1、會計學1大學大學(dxu)物理光學總結北郵新物理光學總結北郵新第一頁，共55頁。（1 1）相鄰明紋（或相鄰暗紋）中心間距）相鄰明紋（或相鄰暗紋）中心間距 Dxdn 1,2,k 21)(2k 暗，明2 k10 k Dx n d）為相鄰明紋或暗紋間距其中 x( 所謂的零級明條紋是指所謂的零級明條紋是指: :從同相點出發從同相點出發到零級明條紋處是等光程的。到零級明條紋處是等光程的。（2）關于條紋移動）關于條紋移動第1頁/共55頁第二頁，共55頁。則整個條紋向上平移一段距離例：若例：若 S S下移，下移，DS1S2So1r2r2r1rO Or r2 2S S1 1S S2 2r r1 1O OS S

2、例例：第2頁/共55頁第三頁，共55頁。（3 3）附加光程差）附加光程差若上下臂上分別放上透明介質若上下臂上分別放上透明介質( (n n1 1，d d1 1 ；n n2 2 ,d,d2 2 ), ),則附加光程差為則附加光程差為附加光程差附加光程差 與條紋移動數與條紋移動數N N之間應滿足：之間應滿足： N（該結論普遍成立）（該結論普遍成立）dn) 1( 附加光程差 n dn dr r2 2S S1 1S S2 2r r1 1O O 對楊氏雙縫實驗對楊氏雙縫實驗1122) 1() 1(dndn第3頁/共55頁第四頁，共55頁。3. 3. 薄膜干涉（等厚干涉）薄膜干涉（等厚干涉）( (條紋形狀由

3、膜的等厚點軌跡所決定。條紋形狀由膜的等厚點軌跡所決定。) )en 222 k 21)(2k明紋明紋暗紋暗紋原則上原則上K K取取0 0，1 1，2 2，但要保證膜厚不能取負值但要保證膜厚不能取負值(1) 關于半波損失關于半波損失 當薄膜的折射率相對于兩邊介質折射率為當薄膜的折射率相對于兩邊介質折射率為最大或最小時，兩束反射光干涉有半波損失最大或最小時，兩束反射光干涉有半波損失.(2) (2) 增透膜與增反膜增透膜與增反膜透射光干涉透射光干涉與反射光與反射光干涉正好互補干涉正好互補, ,第4頁/共55頁第五頁，共55頁。故故增透膜增透膜 即為反射光干涉極小即為反射光干涉極小; ;而增反膜而增反膜

4、即為反射光干涉極大即為反射光干涉極大ne2 相鄰明紋（或暗紋）對應的薄膜厚度差相鄰明紋（或暗紋）對應的薄膜厚度差(3)(3)劈尖干涉劈尖干涉e ldl相鄰的明紋（或暗紋）間距相鄰的明紋（或暗紋）間距 滿足滿足n2 el第5頁/共55頁第六頁，共55頁。條紋移動條紋移動則條紋移動則條紋移動N N條條盯住某一點看，若厚度改變盯住某一點看，若厚度改變則附加光程則附加光程差差若若e 明紋數目明紋數目 求劈尖上明紋或暗紋數求劈尖上明紋或暗紋數dn暗紋數目暗紋數目e e 2Ne 2 取k的整數部分取k的整數部分k k k22dn 1k 22dn2) 12(k第6頁/共55頁第七頁，共55頁。ToSLGNM

5、(4) (4) 牛頓環牛頓環k2/en22/) 1k2 (2/en23 , 2 , 1 , 0k3 , 2 , 1k明環明環暗環暗環RrCMNeo, 2 , 1k n2R)1k2(r, 2 , 1 , 0k nkRr明環明環暗環暗環Rre22 第7頁/共55頁第八頁，共55頁。dn) 1(21122) 1( 2) 1( 2dndn e2 22M當當M M2 2作一微小位移作一微小位移 ，則附加光程差則附加光程差e 1M12A1G2G1M1(5). 邁克耳孫干涉儀 在一條光路上加一折射率為在一條光路上加一折射率為n，厚度為厚度為d的透明介質，則引起的附加光程差的透明介質，則引起的附加光程差當兩臂

