光的干涉B班10年4月打印课件

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1、E1E2E313.6 ev3.4 ev1.5 ev0波列长度波列长度2 2、光源的发光特性、光源的发光特性: :间隙性间隙性, 随机性随机性 光光 的的 干干 涉涉第一节第一节 光源光源 光的相干性光的相干性1 1、光源的发光机理、光源的发光机理一、普通光源一、普通光源 同一个原子前后发出同一个原子前后发出的两个波列之间互相独立的两个波列之间互相独立,没有任何关联没有任何关联;各个原子各个原子发出的各个波列之间互相发出的各个波列之间互相独立独立,没有任何关联没有任何关联光的干涉(B班10年4月打印课件1 1 、分波振面法分波振面法 （ 杨氏干涉）杨氏干涉）将光源上同一发光点发出的光波设法分成两

2、将光源上同一发光点发出的光波设法分成两束，使它们通过不同路径再相遇，而产生相束，使它们通过不同路径再相遇，而产生相干叠加。干叠加。2 2、分振幅法（、分振幅法（ 薄膜干涉）薄膜干涉）I1I2I二、获得相干光的方法二、获得相干光的方法光的干涉(B班10年4月打印课件3 3、光的单色性及相干长度、光的单色性及相干长度普通光源发出的光普通光源发出的光A A、单色性不高单色性不高B B、相干长度长、相干长度长激光激光A A、单色性高单色性高B B、相干长度较短、相干长度较短两束光的光程差必两束光的光程差必须小于相干长度，须小于相干长度，才能产生干涉现象。才能产生干涉现象。光的干涉(B班10年4月打印课

3、件1 1、 实验装置实验装置2 2、实验结果及讨论、实验结果及讨论第二节第二节 杨氏双缝干涉实验、双镜、洛埃镜杨氏双缝干涉实验、双镜、洛埃镜一、杨氏双缝干涉实验一、杨氏双缝干涉实验(1801(1801年年) )要求要求光的干涉(B班10年4月打印课件讨论：（讨论：（1 1）相邻明纹（或相邻暗纹）对应相邻明纹（或相邻暗纹）对应的光程差相差的光程差相差 ， 杨氏干涉条纹是等间距的；由此式可测定光的波长杨氏干涉条纹是等间距的；由此式可测定光的波长光的干涉(B班10年4月打印课件（2 2）若用白色光源，则干涉条纹是彩色的）若用白色光源，则干涉条纹是彩色的则整个条纹向上平移一段距离则整个条纹向上平移一段

4、距离（3 3）若）若S S下移，下移，所谓的零级条纹是指所谓的零级条纹是指: :从同相点出发到此处是等从同相点出发到此处是等光程的光程的思考题：思考题：若若S不动，而将不动，而将S1和和 S2下移，则条纹如下移，则条纹如何移动？何移动？光的干涉(B班10年4月打印课件二、二、 菲涅耳双（面）镜实验：菲涅耳双（面）镜实验：光栏三、三、 洛埃镜实验洛埃镜实验光栏当屏幕移至当屏幕移至B B处，从处，从S S和和SS到到B B点的路程点的路程差为零，但是观察到暗条纹，验证了反射差为零，但是观察到暗条纹，验证了反射时有半波损失存在时有半波损失存在( (双镜双镜) )( (洛埃镜洛埃镜) )光的干涉(B班

5、10年4月打印课件一一 、 光程和光程差光程和光程差第三节第三节 光光 程程 与与 光光 程程 差差S1S2Pn1r1n2r2S S1 1与与S S2 2同位相同位相 nr 光程光程 为真空中的波长为真空中的波长光程差光程差、光的干涉(B班10年4月打印课件思考题思考题：若将杨氏双缝干涉实验装置放在：若将杨氏双缝干涉实验装置放在折射率为折射率为n的透明液体中，则明暗纹公式的透明液体中，则明暗纹公式及条纹间距公式及条纹间距公式n光的干涉(B班10年4月打印课件2 2、光程、光程nrnr的物理意义的物理意义在相同的时间内，光在真空中所走的路程。在相同的时间内，光在真空中所走的路程。3 3、附加光程

