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1、第十一章 波动光学小结1，重点内容总结2，典型例题详解3，课堂练习1波动光学光的干涉光的衍射光的偏振杨氏 双缝干涉薄膜 干涉等倾干涉 等厚干涉增透膜 增反膜劈尖膜牛顿环夫琅 禾费衍射单缝衍射光栅衍射偏振光 的获得偏振片 的起偏 检偏反射起偏布儒斯特 定律马吕斯 定律2一、光的干涉1.光程差：相位差和光程差的关系：32.杨氏双缝干涉明纹暗纹 条纹间距3.薄膜干涉考虑半波损失垂直入射：i044.等厚条纹(1) 劈尖(2) 牛顿环 第m个暗环半径5.迈克耳逊干涉仪第m个明环半径51.单缝的夫琅禾费衍射暗纹明纹(中心)2.光学仪器的最小分辨角3.光栅方程明纹(主明纹)条件 ： 明纹缺级级次：二、光的衍
2、射6三、光的偏振1.马吕斯定律2.布儒斯特定律自然光获得偏振光：71杨氏双缝实验2 等倾干涉3 劈尖膜4 牛顿环5 单缝衍射6 光栅衍射7 光的偏振七个重要知识点选择， 填空， 简答题大题81 杨氏双缝实验1.一个屏上有两条间隔为0.100 mm 的缝，距观察屏 为1.20 m。有一波长为500 nm的光垂直入射到双缝。 屏上相邻两明纹之间的距离为 6mm 若波长换为700 nm， 则屏上相邻两明纹之间的距离 为8.4mm 92. 一双缝干涉实验中，两缝间距为0.20 mm，在1.0 m 远处测得第3级明纹与中央明纹之间的距离为7.5 mm， 则所用的光的波长为500nm 明纹103.一双缝装
3、置的一个缝被折射率为1.60的薄塑料片所遮盖 ，入射光波长为640 nm。在塑料片插入后，屏上原来中央 明纹极大点，现在变为暗纹。则塑料片的最小厚度xxx解：厚度为e，折射率为n的薄膜插入前后，引起光程差的改变为111 杨氏双缝实验：（1） 条纹间距（2）屏上明（或暗）纹的位置（3）光程差改变后，屏上条纹的变化明纹暗纹 光的干涉：关键求光程差122 等倾干涉（薄膜干涉）：增透膜，增反膜厚度的计算例. 折射率为 ，厚度为e的透明介质薄膜的上方和下方 的透明介质的折射率分别 ， ， 且 ； 若用波长为 的单色平行光垂直入射到该薄膜上，则从 薄膜上，下两表面反射的光束的光程差为（ ）：B13例.一片
4、平玻璃（ n=1.51 )表面附有一层酒精膜（n1.36 ）。今用一波长连续可调的单色光，垂直照射酒精膜面。 当 波长为512 nm时，反射光干涉相消，当波长为640 nm时， 反射光干涉相长。此膜的厚度为470.58nm分析：首先判断有无半波损失无半波损失142 等倾干涉：增透膜，增反膜厚度的计算1.首先判断有无半波损失解题步骤：无半波损失有半波损失2.透射光减弱，即反射光加强；透射光增强，即反射光减弱。15例.波长为670 nm的光垂直入射到折射率为1.33的劈尖膜 上，可以看到26条明纹和25条暗纹（不包括棱边）， 此膜的厚度为3 劈尖膜分析：25条暗纹，m25暗纹条件26条明纹，m26
5、明纹条件164 牛顿环第m个暗环半径第m个明环半径（1）牛顿环半径与平凸透镜曲率半径，膜厚度的关系（2）光程差（3）174 牛顿环例.用紫色光观察牛顿环时，测得第m级暗环的半径为4 mm 第m5级暗环的半径为6 mm，所用的平凸透镜的曲率半径 R为10 m，紫光的波长和级数分别为400nm,4分析： 牛顿环暗环半径为：185 单缝衍射暗纹明纹(中心)（2） 屏上明暗条纹的位置光的衍射：关键求衍射角（1）明暗条纹所对应的衍射角满足条件：191.单缝的宽度为0.4mm，以波长589nm的单色光垂直入射 设透镜焦距为1.0m，求：（1）第一级暗纹距中心的距离；（2）第二级明纹距中心的距离。解：（1）
