色散干涉衍射偏振

色散干涉衍射偏振第1頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六光的顏色紅橙黃綠藍靛紫偏向角小大折射率較小較大在媒質(zhì)中的光速較大較小“彩虹”是常見的一種色散現(xiàn)象，形成的原因是太陽光被懸在空中的許多小水珠色散而形成了彩色光帶。第2頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六薄膜干涉4.像上出現(xiàn)明暗相間的黃色條紋5.隨著時間的推移，條紋間距越來大。1、點燃酒精燈，并在酒精燈火焰里灑一些食鹽。3、在火焰的同側(cè)觀察火焰的反射像。2、用金屬環(huán)在肥皂液中浸一下，制成肥皂薄膜。第3頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六由于重力的作用，肥皂薄膜將形成上薄下厚的楔形。光從薄膜的前后兩個表面反射出來兩個光波，這兩列光波的頻率相同，產(chǎn)生干涉?，F(xiàn)象解釋前表面后表面第4頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六楔性空氣薄層標準樣板被檢測平面光在空氣層的上下表面發(fā)生反射,這兩束反射光發(fā)生干涉.如果被檢測表面的平整的,將看到與底線平行的干涉條紋.原因是厚度相等的地方，光程差一樣、干涉情況一樣，即某一處反射回來的兩列波疊加，若光振動加強，產(chǎn)生亮點，那些與這處厚度相等的地方都是亮點，這些亮點組成彼此平行的亮紋,反之是暗紋思考題：同一條紋對應的各點有什么關(guān)系，空氣薄膜的厚度有什么關(guān)系？第5頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六第6頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六例、如圖所示，是用干涉法檢查某厚玻璃的上表面是否平整的裝置，所用單色光做光源，檢查中所觀察到的干涉條紋是由下列兩個表面反射的光線疊加而成的？A、a的上表面和b的下表面B、a的上表面和b的上表面C、a的下表面和b的上表面D、a的下表面和b的下表面C第7頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六例：利用薄膜干涉可檢查工件表面的平整度.如圖(a)所示,現(xiàn)使透明標準板M和待檢工件N間形成一楔形空氣薄層,并用單色光照射,可觀察到如圖(b)所示的干涉條紋,條紋的彎曲處P和Q對應于A和B處,下列判斷中正確的是().(A)N的上表面A處向上凸起(B)N的上表面B處向上凸起(C)條紋的cd點對應處的薄膜厚度相同(D)條紋的d、e點對應處的薄膜厚度相同BC

第8頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六用干涉法檢查工件表面的質(zhì)量時,產(chǎn)生的干涉條紋是一組平行直線,若讓劈尖的上表面略向上平移,如圖(a)所示,則干涉條紋將_______________.若恰當增大劈尖的傾角如圖(b)所示,則干涉條紋將_______________(均選填“變寬”、“變窄”或“不變”).

不變

變窄

第9頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六2.增透膜增透膜薄膜厚度增透膜：在透鏡表面涂上一層薄膜，當薄膜的厚度等于入射光的在薄膜中的波長的1/4時，從薄膜前后兩表面反射回來的光的路程差恰好等于半個波長，它們干涉相消，減小了反射光的能量，增強了透射光的能量，稱為增透膜。第10頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六另一種實現(xiàn)光的干涉裝置牛頓環(huán)壓緊兩塊小玻璃片可看到彩色環(huán)第11頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六楊氏雙縫干涉實驗1、裝置特點：2、①要用單色光單縫雙縫S1SS2屏屏上看到明暗相間的條紋屏上形成的明暗相間條紋叫做干涉圖樣2）雙縫很近0.1mm1）雙縫S1、S2到單縫S的距離相等雙縫的作用是獲得兩個振動情況完全相同的光源，叫相干光源(頻率相同)③雙縫的作用：②單縫的作用：獲得光源第12頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六（1）空間的某點距離光源S1和S2的路程差為0、1λ、2λ、3λ、等波長的整數(shù)倍（半波長的偶數(shù)倍）時，該點為振動加強點。（2）空間的某點距離光源S1和S2的路程差為λ/2、3λ/2、5λ/2、等半波長的奇數(shù)倍時，該點為振動減弱點?？偨Y(jié)規(guī)律光程差δ=kλ（k=0，1，2，等）光程差δ=（2k-1)λ/2(k=1,2,3,等）亮紋

暗紋第13頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六推導亮（暗）紋間距的公式△x=λ第14頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六白光的干涉圖樣是什么樣的？①明暗相間的彩色條紋；②中央為白色亮條紋；③干涉條紋是以中央亮紋為對稱點排列的；④在每條彩色亮紋中紅光總是在外側(cè)，紫光在內(nèi)側(cè)。為什么會這樣?第15頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六2、在雙縫干涉實驗中，以白光為光源，在屏上觀察到彩色干涉條紋，若在雙縫中的一縫前放一紅色濾光片（只能透過紅光），另一縫前放一綠色濾光片（只能透過綠光），這時：（）A、只有紅色和綠色的干涉條紋，其它顏色的雙縫干涉條紋消失．B、紅色和綠色的干涉條紋消失，其它顏色的干涉條紋仍然存在．C、任何顏色的干涉條紋都不存在。D、屏上無任何亮光．C第16頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六激光束調(diào)節(jié)狹縫寬窄狹縫像屏