6、差、附加光程差 n dn dr r2 2S S1 1S S2 2r r1 1O OO O附加光程差附加光程差 与条纹移与条纹移动数动数N N之间应满足：之间应满足：思考思考: :若上下臂上分别放上透明介质若上下臂上分别放上透明介质( (n n1 1，d d1 1 ； n n2 2 ,d,d2 2 ), ),则附加光程差为则附加光程差为（该结论普遍成立）（该结论普遍成立）光的干涉(B班10年4月打印课件解题思路：解题思路：SS1S2OP例例:双缝干涉实验装置如图所示双缝干涉实验装置如图所示,双缝与屏之间的距离双缝与屏之间的距离D=120cm,两缝之间的距离两缝之间的距离d=0.50mm,用波长用

7、波长 的单色光垂直照射双缝。的单色光垂直照射双缝。 （1）求原点）求原点O上方的第五级明条纹的坐标上方的第五级明条纹的坐标X。（2）如果用厚度）如果用厚度 ，折射率，折射率 n=1.58的透明薄膜覆盖在图中的的透明薄膜覆盖在图中的S1缝后面，求缝后面，求上述第五级明条纹的坐标上述第五级明条纹的坐标XS1S2XOX光的干涉(B班10年4月打印课件（2）光的干涉(B班10年4月打印课件Sn1n2n3e二、透镜不引起附加光程差二、透镜不引起附加光程差焦焦平平面面F用透镜观测干涉时，不会带来附加的光程差用透镜观测干涉时，不会带来附加的光程差 ABCPD焦焦平平面面F光的干涉(B班10年4月打印课件一、

8、薄膜干涉（等厚干涉）一、薄膜干涉（等厚干涉）明纹明纹暗纹暗纹条纹形状由膜的等厚条纹形状由膜的等厚点轨迹所决定。点轨迹所决定。P当垂直入射时当垂直入射时: :原则上原则上K K取取0 0，1 1，2 2，但要保证膜厚不能取但要保证膜厚不能取负值负值第四节第四节 薄薄 膜膜 干干 涉涉光的干涉(B班10年4月打印课件透射光透射光干涉干涉与与反射光反射光干涉正好互补干涉正好互补, ,12二二. . 增透膜与增反膜增透膜与增反膜故增透膜即为反射光干涉极小故增透膜即为反射光干涉极小; ;而增反膜而增反膜即为反射光干涉极大即为反射光干涉极大关于半波损失的讨论：关于半波损失的讨论：当薄膜的折射率相当薄膜的折

9、射率相对于它两边介质的折射率为最大或最小时，对于它两边介质的折射率为最大或最小时，两束反射光干涉有半波损失。两束反射光干涉有半波损失。光的干涉(B班10年4月打印课件例题：例题： 增透、增反膜增透、增反膜问：若反射光相消干涉的条件中取问：若反射光相消干涉的条件中取 k=1，膜的厚度为多少？此增透膜在可见光膜的厚度为多少？此增透膜在可见光范围内有没有增反？范围内有没有增反？已知：用波长已知：用波长 ，照相机镜头，照相机镜头n3=1.5，其其上涂一层上涂一层 n2=1.38的氟化镁增透膜，光线垂直入射。的氟化镁增透膜，光线垂直入射。解：反射光干涉无半波损失解：反射光干涉无半波损失可见光波长范围可见

10、光波长范围 400760nm波长波长412.5nm的可见光有增反。的可见光有增反。光的干涉(B班10年4月打印课件一、劈尖干涉一、劈尖干涉第第 五五 节节 劈尖干涉劈尖干涉 牛顿环牛顿环k=1,2,k=1,2,k=0,1,2,k=0,1,2,n光的干涉(B班10年4月打印课件即即:薄膜干涉中相邻明纹（或暗纹）对应薄膜干涉中相邻明纹（或暗纹）对应的薄膜厚度差为膜内光波长的一半。的薄膜厚度差为膜内光波长的一半。1.1.相邻的明纹（或暗纹）对应的厚度差相邻的明纹（或暗纹）对应的厚度差e e2.2.及间距及间距劈尖角很小劈尖角很小,故有故有则则光的干涉(B班10年4月打印课件2. 2. 工件表面的凹凸