6、分別都放上透明介質時的附加光程差當兩臂分別都放上透明介質時的附加光程差第8頁/共55頁第九頁，共55頁。例例.檢驗滾珠大小的干涉裝置示意如圖檢驗滾珠大小的干涉裝置示意如圖(a)S為光源，為光源，L為會聚透鏡，為會聚透鏡，M為半透半反鏡在平晶為半透半反鏡在平晶T1、T2之間放置之間放置A、B、C三個滾珠，其中三個滾珠，其中A為標準件，直徑為標準件，直徑(zhjng)為為d0用波長為用波長為的單色光垂直照射平晶，在的單色光垂直照射平晶，在M上方觀察上方觀察時觀察到等厚條紋如圖時觀察到等厚條紋如圖(b)所示輕壓所示輕壓C端，條紋間距變端，條紋間距變大，則大，則B珠的直徑珠的直徑(zhjng)d1、C

7、珠的直徑珠的直徑(zhjng)d2與與d0的關系分別為：的關系分別為： (A) d1d0，d2d02 (B) d1d0-，d2d02(C) d1d0 / 2，d2d0 (D) d1d0- /2，d2d0 圖(b) T1 T2 M 45 S A C f L B 圖(a) ACC第9頁/共55頁第十頁，共55頁。 2. 2. 單縫夫瑯和費衍射單縫夫瑯和費衍射1LS2Lf1f21. 惠更斯惠更斯(子波子波)菲涅耳菲涅耳(子波干涉子波干涉)原理原理二二. 光的衍射光的衍射第10頁/共55頁第十一頁，共55頁。ofxp單縫AB3A1A2AaAB2Ca a相鄰兩個相鄰兩個半波帶半波帶的各對應點之間的各對應

8、點之間的光程差為的光程差為 2單縫邊緣兩點單縫邊緣兩點之間對應的光之間對應的光程差為程差為: sinan 2k2 2) 1k2(暗暗明明3 , ,2 1k 第11頁/共55頁第十二頁，共55頁。 tgsinofxptgfxaffx半寬 度度中央明紋中央明紋(1)(1)中央明紋半角寬中央明紋半角寬na 其它各級明條紋的寬度為中央明條紋寬其它各級明條紋的寬度為中央明條紋寬度的一半。度的一半。(2).(2).關于條紋移動關于條紋移動例例: :上下前后移動狹縫位置，上下前后移動狹縫位置， 零級明條紋位置零級明條紋位置就是入射平行光經透鏡就是入射平行光經透鏡會聚的位置會聚的位置.條紋不動條紋不動第12頁

9、/共55頁第十三頁，共55頁。例例: 上上(下下)移動移動透鏡透鏡，例例: : 斜射斜射sinsinaa3. 圓孔夫瑯和費衍射圓孔夫瑯和費衍射愛里斑的半角寬愛里斑的半角寬D/22. 10條紋條紋上上(下下)移移動動CDxpo fAB 22 k 暗暗 2)12( k明明第13頁/共55頁第十四頁，共55頁。4.最小分辨角 ， 即為愛里斑的半角寬。yLS1S2 =1.22 =1.22 / /D Dy/L =(1) 光柵方程光柵方程 kban sin)(k=0,1,2,3 k=0,1,2,3 光柵衍射圖樣是多縫干涉光強分布受單縫衍光柵衍射圖樣是多縫干涉光強分布受單縫衍射光強分布調制的結果。射光強分布

10、調制的結果。5. 光柵衍射光柵衍射OabfP第14頁/共55頁第十五頁，共55頁。)2(2) 屏上看見的條紋數屏上看見的條紋數 k 2sinb)(a 2 ，令令再考慮對稱性及中央明紋。再考慮對稱性及中央明紋。P (3) 斜斜射射QO kbaba sin)(sin)(4)衍射光譜衍射光譜例：用白光照射衍射光柵例：用白光照射衍射光柵, ,求求第二級譜線重疊的波長范圍。第二級譜線重疊的波長范圍。 A7600解：解： 2sin)( ba紫紫 3sin)( ba A6000 第15頁/共55頁第十六頁，共55頁。1. 偏振現象是橫波區別于縱波的最明顯的標志偏振現象是橫波區別于縱波的最明顯的標志.三三.