取一個不透光的屏，在它的中間裝上一個寬度可以調(diào)節(jié)的狹縫，在縫后適當距離處放一個像屏，用平行的單色光照射。調(diào)節(jié)的狹縫的寬窄，如果能在光屏上觀察到比狹縫的寬度寬得多的亮區(qū)，就證明了光的衍射現(xiàn)象存在。第17頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六單縫衍射條紋的特征光的衍射1、中央亮紋寬而亮．2、兩側(cè)條紋具有對稱性，亮紋較窄、較暗．第18頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六ABS1、孔較大時——屏上出現(xiàn)清晰的光斑2、孔較小時——屏上出現(xiàn)衍射花樣圓孔衍射第19頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六圓屏衍射泊松亮斑不只是狹縫和圓孔，各種不同形狀的物體都能使光發(fā)生衍射，以至使影的輪廓模糊不清，其原因是光通過物體的邊緣而發(fā)生衍射的結(jié)果．圓屏衍射圓孔衍射鋼針的衍射第20頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六1、光的干涉和衍射圖樣區(qū)別雙縫干涉圖樣特點：單縫衍射圖象特點：光的干涉和光的衍射的比較2、雙縫干涉和單縫衍射都是光波疊加的結(jié)果，只是干涉條紋是有限的幾束光的疊加，而衍射條紋可認為是極多且復雜的相干光的疊加。明暗相間、中間較寬較亮，兩邊對稱亮度漸減弱明暗相間、等間距等亮度紅光第21頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六光的偏振

第22頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六1.橫波與縱波的區(qū)別?什么是橫波的偏振現(xiàn)象?實驗一:橫波的偏振現(xiàn)象取一根軟繩，一端固定在墻上，手持另一端上下抖動，就在軟繩上形成一列橫波.腰橫別扁擔進不了城門第23頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六2.什么是光的偏振現(xiàn)象?實驗二:讓光源的光通過一片偏振片(※)結(jié)論:在垂直于光的傳播方向的平面內(nèi),光振動沿任意方向振動的強度相同.現(xiàn)象:偏振片無論如何轉(zhuǎn)動,光線不會發(fā)生變化第24頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六.....檢偏器自然光自然光通過旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強不變第25頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六.....檢偏器自然光自然光通過旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強不變第26頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六.....檢偏器自然光自然光通過旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強不變第27頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六.....檢偏器自然光自然光通過旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強不變第28頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六.....檢偏器自然光自然光通過旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強不變第29頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六實驗三:讓光源的光通過用兩片偏振片(起振器,檢偏器)現(xiàn)象:光通過第一片偏振片后再轉(zhuǎn)動第二片偏振片,光的強弱會發(fā)生變化結(jié)論:光也會發(fā)生偏振,說明光是橫波.第30頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六.....起偏器檢偏器自然光線偏振光偏振光通過旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強發(fā)生變化第31頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六.....起偏器檢偏器自然光線偏振光偏振光通過旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強發(fā)生變化第32頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六.....起偏器檢偏器自然光線偏振光偏振光通過旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強發(fā)生變化第33頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六.....起偏器檢偏器自然光線偏振光偏振光通過旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強發(fā)生變化第34頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六.....起偏器檢偏器自然光線偏振光偏振光通過旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強發(fā)生變化第35頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六.....起偏器檢偏器自然光線偏振光偏振光通過旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強發(fā)生變化兩偏振片的偏振化方向相互垂直光強為零第36頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六實驗四:讓光源的光通過用兩片偏振片(起振器,檢偏器)第37頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六3.什么是自然光?自然光與偏振光的區(qū)別?自然光:由光源(太陽、電燈等）直接發(fā)光而來。特點：包含著在垂直于傳播方向上沿一切方向振動的光，且各振動方向的光強相等。

第38頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六偏振光:在垂直于傳播方向的平面內(nèi)，只沿某一個方向振動的光。反射光都是偏振光。

.....起偏器檢偏器自然光偏振光第39頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六第40頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六1.如圖所示，讓太陽光通過遮光板M

中的小孔S，在M的右方放一偏振片P，P的右方再放一光屏Q，現(xiàn)以光的傳播方向為軸逐漸旋轉(zhuǎn)偏振片P，關(guān)于屏Q上光的亮度變化情況，下列說法中正確的是A、先變亮后變暗B、先變暗后變亮C、亮度不變D、光先變暗后變亮，再變暗，再變亮QPMSc第41頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六2.兩個偏振片緊靠在一起將它們放在一盞燈的前面以致沒有光通過．如果將其中的一片旋轉(zhuǎn)180度，在旋轉(zhuǎn)過程中，將會產(chǎn)生下述的哪一種現(xiàn)象（）A、透過偏振片的光強先增強，然后又減少到零B、透過偏振片的光強光增強，然后減少到非零的最小值C、透過偏振片的光強在整個過程中都增強D、透過偏振片的光強先增強，再減弱，然后又增強A第42頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六3：通過一塊偏振片分別去觀察電燈、蠟燭、月亮、反光的黑板的光，當以入射光線為軸轉(zhuǎn)動偏振片時，能夠觀察到光線強弱有變化的是（）A、電燈B、蠟燭C、月亮D、反光的黑板CD

第43頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六激光LightAmplificationbyStimulatedEmissionofRadiation第44頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六1.方向性

激光是沿一定方向發(fā)射的一束很細的光束，光束的發(fā)散角很小。光束在幾公里外，擴展范圍也不過幾厘米，這樣好的方向性是普通光源所無法達到的?？蓱糜跍y距，通信和雷達等方面。第45頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六2.亮度

由于激光的方向性好，能量在空間沿發(fā)射方向可高度集中，亮度比普通光源有極大提高。另外，采用特殊措施的激光器，還可以積累能量，引而不發(fā)，然后在極短時間內(nèi)發(fā)光。這樣，將光束能量在時間上高度集中，進一步提高了激光的亮度，可利用激光進行打孔，切割和焊接等。第46頁，共49頁，2023年，2月20日，星期六3.單色性

所謂單色性好，是指光波的顏色很純，譜線寬