11、工件表面的凹凸h h光的干涉(B班10年4月打印课件3. 3. 条纹移动条纹移动则条纹移动则条纹移动N N条条4. 4. 求劈尖上明纹或暗纹数求劈尖上明纹或暗纹数&明纹数目明纹数目盯住某一点看，若厚度改变盯住某一点看，若厚度改变则附加光程差则附加光程差若若n&暗纹数目暗纹数目动画动画光的干涉(B班10年4月打印课件二、二、 牛牛 顿顿 环环明环明环暗环暗环明环明环暗环暗环光的干涉(B班10年4月打印课件牛顿环的应用：测光波的波长，平凸透镜牛顿环的应用：测光波的波长，平凸透镜的曲率半径，检验透镜球表面质量的曲率半径，检验透镜球表面质量R R1 1R R2 2r明环明环暗环暗环用用 2 2e=e=

12、 2 2e e2 2- -2 2e e1 1 联立联立标准验规标准验规待测透镜待测透镜暗纹暗纹 光的干涉(B班10年4月打印课件例题：例题： 牛顿环的应用牛顿环的应用已知：用紫光照射，借助于低倍测量已知：用紫光照射，借助于低倍测量显微镜测得由中心往外数第显微镜测得由中心往外数第 k 级明环级明环的半径的半径 , k 级往上数级往上数第第16 个明环半径个明环半径 ，平凸透镜的曲率半径平凸透镜的曲率半径R=2.50m求：紫光的波长？求：紫光的波长？解：根据明环半径公式：解：根据明环半径公式：以其高精度显示以其高精度显示光测量的优越性光测量的优越性光的干涉(B班10年4月打印课件一束光在一束光在A

13、 A处分振幅形成的两束光处分振幅形成的两束光1 1和和2 2的光程的光程差，就相当于差，就相当于由由M M1 1和和M M2 2形成的空气膜上下两形成的空气膜上下两个面反射光的光程差个面反射光的光程差。第第 六六 节节 迈克耳孙干涉仪迈克耳孙干涉仪在在G1镀银层上镀银层上M1的虚象的虚象M11212迈克耳孙干涉迈克耳孙干涉仪仪动画演示动画演示思考：此处是否有半波损失？思考：此处是否有半波损失？光的干涉(B班10年4月打印课件讨论讨论: :(1(1) )当当M M2 2作一作一微小位移微小位移 ，则附加光程差则附加光程差（2）在一条光路上加一折射率为）在一条光路上加一折射率为n，厚度为厚度为d的

14、透明介质，则引起的附加光程差的透明介质，则引起的附加光程差思考思考思考思考当两臂分别都放上透明介质时的附加光程差当两臂分别都放上透明介质时的附加光程差1221光的干涉(B班10年4月打印课件例题：例题： 迈克耳孙干涉仪的应用迈克耳孙干涉仪的应用在迈克耳孙干涉仪的两臂在迈克耳孙干涉仪的两臂中分别引入中分别引入 10 厘米长的厘米长的真空玻璃管真空玻璃管 A、B ，给其给其中一个在充以一个大气压中一个在充以一个大气压空气的过程中观察到空气的过程中观察到107.2 条条纹移动，所用波长为条条纹移动，所用波长为546nm。求空气的折射率求空气的折射率？解：设空气的折射率为解：设空气的折射率为 n迈克耳

