涉儀移動距離移動反射鏡例5：若在邁克爾干涉儀的可動反射鏡M移動0.620mm

過程中，觀察到干涉條紋移動了2300條，則所用光的波長為：（）

A.269nmB.539nmC.2690nmD.5390nmB二、光的衍射1.光的衍射現象縫很小時，衍射現象明顯陰影屏幕繞射幾何亮區縫較大時，光是直線傳播的

光在傳播過程中遇到障礙物，能夠繞過障礙物的邊緣前進這種偏離直線傳播的現象稱為光的衍射現象。21菲涅耳半波帶AAABa12A3PC奇數偶數22說明①用角指示條紋的位置②注意：明紋暗紋K=0的明紋已重合于中央明紋中λaxf=一級暗紋坐標）（axΔ=x2=λf2中央亮紋線寬度

）（axf=λ一級暗紋條件（）討論1.若縫變窄或變寬，各級條紋向何方移動？遠離中央明紋原K級條紋原K級條紋靠近中央明紋很寬所有條紋重合于中央明紋即光直線傳播，不繞射。2.若縫寬不變，紅光比紫光偏離遠些例7：在單縫夫瑯和費衍射實驗中,若將縫寬縮小一半,原來第三級暗紋處將是(A)第一級明紋(B)第一級暗紋(C)第二級明紋(D)第二級暗紋解:原來第三級暗紋縮小一半K=1答：Ａ

點光源經過光學儀器的小圓孔后，由于衍射的影響，所成的象不是一個點而是一個明暗相間的圓形光斑。s1s2φδφδD**愛里斑3.光學儀器的分辨率中央最亮的亮斑稱為愛里斑。瑞利判據：如果一個點光源的衍射圖象的中央最亮處剛好與另一個點光源的衍射圖象第一個最暗處相重合，認為這兩個點光源恰好能為這一光學儀器所分辨。φδ恰能分辨能分辨不能分辨4.光柵衍射d=a+b()ab+光柵常數105106~m~~()ab+sin相鄰兩縫光線的光程差abxf0屏

ab+

()absin

+(a+b)sin

=k

k=0,±1,±2,···光柵公式例8.若用白光入射到衍射光柵上，則在可見光范圍內，

同一級光譜中偏離中央主極大最遠的是A蘭光B紅光C黃光D紫光

[]B5.X射線衍射-布拉格公式光柵公式可觀察到的最大級次應滿足由可知，例9：波長為

的單色光垂直

入射到光柵常數

的平面衍射光柵

上，可觀察到的光譜線的最大級次為：A.2B.3C.4D.5最多能看到第3級條紋答:B(2012考題）三、光的偏振橫波的偏振性光矢量振動面v0HE⑴線偏振光的表示法：光振動垂直板面光振動平行板面1.偏振光的表示法：⑶部分偏振光的表示法：⑵自然光的表示法：平行板面的光振動較強垂直板面的光振動較強2、偏振光的獲得①某些物質制成的透明薄片（硫酸金雞鈉堿），只允許一個方向的光振動通過，稱為偏振片。②偏振化方向：允許光振動通過的方向自然光偏振片線偏振光偏振化方向偏振片③偏振光的起偏和檢偏起偏：使自然光（或非偏振光）變成線偏振光的過程。檢偏：檢查入射光的偏振性。起偏器自然光檢偏器線偏振光I=0線偏振光I=?3.線偏振光通過偏振片后的光強—馬呂斯定律---線偏振光的振動方向與檢偏器的偏振化方向

之間的夾角注意:式中不是自然光的光強，而是入射到偏振片上

偏振光的光強。兩偏振片的偏振化方向平行時,光

強最大;兩偏振片的偏振化方向相互垂直光強為零;馬呂斯定律自然光通過偏振片后光強減半例10：P1和P2為兩個偏振化方向相互垂直的兩個平行放置的偏振片，光強為I0的自然光垂直入射在第一個偏振片P1上，則透過P1和P2的光強分別為：正確答案是A。光強為I0的自然光通過第一個偏振片，變為線偏振光，而且光強線偏振光為入射光強的一半；通過第二個偏振片光強，由馬呂斯定律可得A.

I0/2和0B.0和I0/2C.I0和I0D.I0/2和I0/2(2012考題）解：畫示意圖P1P2P3I0I1I2I3例11:三個偏振片P1，P2與P3堆疊在一起，P1與P3的偏振化方向相互垂直，P2與P1的偏振化方向間的夾角為

30°.強度為I0的自然光垂直入射于偏振片P1，并依次透過偏振片P1、P2與P3，則通過三個偏振片后的光強為答:C例12:

一束光是自然光和偏振光的混合光,讓它通過一偏振片,若以此入射光束為軸旋轉偏振片,測得透射光強度最大值是最小值的５倍,則入射光束中自然光與偏振光的光強比值為(A)１／２(B)１／５(C)１／３(D)2

解:答:A最大透過4.反射和折射光的偏振反射和折射過程會使入射的自然光一定程度的偏振化自然光部分偏振光部分偏振光起偏振角布儒斯特角

反射光的偏振化程度和入射角有關，當入射角等于某一

特定值時，反射光為線偏振光。此即布儒斯特定律自然光部分偏振光0i線偏振光全偏振光可以證明：例13:一束自然光從空氣射向一塊平板玻璃，設入射角

等于布儒斯特角，則反射光為：A.自然光B.部分偏振光C.完全偏振光D.園偏振光正確答案是C。(2012考題）例14:自然光以60°的入射角照射到某兩介質交界面時，反射光為線偏振光，則知（A）折射光為線偏振光，且折射角是30°.（B）折射光為部分偏振光，折射角是30°.（C）折射光為線偏振光，折射角不能確定.（D）折射光為部分偏振光，折射角不能確定.

答：B反射光為線偏振光60°為起偏角5

.雙折射光軸尋常光線(o光)-----遵守折射定