11、光的偏振光的偏振 021IIIYX 2.2.自然光自然光可分解為兩個互相垂直、振幅相可分解為兩個互相垂直、振幅相等，沒有任何相位關系的光振動。等，沒有任何相位關系的光振動。 （完全（完全偏振光偏振光、3. 3. 線偏振光線偏振光平面偏振光平面偏振光） 4. 4. 部分偏振光部分偏振光第16頁/共55頁第十七頁，共55頁。5.5.偏振片的作用：偏振片的作用：偏振片有一個特殊的方偏振片有一個特殊的方向向, ,叫偏振化方向叫偏振化方向( (或透光軸方向或透光軸方向) )。偏振。偏振片只允許平行于偏振化方向的光振動片只允許平行于偏振化方向的光振動( (完完全全) )通過通過, ,而讓垂直于偏振化方向的

12、光振動而讓垂直于偏振化方向的光振動被被( (完全完全) )吸收吸收. . I0I0 / 2I0 / 2 I0I0 / 2I=0起偏起偏器器檢偏檢偏器器第17頁/共55頁第十八頁，共55頁。coscosI II I2 20 0一束光強為一束光強為 的的線偏光線偏光，透過透過偏振片偏振片以后，透射以后，透射光強為：光強為：0I cos0/EE O振動方向振動方向 0EMN偏振化方向6. 馬呂斯定律馬呂斯定律7.7.反射和折射時光的偏振反射和折射時光的偏振1n2ni反射光中垂直反射光中垂直入射面入射面振動部振動部分占優勢，折射光中平行分占優勢，折射光中平行入入射面射面振動部分占優勢振動部分占優勢第1

13、8頁/共55頁第十九頁，共55頁。8.8.布儒斯特定律（布儒斯特定律（18121812年）年）00i1n2n當入射角當入射角等于某一定值等于某一定值 i i0 0時，時，反射光成為垂直振動的完全偏反射光成為垂直振動的完全偏振光，振光，因為此時，平行振動部因為此時，平行振動部分已完全不能反射。分已完全不能反射。21211 12 20 0n nn nn ntgitgi00090i 即反射線與折射線垂直即反射線與折射線垂直1.01.01.01.01.51.51.5為了增加折射為了增加折射光的偏振化程光的偏振化程度，可采用玻度，可采用玻璃片堆的辦法。璃片堆的辦法。0i第19頁/共55頁第二十頁，共55

14、頁。例例1. 在雙縫干涉實驗中，若單色光源在雙縫干涉實驗中，若單色光源S到兩縫到兩縫S1、S2距離相等，則觀察屏上中央明條紋位于圖中距離相等，則觀察屏上中央明條紋位于圖中O處處現將光源現將光源S向下移到示意圖中的向下移到示意圖中的S 位置，則：位置，則： (A)中央明條紋向上移動中央明條紋向上移動,且條紋間距不變且條紋間距不變 (B)中央明條紋向下移動中央明條紋向下移動,且條紋間距不變且條紋間距不變 (C)中央明條紋向下移動，且條紋間距增大中央明條紋向下移動，且條紋間距增大 (D) 中央明條紋向上移動，且條紋間距增大中央明條紋向上移動，且條紋間距增大 O S1 S2 S S 例例2. 一束白光

15、垂直照射在一光柵上，在形成的一束白光垂直照射在一光柵上，在形成的同一級光柵光譜中，偏離中央明紋最遠的是：同一級光柵光譜中，偏離中央明紋最遠的是： (A) 紫光紫光 (B) 綠光綠光 (C) 黃光黃光 (D) 紅光紅光 A第20頁/共55頁第二十一頁，共55頁。例例3. 光強均為光強均為I0的兩束相干光相遇而發生干涉時，的兩束相干光相遇而發生干涉時，在相遇區域內有可能在相遇區域內有可能(knng)出現的最大光強是出現的最大光強是4I0例例4. 惠更斯引入惠更斯引入_子波子波_的概念提出了惠更斯原的概念提出了惠更斯原理，菲涅耳再用理，菲涅耳再用_子波干涉的思想補充了惠更斯子波干涉的思想補充了惠更斯