15、孙干涉仪的两臂中便于插放待测样迈克耳孙干涉仪的两臂中便于插放待测样品，由条纹的变化测量有关参数。精度高。品，由条纹的变化测量有关参数。精度高。光的干涉(B班10年4月打印课件思考题：思考题： 用波长为用波长为 的的平行单色光垂直照射图平行单色光垂直照射图中所示的装置，观察空中所示的装置，观察空气薄膜上下表面反射光气薄膜上下表面反射光形成的等厚干涉条纹形成的等厚干涉条纹试在装置图下方的方框试在装置图下方的方框内画出相应的干涉条纹，内画出相应的干涉条纹，只画暗条纹，表示出它只画暗条纹，表示出它们的形状，条数和疏密们的形状，条数和疏密 光的干涉(B班10年4月打印课件例例：在在双双缝缝干干涉涉实实验

16、验中中，屏屏幕幕E上上的的P点点处处是是明明条条纹纹若若将将缝缝S2盖盖住住，并并在在S1 S2连连线线的的垂垂直直平平分分面面处处放放一一高高折折射射率率介介质质反反射射面面M，如如图所示，则此时图所示，则此时 (A) P点处仍为明条纹点处仍为明条纹 (B) P点处为暗条纹点处为暗条纹 (C) 不能确定不能确定P点处是明点处是明 条纹还是暗条纹条纹还是暗条纹 (D) 无干涉条纹无干涉条纹 光的干涉(B班10年4月打印课件例：例： 如图所示，假设有两个同相的相干点光如图所示，假设有两个同相的相干点光源源S1和和S2，发出波长为发出波长为 的光的光A是它们连线是它们连线的中垂线上的一点若在的中垂

17、线上的一点若在S1与与A之间插入厚度之间插入厚度为为e、折射率为折射率为n的薄玻璃片，则两光源发出的薄玻璃片，则两光源发出的光在的光在A点的相位差点的相位差D Df f = _ 若已知若已知 500 nm，n1.5，A点恰为第四级点恰为第四级明纹中心，则明纹中心，则e_nm(1 nm =10-9 m) 4103 2p p (n 1) e/ 光的干涉(B班10年4月打印课件 例例. 折射率分别为折射率分别为n1和和n2的两块平板玻璃构的两块平板玻璃构成空气劈尖，用波长为成空气劈尖，用波长为 的单色光垂直照射的单色光垂直照射如果将该劈尖装置浸入折射率为如果将该劈尖装置浸入折射率为n的透明液的透明液

18、体中，且体中，且n2nn1，则劈尖厚度为则劈尖厚度为e的地方的地方两反射光的光程差的改变量是两反射光的光程差的改变量是_ 例例. . 在图示三种透明材料构在图示三种透明材料构成的牛顿环装置中成的牛顿环装置中, ,用单色光用单色光垂直照射，在反射光中看垂直照射，在反射光中看到干涉条纹，则在接触点到干涉条纹，则在接触点P P 处形成的圆斑为处形成的圆斑为_ _ 光的干涉(B班10年4月打印课件 一、光的衍射现象一、光的衍射现象 缝宽比波长大得多时，缝宽比波长大得多时，光可看成是直线传播光可看成是直线传播 缝宽可与波长相比缝宽可与波长相比较时，出现衍射条纹较时，出现衍射条纹光光 的的 衍衍 射射 第

19、一节第一节 光的衍射光的衍射 惠更斯惠更斯非涅耳原理非涅耳原理 圆圆 孔孔 衍衍 射射S 近近 场场 衍衍 射射（ 菲菲 涅涅 耳耳 衍衍 射）射）光的干涉(B班10年4月打印课件S 线线 光光 源源f1 单单 缝缝 衍衍 射射f2远场远场 衍衍 射（射（ 夫夫 琅琅 和和 费费 衍衍 射射 衍衍 射）射） 二、惠更斯二、惠更斯- -菲涅耳原理菲涅耳原理 从同一波面上各点所发出的子波，经传播在从同一波面上各点所发出的子波，经传播在空间某点相遇时，也可相互叠加而产生干涉空间某点相遇时，也可相互叠加而产生干涉现象。现象。光的干涉(B班10年4月打印课件 波波 面面 S 菲菲 涅涅 耳耳 具具 体体

