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1、波动光学篇 两列波（包括光波)）叠加发生干涉的条件 ：振动方向相同，频率相同，相位差恒定11.1 光源的发光机制 杨氏双缝干涉机械波容易发生干涉，由普通光源发出的光 波，满足干涉条件比较困难。 一、 光源发光机理光源：发光的物体。太阳、白炽灯、气体放 电管和激光器等。 激光器发出的光，称为激光。激光器的发光 机制和传统的光源截然不同。 激光器之外的光源：普通光源光源发光，是大量原子、分子的微观过程。 = (E2-E1)/hE1E2能级、跃迁、辐射：持续发光时间 108s把原子发出的光看成一段一段的电磁波的波 列，简称光波列（物理模型）： 波列长度（相干长度）普通光源：自发辐射偶然（同一原子先后
2、发的光）独立（不同原子发的光）两个独立的光源，甚至同一光源的不同部分 发出的光波列之间都没有确定的相位关系，因 此是不相干的。如果不进行精巧的设计，很难 用普通光源观察到光的干涉现象。原子之间的频繁碰撞会缩短原子持续发光的 时间，光波列的长度（相干长度）：L几毫米激光光源：受激辐射 = (E2-E1) / h E1完全一样E2（传播方向， 频率，相位， 振动方向） 受激辐射的光子（激光），在振动方向、振 动频率和初相上都与外来光子相同。因此，激 光是一种相干性很好的相干光：L几十米由普通光源获得相干光的途径：P S *振幅分割法：P薄膜S *两束相干 光在P点相 干叠加波面分割法：【思考】两束
3、光在P点的位相差如何计算？二、相干光的获取实 验 装 置三 杨氏双缝干涉实验波程差减弱加强暗纹明纹p讨论条纹间距 白光照射时，出现彩色条纹 明暗条纹的位置暗纹明纹1）条纹间距 与 的关系 ;若 变化 ，则 将怎样变化？一定时， 一定时，若 变化，则 将怎样变化？1）2） 条纹间距 与 的关系如何？ 一定时，11.2 光程和光程差 光在真空中的速度 光在介质中的速度 介质中的波长介质的 折射率n真空一、光程 光程差*P*P* 问: 若将这两光源置于右 图的介质中, P 点干涉结果是否变化 ? 两光源的光波在 P 点的光振动方程问 如图两相干光源光振动相位相同，且 , P 点干涉加强还是减弱 ?
4、波程差 相位差 1) 光程: 媒质折射率与光的几何路程之积 =*P* 介质中的波长2）光程差 (两光程之差)光程差 干涉加强相位差 干涉减弱*P*例: 如图双缝,已知入射光波长为 , 将折射率为 n 的劈尖缓慢插入光线 2 中 , 在劈尖移动过程中 , 问 1）干涉条纹间距是否变化？ 2）条纹如何移动？S S解：1）条 纹间距不变.点为零级明纹位置零级明纹位置下移无劈尖时有劈尖时P二、 劳埃德镜半波损失 ：光从光速较大的介质射向光速较小 的介质时反射光的相位较之入射光的相位跃变了 ， 相当于反射光与入射光之间附加了半个波长的波程差 ，称为半波损失.ML光线通过透镜 的光心，不改变原来的方向。三
5、、 透镜物像之间的等光程性在光学实验中经常用到两个侧面都磨成球面 的凸透镜。如果透镜中央部分的厚度比两个球 面半径小的多，则称之为薄透镜。薄透镜的性质：透镜的光心。焦点 焦距 焦平面平行光线经过凸透镜后会聚于焦平面上的一 点，该点就是平行光线中通过透镜光心的那条 光线所到达的焦平面上的点。从物点经过透镜到像点的不同光线 的光程相等从物点S/经过透镜到像点S的不同光线的几何 路程不同，但这些光线连续分布。根据费马原理，它们的光程都应该取极值， 但不可能都取极大值或极小值，唯一的可能性 是取恒定值： 透镜物像之间等光程性【思考】n平行光的任一垂直截面上各点（如N上的A、 B、C点），经过透镜到P点的各光线的光程相 等。反过来，焦平面上的物点经过透镜到平行光 截面上各点的光程也相等。另一种情况：