16、原理，發展原理，發展(fzhn)成了惠更斯菲涅耳原理成了惠更斯菲涅耳原理例例5. 某單色光垂直入射到一個每毫米有某單色光垂直入射到一個每毫米有800 條條刻線的光柵上，如果第一級譜線的衍射角為刻線的光柵上，如果第一級譜線的衍射角為30，則入射光的波長應為，則入射光的波長應為_6250 _ 第21頁/共55頁第二十二頁，共55頁。例例6. 用白光垂直照射置于空氣中的厚度為用白光垂直照射置于空氣中的厚度為0.50 mm的玻璃片玻璃片的折射率為的玻璃片玻璃片的折射率為1.50在可見在可見光范圍內光范圍內(400 nm 760 nm)哪些哪些(nxi)波長的反波長的反射光有最大限度的增強？射光有最大限

17、度的增強？(1 nm=10-9 m)kne22nmkknekne123000124212k = 2 ，l2 = 1000 nm，k = 3，l3 = 600 nm，k = 4， l4 = 428.6 nm，k=5, l5 = 333.3 nm 在可見光范圍內，干涉加強(jiqing)的光的波長是l600 nm 和l428.6 nm第22頁/共55頁第二十三頁，共55頁。 2.一束波長為的單色光由空氣垂直入射到折射率為n的透明薄膜上，透明薄膜放在空氣中，要使反射光得到干涉加強，則薄膜最小的厚度為_ / (4n)右半部暗，左半部明右半部暗，左半部明 P 1.52 1.75 1.52 圖中數字為各處

18、的折射 1.62 1.62 1. 1. 在圖示三種透明材料構成的牛頓環裝置中在圖示三種透明材料構成的牛頓環裝置中, ,用單色光垂直照射，在反射光中看用單色光垂直照射，在反射光中看到干涉條紋，則在接觸點到干涉條紋，則在接觸點 P P 處形處形成的圓斑為成的圓斑為_ _ 3. 若把牛頓環裝置(都是用折射率為1.52的玻璃制成的)由空氣搬入折射率為1.33的水中，則干涉條紋 (A) 中心暗斑變成亮斑(B) 變疏 (C) 變密 (D) 間距不變 C第23頁/共55頁第二十四頁，共55頁。 空氣單色光4.如圖，用單色光垂直照射在觀察牛頓環的裝置上當平凸透鏡垂直向上緩慢平移而遠離平面(pngmin)玻璃時

19、，可以觀察到這些環狀干涉條紋_ 向中心收縮向中心收縮, ,環心呈明暗交替環心呈明暗交替(jiot)(jiot)變化變化 5.在玻璃(折射率n31.60)表面鍍一層MgF2 (折射率n21.38)薄膜作為增透膜為了使波長為500 nm(1nm=109m)的光從空氣(n11.00)正入射時盡可能少反射，MgF2薄膜的最少厚度應是_90.6nm90.6nm6. 在空氣中有一劈形透明膜，其劈尖角1.0104rad，在波長700 nm的單色光垂直照射下，測得兩相鄰干涉明條紋間距l0.25 cm，由此可知此透明材料的折射率n_1.40第24頁/共55頁第二十五頁，共55頁。8. 用波長為的單色光垂直照射到

20、空氣劈形膜上，從反射光中觀察干涉條紋，距頂點為L處是暗條紋使劈尖角 連續變大，直到該點處再次出現暗條紋為止劈尖角的改變量是_L / (2L) 9. 波長為 的平行單色光垂直地照射到劈形膜上，劈形膜的折射率為n，第二條明紋與第五條明紋所對應的薄膜厚度之差是_(3 ) / (2n)n11 = n22 n1 1 2 n2 7.7.如圖所示，波長為如圖所示，波長為 的平行單色光垂直照射到兩的平行單色光垂直照射到兩個劈形膜上，兩劈尖角分別為個劈形膜上，兩劈尖角分別為 1 1和和 2 2，折射率分折射率分別為別為n n1 1和和n n2 2，若二者分別形成的若二者分別形成的干涉條紋的明條紋間距相等，則干涉