20、 提提 出出& 各次波在各次波在P P点引起的点引起的合振动由光程差确定合振动由光程差确定& & 且且dAdA随随 的增大而减小，的增大而减小，并并 认认 为为 时，时，dA=0光的干涉(B班10年4月打印课件 第二节第二节 单单 缝缝 夫夫 琅琅 和和 费费 衍衍 射射f1f2光强光的干涉(B班10年4月打印课件单缝C光的干涉(B班10年4月打印课件一一. . 菲涅耳半波带法菲涅耳半波带法相邻两个相邻两个半波带半波带的各对应的各对应点之间的光程差为点之间的光程差为 /2/2 a a暗暗明明注：公式中注：公式中 前面的系数为单前面的系数为单缝所能分成的半波带数，而公式缝所能分成的半波带数，而公

21、式中的中的 k k 为条纹的级次为条纹的级次单缝边缘两点之间单缝边缘两点之间对应的光程差为对应的光程差为:光的干涉(B班10年4月打印课件二二.讨论：讨论：其它各级明条纹其它各级明条纹的宽度为中央明条的宽度为中央明条纹宽度的一半。纹宽度的一半。1.1.单缝所能分成的半波带数取决于衍射角单缝所能分成的半波带数取决于衍射角2.2.中央明纹半角宽中央明纹半角宽即为第一即为第一级暗纹对应的衍射角级暗纹对应的衍射角光的干涉(B班10年4月打印课件3.3.白光照射白光照射中央为白色明条纹，其两侧各级都为彩色条纹中央为白色明条纹，其两侧各级都为彩色条纹, ,紫光在内紫光在内, ,红光在外。红光在外。该衍射图

22、样称为该衍射图样称为衍射光谱衍射光谱。4.4.缝越窄（缝越窄（ a a 越小），条纹分散得越开，越小），条纹分散得越开，衍射现象越明显；反之，条纹向中央靠拢。衍射现象越明显；反之，条纹向中央靠拢。几何光学是波动光学在几何光学是波动光学在 时的极限情况时的极限情况当当 或或 时会出现明显的衍射现象时会出现明显的衍射现象思考思考1：上下前后移动上下前后移动狭缝狭缝位置，条纹是否位置，条纹是否移动？移动？ 思考：思考：上下移动上下移动透镜透镜，条纹是否移动？，条纹是否移动？光的干涉(B班10年4月打印课件6.6.将装置放在折射率为将装置放在折射率为 n n的透明液体中，则的透明液体中，则暗暗明明单缝

23、边缘两点之间单缝边缘两点之间对应的光程差为对应的光程差为: :7.7.斜射斜射D暗暗明明C-光的干涉(B班10年4月打印课件PQR例例1 1：如图，波长为：如图，波长为 的单色平行光垂直照的单色平行光垂直照射单缝，若由单缝边射单缝，若由单缝边缘发出的光波到达屏缘发出的光波到达屏上上P P、Q Q、R R三点的光程三点的光程差分别为差分别为2 2 、2.52.5 、3 3.5.5 , ,比较比较P P、Q Q、 R R三点的亮度。三点的亮度。光的干涉(B班10年4月打印课件 例例2：在在单单缝缝夫夫琅琅禾禾费费衍衍射射实实验验中中，波波长长为为 的的单单色色光光垂垂直直入入射射在在宽宽度度为为a

24、4 的的单单缝缝上上，对对应应于于衍衍射射角角为为30的的方方向向，单单缝缝处处波波阵阵面面可可分成的半波带数目为分成的半波带数目为 (A) 2 个个 (B) 4 个个 (C) 6 个个 (D) 8 个个 例例3、根根据据惠惠更更斯斯菲菲涅涅耳耳原原理理，若若已已知知光光在在某某时时刻刻的的波波阵阵面面为为S，则则S的的前前方方某某点点P的的光光强强度度决决定定于于波阵面波阵面S上所有面积元发出的子波各自传到上所有面积元发出的子波各自传到P点的点的 (A) 振动振幅之和振动振幅之和 (B) 光强之和光强之和 (C) 振动振幅之和的平方振动振幅之和的平方 (D) 振动的相干叠加振动的相干叠加 光

