第7章 波动光学(1).pptVIP免费

1第七章波动光学2牛顿的微粒说：光是由光源发出的微粒流。惠更斯的波动说：光是一种波动。1801年，托马斯·杨首先利用双缝实验观察到了光的干涉条纹，从实验上证实了光的波动性。1865年，麦克斯韦从他的电磁场理论预言了电磁波的存在，并认为光就是一种电磁波。电磁波谱nm/Hz/Hz/m/3§7.1光的干涉7.1.1相干光的获得1.光是电磁波电场强度E称为光矢量(或光振动)。•光是横波，它具有相互垂直的电场强度矢量和磁场强度矢量。•光是电磁波，在人眼视觉范围内的波段为400~760nm。•我们在研究光时只研究电场强度。光矢量的物理意义：空间某一点的光振动是指该点的电场强度的大小和方向随时间变化。•定义：光强度20EI42.普通光源不是相干光源普通光源：自发辐射，普遍光源的发光是物质各个原子或分子发光的总效果。能级跃迁辐射：高能级E2低能级E1光子普通光源发光的特点:1.发光的间隙性：原子发光是断续的，每次发光时间极短（~10-8s）,且一次只能发出一个有限长的波列。2.发光的随机性：同一原子先后发出的光及同一瞬间不同原子发出的光的频率、振动方向、初相位、发光的时间均是随机的。结论：普通光源不是相干光源。5激光光源：由受激幅射产生的光。激光光源为相干光源；单色性好。特点:3.相干条件1.频率相同；2.振动方向一致；3.有恒定的相位差；5.光强差不太大。4.光程差不太大；可发生干涉不能发生干涉相干光：能够满足干涉条件的光。相干光源：能产生相干光的光源。6分波面法：在同一波面上两固定点光源发出的光产生干涉的方法为分波面法。如杨氏双缝干涉实验。分振幅法：一束光线经过介质薄膜的反射与折射，形成的两束光线产生干涉的方法为分振幅法。如薄膜干涉、等厚干涉等。原理：使同一个点光源发出的光分成两个或两个以上的相干光束使它们各经过不同的路径后再相遇以产生干涉。4.产生相干光的方法77.1.2杨氏双缝干涉1.杨氏双缝干涉DoS1S2Par1r2x双缝单缝S屏干涉条纹I光强分布点光源杨氏在1801年首先用实验的方法研究了光的干涉现象，为光的波动理论确定了实验基础。8两个子波源在P点引起的光振动的相位差为：)(2)(2121rr)(212rr当时，k2),2,1,0(k),2,1(k当时，)12(k干涉相长，出现明纹干涉相消，出现暗纹krr122)12(12krr波程差：12rr即即cos22121IIIII在P点的合光强：DoS1S2Par1r2xSI9当时：aDDrr221Dxarr...