21、條紋的明條紋間距相等，則 1 ,1 , 2 2，n n1 1和和n n2 2之間的關系是之間的關系是_第25頁/共55頁第二十六頁，共55頁。11. 一平凸透鏡，凸面朝下放在一平玻璃板上透鏡剛好(gngho)與玻璃板接觸波長分別為1600 nm和2500 nm的兩種單色光垂直入射，觀察反射光形成的牛頓環從中心向外數的兩種光的第五個明環所對應的空氣膜厚度之差為_nm2252d / 10. 用波長為的單色光垂直照射如圖所示的牛頓環裝置，觀察從空氣膜上下表面反射的光形成的牛頓環若使平凸透鏡慢慢地垂直向上移動，從透鏡頂點與平面玻璃接觸到兩者距離為d 的移動過程中，移過視場中某固定觀察點的條紋數目等于_

22、 第26頁/共55頁第二十七頁，共55頁。 12. 在牛頓環裝置的平凸透鏡和平板玻璃間充以某種透明液體，觀測(gunc)到第10個明環的直徑由充液前的14.8 cm變成充液后的12.7 cm，求這種液體的折射率n nRkr2/12 : 解解2/19210 Rr 空空 nRr2/19210 液液36. 1/210210 rrn13. 折射率為1.60的兩塊標準平面玻璃板之間形成一個劈形膜(劈尖角很小)用波長600 nm 的單色光垂直入射，產生等厚干涉條紋(tio wn)假如在劈形膜內充滿n =1.40的液體時的相鄰明紋間距比劈形膜內是空氣時的間距縮小L0.5 mm，那么劈尖角 應是多少？nl2

23、: 液液解解2)( Ll液液 = = (1(11/1/n)/( 2n)/( 2 L)L)1.71.71010-4-4 rad rad第27頁/共55頁第二十八頁，共55頁。14.用波長500 nm(1nm10-9 m)的單色光垂直照射在由兩塊玻璃板(一端剛好接觸成為劈棱)構成的空氣劈形膜上劈尖角 210-4 rad如果劈形膜內充滿折射率為n1.40的液體求從劈棱數起第五個明條紋在充入液體前后移動的距離 解：2ne/25 eL 2nL9/2， L9/(4n), 充液前 L19/4 ; 充液后L29/4n LL1L29(1-1/n)/41.61mm 15.在雙縫干涉實驗中，入射光的波長為，用玻璃紙

24、遮住雙縫中的一個縫，若玻璃紙中光程比相同(xin tn)厚度的空氣的光程大2.5 ，則屏上原來的明紋處現 _變為暗條紋變為暗條紋(tio wn)(tio wn)； 第28頁/共55頁第二十九頁，共55頁。16. 用波長(bchng)為1的單色光照射空氣劈形膜，從反射光干涉條紋中觀察到劈形膜裝置的A點處是暗條紋若連續改變入射光波長(bchng)，直到波長(bchng)變為 2 ( 2 1)時，A點再次變為暗條紋求A點的空氣薄膜厚度 keke 2,2)12(212 即即解：解：2111)1(2 kke)/(1122 k)/(211221 e17. 在雙縫干涉實驗中，設縫是水平的若雙縫所在(suzi

25、)的平板稍微向上平移，其它條件不變，則屏上的干涉條紋 _ 向上平移向上平移(pn y)(pn y)，且間，且間距不變距不變第29頁/共55頁第三十頁，共55頁。n2n1n3O18. 波長為的單色光垂直照射到折射率為n2的劈形膜上，如圖所示，圖中n1n2n3，觀察反射光形成的干涉條紋 (1) 從形膜頂部O開始向右數起，第五條暗紋中心所對應的薄膜厚度e5是多少？ (2) 相鄰的二明紋所對應的薄膜厚度之差是多少？ 解(1) 2n2 e = (2k +1)/ 2 k =0,1,2, 令k =4(2)相鄰二明紋所對應的膜厚度之差 e = / (2n2) 244/9ne 19. 把雙縫干涉實驗裝置放在折射