25、的干涉(B班10年4月打印课件第四节第四节 衍衍 射射 光光 栅栅反射光栅反射光栅透射光栅透射光栅& a a为透光宽度为透光宽度 b b为不透光宽度为不透光宽度光栅常数光栅常数 d=a+bd=a+b光的干涉(B班10年4月打印课件一、一、 光栅衍射图样光栅衍射图样 光栅每个缝形成各光栅每个缝形成各自的单缝衍射图样自的单缝衍射图样sinI 光栅缝与缝之间形光栅缝与缝之间形成的多缝干涉图样成的多缝干涉图样I / I 0=1sin衍射装置衍射装置光栅衍射图样是多光栅衍射图样是多缝干涉光强分布受单缝干涉光强分布受单缝衍射光强分布调制缝衍射光强分布调制的结果。的结果。I / I 0=1 光的干涉(B班1

26、0年4月打印课件P Oa+bf二、光栅方程二、光栅方程 k=0,1,2,3 k=0,1,2,3 （主极大）（主极大） 相邻两个主极大明条纹间有相邻两个主极大明条纹间有（N-1)N-1)个暗条纹，个暗条纹，（N-2)N-2)个次极大，个次极大， 主极大半角宽主极大半角宽d d （见马文尉书）见马文尉书）光的干涉(B班10年4月打印课件N=2N=6I / I 0sin 缝数缝数 N N 越多，越多，主极大的半角宽越小，主极大的半角宽越小，条纹越细条纹越细锐。锐。 相邻两个主极大之间的角间距相邻两个主极大之间的角间距( (a+b)a+b)sinsin = =k k 光栅常数越小，条纹分得越开，越清晰

27、光栅常数越小，条纹分得越开，越清晰光的干涉(B班10年4月打印课件a asinsin =2=2k k （ /2/2）= =k k 缺级现象缺级现象( (a+b)a+b)sinsin = =k k 所得所得 K K值就是所缺的级次值就是所缺的级次（缝间干涉极大）（缝间干涉极大）（单缝衍射极小）（单缝衍射极小）即：即：（ 原则上可取原则上可取 k k1 1，2 2，33，但必须同时满但必须同时满足足k k为整数）为整数）如：如：令令k2，4，6，得得 k3，6，9处缺级处缺级光的干涉(B班10年4月打印课件I / I 0sin缺级缺级缺级缺级单缝衍射中央主极大条纹范围内含有好几条光栅单缝衍射中央主

28、极大条纹范围内含有好几条光栅明纹明纹光的干涉(B班10年4月打印课件 屏上看见的条纹数屏上看见的条纹数 再考虑缺级，对称性及中央明纹。再考虑缺级，对称性及中央明纹。 放在折射率为放在折射率为n的液体中的液体中n (a+b) sin =k k=0, 1, 2, 3 斜射斜射PQO 其中其中 ， 均为代数量均为代数量+-+-思考：求最高级次思考：求最高级次光的干涉(B班10年4月打印课件&级次越高，光谱越宽，第二级谱线与级次越高，光谱越宽，第二级谱线与第三级谱线已开始发生重叠。第三级谱线已开始发生重叠。三、衍射光谱三、衍射光谱(a+b) sin =k k=ok=1k=2k=3重叠重叠区区例：用波长

29、例：用波长40004000A Ao o-7600-7600A Ao o的的白光照射衍射光栅白光照射衍射光栅, ,求第二级求第二级谱线重叠的波长范围。谱线重叠的波长范围。解：解：光的干涉(B班10年4月打印课件一一. 特点特点AK高压高压第五节第五节 X 射线射线 衍衍 射射(1895年德国的伦琴发现年德国的伦琴发现X射线射线)使底片感光以及使空气电离使底片感光以及使空气电离穿透力强。穿透力强。是波长较短的电磁波是波长较短的电磁波, ,范围在范围在0.0010.001nm-10nmnm-10nm之间之间在电磁场中不发生偏转在电磁场中不发生偏转求第三级谱线重叠的波长范围求第三级谱线重叠的波长范围四