6、由单缝衍射的暗纹条件：得：则第一级（m=1）暗纹距中心的距离为（2）由单缝衍射的明纹条件：得：则第二级（m=2）明纹距中心的距离为202.波长为400nm的单色平行光(垂直入射)缝宽为0.0655mm 的单缝。紧靠缝后放置焦距为3.50m的会聚透镜，(观察屏 位于焦平面上)。试求屏上中央明纹的宽度。解：单缝衍射的中央明纹的宽度由两个第一级暗纹中心确定4.28cm213.波长为689nm的单色光垂直入射到一单缝上。若在中央 明纹两侧的两条第一条明纹之间的夹角为38, 求单缝的宽度。解：由单缝衍射的明纹公式：将 m=1， 代入上式，可得224.在单缝夫琅禾费衍射实验装置中，单缝宽度为0.50mm,
7、 透镜焦距为50cm。若用平行白光垂直照射单缝，在观察 屏上离中心1.5mm处出现明条纹，试问此明纹呈现什么 颜色？ 解： 单缝衍射的明纹公式：又因为故有取红外看不见 黄色紫色紫外看不见 故此明纹呈紫黄色练习：236 光栅衍射明纹(主明纹)条件 ：（2）明纹缺级级次：（1） 光栅方程245.一平面衍射光栅宽2cm, 共有8000条缝，用钠黄光 （589.3 nm）垂直入射，试求出可能出现的各个主极 大对应的衍射角。 解：由光栅方程 256.一双缝，缝距d=0.40mm,两缝宽度都是a=0.080 mm, 用波长为=480nm的平行光垂直照射双缝，在双逢后放 一焦距f=2.0m的透镜。求：（1）
8、在透镜焦平面处的屏 上，双缝干涉条纹的间距。（2）在单缝衍射中央亮纹 范围内的双缝干涉亮纹数目N和相应的级数。解：双缝干涉条纹： （1）第 m 级亮纹条件：第 m 级亮纹位置：相邻两亮纹的间距：266.一双缝，缝距d=0.40mm,两缝宽度都是b=0.080 mm, 用波长为=4800 的平行光垂直照射双缝，在双逢后 放一焦距f=2.0m的透镜。求：（1）在透镜焦平面处的 屏上，双缝干涉条纹的间距。（2）在单缝衍射中央亮 纹范围内的双缝干涉亮纹数目N和相应的级数。（2） 第1级衍射暗纹：第 m 级干涉明纹：亮纹数目9：277.一衍射光栅，每厘米有200条透光缝，每条透光缝 宽为 ，在光栅后放一
9、焦距f =1m的凸透镜 ，现以=600nm 的单色平行光垂直照射光栅，求：（ 1）透射缝b的单缝衍射中央明纹宽度为多少？ （2）在该宽度内，有几个光栅衍射主极大？ 解（1） 当x f 时， 取m=1 中央明纹宽度为 取 共有 等5个主极大。 （2）单缝衍射极小：练习：281 级1 级白光2 级2 级d、m 确定，波长不同，衍射角不同光栅光谱29入射光为白光时，形成彩色光谱.衍射光谱一级光谱 二级光谱三级光谱308.用含波长从400nm至750nm的白光垂直入射一块每厘米刻有7800条 刻线的光栅，屏距透镜2.80m。求屏上第一级衍射光谱的宽度。解：光栅常数：由光栅方程： 在 的第一级明纹处衍射角为：在 的第一级明纹处衍射角为：在屏上的位置：在屏上的位置：所以屏上第一级衍射光谱的宽度：1.1m317 光的偏振9.使自然光通过两个偏振化方向相交60的偏振片，透射 光强为 ，今在这两个偏振片之间插入另一偏振片，它 的方向与前两个偏振片均为30角，则透射光强为多少？解：入射光通过偏振片I和II后，透射光强为：插入偏振片III后，其透射光强为两式相比可得32