26、率為n的水中，兩縫間距離為d，雙縫到屏的距離為D (D d)，所用單色光在真空中的波長為，則屏上干涉條紋中相鄰的明紋之間的距離是_ D / (nd)第30頁/共55頁第三十一頁，共55頁。20. 在雙縫干涉實驗中，波長550 nm的單色平行光垂直入射到縫間距d210-4 m的雙縫上，屏到雙縫的距離D2 m求:(1) 中央明紋兩側的兩條第10級明紋中心的間距； (2) 用一厚度(hud)為e6.610-5 m、折射率為n1.58的玻璃片覆蓋一縫后，零級明紋將移到原來的第幾級明紋處？(1 nm = 10-9 m) (2) 覆蓋云玻璃后，附加(fji)光程差 (n1)e = Nl N(n1) e /

27、 l7 零級明紋移到原第7級明紋處 mxKDxd11. 0210 )1( 解：解：第31頁/共55頁第三十二頁，共55頁。 O S1 S2 n2 n1 r1 r2 d 21. 在圖示的雙縫干涉實驗中，若用薄玻璃片(折射率n11.4)覆蓋縫S1，用同樣厚度的玻璃片(但折射率n21.7)覆蓋縫S2，將使原來未放玻璃時屏上的中央明條紋處O 變為第五級明紋設單色光波長480 nm(1nm=109m)，求玻璃片的厚度d(可認為光線垂直穿過玻璃片)解：附加光程差 ( n2 1) d ( n11) d 5 125nnd = 8.010-6 m112nen4結論22. 平行單色光垂直投射到薄膜上，各數據見圖所

28、平行單色光垂直投射到薄膜上，各數據見圖所示。求上下表面反射的兩束相干光的位相差？示。求上下表面反射的兩束相干光的位相差？（圖中（圖中 是光在介質是光在介質n1中的波長）中的波長）1n1n2e1n1第32頁/共55頁第三十三頁，共55頁。23. 在雙縫干涉實驗中，兩條縫的寬度原來是相等的若其中(qzhng)一縫的寬度略變窄(縫中心位置不變)，則 (A)干涉條紋的間距變寬 (B) 干涉條紋的間距變窄 (C) 干涉條紋的間距不變，但原極小處的強度不再為零 (D) 不再發生干涉現象 C24. 測量單色光的波長時，下列(xili)方法中哪一種方法最為準確？ (A) 雙縫干涉 (B) 牛頓環 (C) 單縫

29、衍射 (D) 光柵衍射 D第33頁/共55頁第三十四頁，共55頁。 25. 對某一定波長的垂直入射光，衍射光柵的屏幕上只能出現零級和一級主極大，欲使屏幕上出現更高級次的主極大，應該 (A) 換一個光柵常數(chngsh)較小的光柵 (B) 換一個光柵常數(chngsh)較大的光柵 (C) 將光柵向靠近屏幕的方向移動(D) 將光柵向遠離屏幕的方向移動(D) B26. 某元素的特征光譜(gungp)中含有波長分別為l1450 nm和l2750 nm 的光譜(gungp)線在光柵光譜(gungp)中，這兩種波長的譜線有重疊現象，重疊處l2的譜線的級數將是_ 3 ，6 ，9 ，12 27. 某單色光垂

30、直入射到一個每毫米有800 條刻線的光柵上，如果(rgu)第一級譜線的衍射角為30，則入射光的波長應為_ 6250 第34頁/共55頁第三十五頁，共55頁。 28. (1) 在單縫夫瑯禾費衍射實驗中，垂直入射的光有兩種波長，l1=400 nm，l2=760 nm (1 nm=109 m)已知單縫寬度a=1.0102 cm，透鏡焦距f=50 cm求兩種光第一級衍射明紋中心之間的距離 (2) 若用光柵常數(chngsh)d=1.0103 cm的光柵替換單縫，其它條件和上一問相同，求兩種光第一級主極大之間的距離 23212sin (1) : ka解解 tgsinaffx23 cmafxx27. 0)