30、、干涉与衍射的联系及区别四、干涉与衍射的联系及区别光的干涉(B班10年4月打印课件* 1912 1912年德国的劳厄首次利用晶体光栅才证实了年德国的劳厄首次利用晶体光栅才证实了X X射线的波动性。射线的波动性。B BC CP P铅版铅版天然天然晶体晶体乳胶板乳胶板* 在乳胶板上形成对称分布的在乳胶板上形成对称分布的若干衍射斑点，称为劳厄斑。若干衍射斑点，称为劳厄斑。二二. .布喇格公式（布喇格公式（19131913年）年）MPAB123dCDA123dN光的干涉(B班10年4月打印课件 考虑的是上下两层晶面反射光线间的干考虑的是上下两层晶面反射光线间的干涉。涉。 X X射线的应用不仅开创了射线

31、的应用不仅开创了研究晶体结构研究晶体结构的新领域，而且用它可以的新领域，而且用它可以作光谱分析作光谱分析，在，在科学研究和工程技术上有着广泛的应用科学研究和工程技术上有着广泛的应用MPA123dN光的干涉(B班10年4月打印课件光光 的的 偏偏 振振 性性第一节、自然光和偏振光第一节、自然光和偏振光一、光的偏振性一、光的偏振性纵波纵波横波横波&振动方向对于传播方向的不对称性叫做振动方向对于传播方向的不对称性叫做偏振偏振&偏振现象是横波区别于纵波的最明显的偏振现象是横波区别于纵波的最明显的标志标志光的干涉(B班10年4月打印课件 自然光可分解为两个互相垂直、自然光可分解为两个互相垂直、振幅相等，

32、没有任何相位关系的光振动。振幅相等，没有任何相位关系的光振动。 XY二二. . 自然光：自然光： * 没有一个方向光矢量振动更占优势，这样特没有一个方向光矢量振动更占优势，这样特征的光称为自然光征的光称为自然光 光的干涉(B班10年4月打印课件 （完全（完全偏振光偏振光、三三. . 线偏振光线偏振光 XY&光矢量的振动方向与传播方向所构成的光矢量的振动方向与传播方向所构成的平面叫振动面。平面叫振动面。平面偏振光平面偏振光）四四. .部分偏振光部分偏振光 第二节第二节 起偏和检偏起偏和检偏 马吕斯定律马吕斯定律一、一、 偏振片的起偏与检偏偏振片的起偏与检偏1. 1. 二向色性二向色性光的干涉(B

33、班10年4月打印课件2 2、偏振片的作用：、偏振片的作用：偏振片有一个特殊的偏振片有一个特殊的方向方向, ,叫偏振化方向叫偏振化方向( (或透光轴方向或透光轴方向) )。偏。偏振片只允许平行于偏振化方向的光振动振片只允许平行于偏振化方向的光振动( (完全完全) )通过通过, ,而让垂直于偏振化方向的光而让垂直于偏振化方向的光振动被振动被( (完全完全) )吸收吸收. . I0I0 / 2I0 / 2 I0I0 / 2I=0起偏器起偏器检偏器检偏器光的干涉(B班10年4月打印课件一束光强为一束光强为 的线偏光，的线偏光，透过检偏器以后，透射透过检偏器以后，透射光强为：光强为： 为线偏光的光振动方

34、向与偏振片的偏振为线偏光的光振动方向与偏振片的偏振化方向之间的夹角。化方向之间的夹角。振动方向振动方向偏振化方向偏振化方向2.2.偏振片的应用偏振片的应用 用偏振光干涉可以检验物质薄片是用偏振光干涉可以检验物质薄片是否存在双折射否存在双折射二、马吕斯定律二、马吕斯定律1、马吕斯定律、马吕斯定律 防止车灯耀眼防止车灯耀眼光的干涉(B班10年4月打印课件屏屏例例1 1：光强为：光强为I I0 0的入射自然光依次通过偏振化的入射自然光依次通过偏振化方向相互垂直的两个偏振片后，透射光强为方向相互垂直的两个偏振片后，透射光强为零；若在这两个偏振片之间插入另一个偏振零；若在这两个偏振片之间插入另一个偏振片

