波动光学习题课一、基本要求1.理解获得相干光的基本方法,掌握光程的概念;2.会分析杨氏双缝干涉条纹及薄膜等厚干涉条纹的位置和条件;3.了解迈克耳孙干涉仪的工作原理。4.了解惠更斯—菲涅耳原理5.掌握单缝夫琅禾费衍射的条纹分布,以及缝宽,波长等对衍射条纹的影响6.理解光栅衍射方程,了解缺级现象7.理解线偏振光获得和检验的方法,马吕斯定律和了解双折射现象二、基本内容1.获得相干光的基本方法(波阵面分割法,振幅分割法,偏振法)2.光程(1)光在折射率n的介质中,通过的几何路程L所引起的相位变化,相当于光在真空中通过nL的路程所引起的相位变化。(2)光程差引起的相位变化为2其中为光程差,为真空中光的波长两束光(反射光)由于相位突变所引起的光程差。(3)附加光程差23.杨氏双缝干涉(波阵面分割法)光程差21xrrdD得:明纹条件Dxkd2,1,0k暗纹条件(21)2Dxkd2,1,0k条纹间距Dxdd1S2Sxo1r2rD4.薄膜干涉(振幅分割法)入射光在薄膜上表面由于反射和折射而分振幅,在上、下表面的反射光干涉()222212sin2dnni光程差321321nnnnnn或0i222dn(1)劈尖干涉kdn2223,2,1k所以(加强明纹),2,1,0k2)12(222kdn(减弱暗纹)n21n2n3n22nd相邻两明(暗)条纹处劈尖厚度差(2)牛顿环干涉干涉条纹是以接触点为中心的同心圆环,其中R为透镜的曲率半径暗环半径kRr其明环半径Rkr)21((若,则)12n2dRr利用振幅分割法使两个相互垂直的平面镜形成一等效的空气薄膜,产生干涉。视场中干涉条纹移动的数目与相应的空气薄膜厚度改变(平面镜平移的距离)的关系2dk5.迈克耳孙干涉仪sin1,2sin(21)1,220akkakk暗中心明中心中央明6.单缝夫琅禾费衍射(1)半波带法的基本原理(2)明暗条纹的条件(3)条纹宽度02a中央明条宽度:角宽度线宽度fbx20fbx明条纹宽度7.衍射光栅(1)光栅衍射是单缝衍射和各缝干涉的总效果(2)光栅方程()sin0,1,2,abkk()sin0,1,2,abkk(3)缺级条件,当同时成立时,衍射光第级缺级且k'abkkasin'1,2,akk11.22D8.光学仪器的分辩率最小分辨角9.线偏振的获得和检验200190ntgiin且(1)布儒斯特定律(2)马吕斯定律(为光振动矢量与偏振...