31、(231212 kd sin (2) tgsindffx cmdfxx8 . 1)(1212 第35頁/共55頁第三十六頁，共55頁。29. 用一束具有兩種波長的平行光垂直入射在光柵上，1=600 nm，2=400 nm (1nm=109m)，發現距中央明紋5 cm處1光的第k級主極大和2光的第(k+1)級主極大相重合，放置在光柵與屏之間的透鏡的焦距f=50 cm，試問： (1) 上述k=？ (2) 光柵常數d=？解：(1) d sin= k1 = (k+1) 2 2212 k(2) 因因x / f很小，很小， tg 1sin 1x / f d= k 1 f / x=1.2 10-3 cm第3

32、6頁/共55頁第三十七頁，共55頁。1315 波長為5000 的平行單色光垂直照射到每毫米有200條刻痕的光柵上，光柵后的透鏡焦距為60cm 求：(1)屏幕上中央明條紋與第一級明條紋的間距；(2)當光線與光柵法線成30斜入射時，中央明條紋的位移為多少?oA解(1) 3100 . 52001bammm m1 10 05 5. .0 06 6kbasin)(sin)( 61cmtgfxx(2)30tgfxx1o ftgsin第37頁/共55頁第三十八頁，共55頁。 例題例題 已知介質已知介質A對介質對介質B的全反射臨界的全反射臨界角為角為60 度。現使一束自然光由介質度。現使一束自然光由介質 B

33、入射到入射到介質介質 A，欲獲得，欲獲得(hud)全偏振的反射光。全偏振的反射光。 則入射角則入射角 i 0=？（全反射必定要求？（全反射必定要求n1大于大于n2）入射光反射光折射光in1n2BA AB入射光反射光折射光i0 n1n2002100121 .4932;2360sininntginn第38頁/共55頁第三十九頁，共55頁。 例例:在光柵光譜中，假如所有在光柵光譜中，假如所有(suyu)偶數級次偶數級次的主極大都恰好在單縫衍射的暗紋方向上，因的主極大都恰好在單縫衍射的暗紋方向上，因而實際上不出現，那么此光柵每個透光縫寬度而實際上不出現，那么此光柵每個透光縫寬度a和相鄰兩縫間不透光部分

34、寬度和相鄰兩縫間不透光部分寬度b的關系為的關系為 (A) a=b (B) a=b (C) a=2b (D) a=3 b B第39頁/共55頁第四十頁，共55頁。 例：一束自然光自空氣射向一塊平板玻璃例：一束自然光自空氣射向一塊平板玻璃(如圖如圖)，設入射角等于布儒斯特角設入射角等于布儒斯特角i0，則在界面，則在界面2的反射光的反射光 (A)是自然光是自然光 (B) 是線偏振光且光矢量的振動方向垂直于入射面是線偏振光且光矢量的振動方向垂直于入射面(C)是線偏振光且光矢量的振動方向平行是線偏振光且光矢量的振動方向平行(pngxng)于入射面于入射面(D) 是部分偏振光是部分偏振光 i012B第40

35、頁/共55頁第四十一頁，共55頁。 例例: 一束一束(y sh)光是自然光和線偏振光的混合光，光是自然光和線偏振光的混合光，讓它垂直通過一偏振片若以此入射光束為軸旋轉讓它垂直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偏振片，測得透射光強度最大值是最小值的7倍，那倍，那么入射光束中自然光與線偏振光的光強比值為么入射光束中自然光與線偏振光的光強比值為 (A) 1 / 2 (B) 1 / 4 (C) 1 / 5 (D) 1 / 3 D第41頁/共55頁第四十二頁，共55頁。 例例:自然光以自然光以60的入射角照射到某兩介質的入射角照射到某兩介質交界面時，反射光為完全交界

36、面時，反射光為完全(wnqun)線偏線偏振光，則知折射光為振光，則知折射光為(A)完全完全(wnqun)線偏振光且折射角是線偏振光且折射角是30 (B) 部分偏振光且折射角是部分偏振光且折射角是30 (C) 部分偏振光，但須知兩種介質的折射率部分偏振光，但須知兩種介質的折射率才能確定折射角才能確定折射角 (D) 部分偏振光且只是在該光由真空入射到部分偏振光且只是在該光由真空入射到折射率為的介質時，折射角是折射率為的介質時，折射角是30 B第42頁/共55頁第四十三頁，共55頁。1317 一雙縫,兩縫間距為0.1mm,每縫寬為0.02mm，用波長為4800 的平行單色光垂直入射雙縫，雙縫后放一焦