35、，其偏振化方向与其中的一个偏振片的偏片，其偏振化方向与其中的一个偏振片的偏振化方向之间的夹角为振化方向之间的夹角为 ，求最后的透射光，求最后的透射光强强I II0P1P2P3P3P1P2光的干涉(B班10年4月打印课件例例2: 如果两个偏振片堆叠在一起如果两个偏振片堆叠在一起,且偏振化且偏振化方向之间夹角为方向之间夹角为60o , 假设二者对光无吸收假设二者对光无吸收 ,光强为光强为I I0 0的自然光垂直入射在偏振片上的自然光垂直入射在偏振片上, ,则出则出射光强为多大射光强为多大? ?例例3: 3: 两个偏振片堆叠在一起两个偏振片堆叠在一起, ,由强度相同的自然光由强度相同的自然光和线偏振

36、光混合而成的光束垂直入射在偏振片上。和线偏振光混合而成的光束垂直入射在偏振片上。进行了两次测量，第一次和第二次测量时进行了两次测量，第一次和第二次测量时P P1 1 和和P P2 2的的偏振化方向夹角分别为偏振化方向夹角分别为3030o o和未知的和未知的 ，且入射光中，且入射光中线偏振光的光振动方向与线偏振光的光振动方向与P P1 1 的偏振化方向夹角分的偏振化方向夹角分别为别为4545o o 和和3030o o 。若连续穿过若连续穿过P P1 1 和和P P2 2后的透射光强后的透射光强的两次测量值相等，求的两次测量值相等，求 。 （补充练习册光（补充练习册光学（学（2 2） 三三.6 .

37、6 光的干涉(B班10年4月打印课件第三节第三节 反射和折射时光的偏振反射和折射时光的偏振i反射光中垂直反射光中垂直入射面入射面振动振动部分占优势，折射光中平部分占优势，折射光中平行行入射面入射面振动部分占优势振动部分占优势& 布儒斯特定律（布儒斯特定律（18121812年）年）当入射角当入射角等于某一定值等于某一定值 i i0 0时，时，反射光成为垂直振动的完全偏反射光成为垂直振动的完全偏振光，振光，因为此时，平行振动部因为此时，平行振动部分已完全不能反射。分已完全不能反射。即反射线与折射线垂直即反射线与折射线垂直光的干涉(B班10年4月打印课件？1.01.01.01.01.51.51.5为

38、了增加折射光的偏振化程度，可采用玻璃片堆的办法。为了增加折射光的偏振化程度，可采用玻璃片堆的办法。在玻璃片下表面处的反射，其入射角也正是光从玻璃射向空气的在玻璃片下表面处的反射，其入射角也正是光从玻璃射向空气的起偏振角，所以反射光仍是垂直于入射面振动的偏振光。起偏振角，所以反射光仍是垂直于入射面振动的偏振光。光的干涉(B班10年4月打印课件利用反射时的偏振可以做起偏和检偏利用反射时的偏振可以做起偏和检偏Ni0MNi0M外腔式气体激光器中布儒斯特窗的作用外腔式气体激光器中布儒斯特窗的作用i0MMBBi0光的干涉(B班10年4月打印课件例题：已知某材料在空气中的布儒斯特角例题：已知某材料在空气中的布儒斯特角 ，求它的折射率？若将它放在水中（水的折，求它的折射率？若将它放在水中（水的折射率为射率为 1.33），求布儒斯特角？该材料对水），求布儒斯特角？该材料对水的相对折射率是多少？的相对折射率是多少？解解1、设该材料的折射率为设该材料的折射率为 n ，空气的折射率为空气的折射率为12、放在水中，则对应有、放在水中，则对应有所以：所以：该材料对水的相对折射率为该材料对水的相对折射率为1.2光的干涉(B班10年4月打印课件