37、距為50cm的透鏡試求：(1)透鏡焦平面上單縫衍射中央明條紋的寬度；(2)單縫衍射的中央明條紋包跡內有多少條雙縫衍射明條紋?oA(1)中央中央(zhngyng)明紋寬度為明紋寬度為解：a+b= 0.1mma= 0.02mma a2f2f2f2fl l0 04 . 2cm(2)所以單縫衍射的中央明紋包跡內有 共9條雙縫衍射明條紋4, 3, 2, 1, 0ka kd sin5 k（缺級）（缺級）第43頁/共55頁第四十四頁，共55頁。1319 已知天空中兩顆星相對于一望遠鏡的角距離為4.84106rad，它們都發出波長為5500 的光，試問望遠鏡的口徑至少要多大，才能分辨出這兩顆星?oA解：由最小

38、分辨角公式D22. 1=4.8410-6radD第44頁/共55頁第四十五頁，共55頁。lekek+！。求劈角的改變量？。求劈角的改變量？明紋間距縮小了明紋間距縮小了角，使相鄰的兩角，使相鄰的兩，垂直入射。現改變劈，垂直入射。現改變劈，單色光，單色光圖示空氣劈尖。劈角圖示空氣劈尖。劈角例題例題mm1lnm600rad1024 ）（rad41042解：2)( 第45頁/共55頁第四十六頁，共55頁。1313 用白色的平行光垂直照射一寬為a=0.60mm的單縫，縫后凸透鏡的焦距f=40.0cm，觀察屏幕上形成的衍射條紋(tio wn)若屏上離中央明條紋(tio wn)中心1.40mm處的P點為一明

39、條紋(tio wn)；求：(1)入射光的波長；(2)P點處條紋(tio wn)的級數；(3)從P點看，對該光波而言，狹縫處的波面可分成幾個半波帶?解：(1)由于 點是明紋，故有P2 21 1) )( (2 2k ka as si in n 3 , 2 , 1k3 31 10 03 3. .5 54 40 00 01 1. .4 4f fx xt ta an ns si in n3k當 ; 60003A得4k當A47004得(2)若若 60003A則則P點是第點是第3級明紋；級明紋； (3)3k當7個半波帶個半波帶;4k當9個半波帶個半波帶; 47004A若則則P點是第點是第4級明紋；級明紋；

40、第46頁/共55頁第四十七頁，共55頁。解: D Dx xd d(1)條紋(tio wn)變疏； (2)條紋條紋(tio wn)變密；變密； (3)條紋條紋(tio wn)變密；變密； (4)零級明紋在屏幕上作相反方向的上下移動；零級明紋在屏幕上作相反方向的上下移動； (5)零級明紋向下移動零級明紋向下移動 122 在楊氏雙縫實驗中，作如下調節時，屏幕上的干涉條紋將如何變化?(1)使兩縫之間的距離變小；(2)保持雙縫間距不變，使雙縫與屏幕間的距離變小；(3)整個裝置的結構不變，全部浸入水中；(4)光源作平行于 , 聯線方向上下微小移動(5)用一塊透明的薄云母片蓋住下面的一條縫1S2S北郵版練習題北郵版練習題(光學部分光學部分)第47頁/共55頁第四十八頁，共55頁。127 在楊氏雙縫實驗中,雙縫間距d=0.20mm，縫屏間距D1.0m，試求：(1)若第二級明條紋離屏中心的距離(jl)為6.0mm，計算此單色光的波長；(2)相鄰兩明條紋間的距離(jl) 解解: (1)2 KDxd(2) D Dx xd d128 在雙縫裝置中，用一很薄的云母片(n=1.58)覆蓋其中的一條縫，結果(ji gu)使屏幕上的第七級明條紋恰好移到屏幕中央原零級明紋的位置若入射光的波長為5500A0，求此云母片的厚度7) 1(Nen解:第48頁/共55頁第四十九頁，共5