1、SUMMARY惠更斯菲涅耳原理惠更斯菲涅耳原理单缝衍射单缝衍射 半波带方法半波带方法条纹位置条纹位置fxaasin0),3,2,1(2)12(kk),3,2,1(kk(中央明纹中央明纹)(两侧两侧明纹明纹)(暗纹暗纹)条纹宽度条纹宽度 afxx220 afx 1条纹强度条纹强度 22.11dRR asin 0.0470.017 1I/I0 00.0470.017-2-2 3-3*光学仪器的分辨本领光学仪器的分辨本领2光栅衍射光栅衍射光栅方程光栅方程),2,1,0(sin)(kkba谱线特点：谱线特点：很窄、很亮、间距较大很窄、很亮、间距较大),2,1,0k(k)sin(sind正入射正入射斜入
2、射斜入射谱线缺级：谱线缺级：kabak(k 取非零整数，使取非零整数，使k为整数为整数)3光的偏振光的偏振三种偏振类型三种偏振类型马吕斯定律马吕斯定律布儒斯特定律布儒斯特定律12nntgiPiP+r=90 I0 I=I0cos2 n1n2iP r自然光通过偏振片自然光通过偏振片 I=(1/2)I04EXERCISES惠菲原理的基本内容是：波阵面上各面惠菲原理的基本内容是：波阵面上各面积元所发出的子波在观察点积元所发出的子波在观察点P的的 ，决定了决定了P点的合振动及光强。点的合振动及光强。答：答：相干叠加相干叠加5在单缝夫琅禾费衍射实验中，波长为在单缝夫琅禾费衍射实验中，波长为 的的单色光垂直
3、入射到单缝上。对应于衍射角为单色光垂直入射到单缝上。对应于衍射角为30 的方向上，若单缝处波面可分成的方向上，若单缝处波面可分成3个半波个半波带，则缝宽等于带，则缝宽等于 。解：解：3a该方向是哪一级条纹？该方向是哪一级条纹？思考思考6在双缝衍射实验中，若保持双缝的中心距不变，在双缝衍射实验中，若保持双缝的中心距不变，而把两条缝的宽度略微加宽，则而把两条缝的宽度略微加宽，则(A)单缝衍射的中央主极大变宽，其中所包含的干单缝衍射的中央主极大变宽，其中所包含的干涉条纹数目变少。涉条纹数目变少。(B)单缝衍射的中央主极大变宽，其中所包含的干单缝衍射的中央主极大变宽，其中所包含的干涉条纹数目变多。涉条
4、纹数目变多。(C)单缝衍射的中央主极大变宽，其中所包含的干单缝衍射的中央主极大变宽，其中所包含的干涉条纹数目不变。涉条纹数目不变。(D)单缝衍射的中央主极大变窄，其中所包含的干单缝衍射的中央主极大变窄，其中所包含的干涉条纹数目变少。涉条纹数目变少。(E)单缝衍射的中央主极大变窄，其中所包含的干单缝衍射的中央主极大变窄，其中所包含的干涉条纹数目变多。涉条纹数目变多。(D)7解：解：在双缝干涉实验中，两条缝的宽度原来是在双缝干涉实验中，两条缝的宽度原来是相等的，若其中一缝的宽度略变窄，则相等的，若其中一缝的宽度略变窄，则(A)干涉条纹的间距变宽。干涉条纹的间距变宽。(B)干涉条纹的间距变窄。干涉条
5、纹的间距变窄。(C)干涉条纹的间距不变，但原极小处的强度干涉条纹的间距不变，但原极小处的强度不再为零。不再为零。(D)不再发生干涉现象。不再发生干涉现象。(C)8 以氦放电管发出的光垂直照射到光栅上以氦放电管发出的光垂直照射到光栅上,测得波长测得波长 1=0.668 m的谱线的衍射角的谱线的衍射角=20，如果在同样如果在同样 角处出现波长角处出现波长 2=0.447 m的更的更高级次的谱线，那么光栅常数最小是多少？高级次的谱线，那么光栅常数最小是多少？解：解：6mind3.91 10 m9解：解：一束平行单色光垂直入射到光栅上，当光一束平行单色光垂直入射到光栅上，当光栅常数栅常数(a+b)为下
6、列哪种情况时为下列哪种情况时(a代表每条缝代表每条缝的宽度的宽度)，k=3,6,9 等级次的主极大均不出现？等级次的主极大均不出现？(A)a+b=2a (B)a+b=3a (C)a+b=4a(D)a+b=6a (B)10解：解：一衍射光栅对某波长的垂直入射光，在屏一衍射光栅对某波长的垂直入射光，在屏幕上只能出现零级和一级主极大，要使屏幕幕上只能出现零级和一级主极大，要使屏幕上出现更高级次的主极大，应该上出现更高级次的主极大，应该(A)换一个光栅常数较小的光栅。换一个光栅常数较小的光栅。(B)换一个光栅常数较大的光栅。换一个光栅常数较大的光栅。(C)将光栅向靠近屏幕的方向移动。将光栅向靠近屏幕的
7、方向移动。(D)将光栅向远离屏幕的方向移动。将光栅向远离屏幕的方向移动。(B)(A),(C),(D)结果结果?思考思考11EXERCISES2光的干涉和衍射现象反映了光的光的干涉和衍射现象反映了光的 性性质。光的偏振现象说明光波是质。光的偏振现象说明光波是 波。波。答案：答案：波动波动横横12解：解：两偏振片堆叠在一起，一束自然光垂直入两偏振片堆叠在一起，一束自然光垂直入射其上时，没有光线通过。当其中一偏振片射其上时，没有光线通过。当其中一偏振片慢慢转动慢慢转动180 时，透射光强发生的变化为时，透射光强发生的变化为(A)光强单调增加。光强单调增加。(B)光强先增加，后又减小至零。光强先增加，
8、后又减小至零。(C)光强先增加，后减小，再增加。光强先增加，后减小，再增加。(D)光强先增加，后减小，再增加，再减小至光强先增加，后减小，再增加，再减小至零。零。(B)13光强为光强为I0的自然光相继通过三个偏振片的自然光相继通过三个偏振片P1、P2、P3后，出射光强为后，出射光强为I=I0/8.已知已知P1和和P3的的偏振化方向相互垂直偏振化方向相互垂直.若以入射光线为轴旋若以入射光线为轴旋转转P2，要使出射光强为零，要使出射光强为零，P2最少要转过的最少要转过的角度是角度是 .解：解：P1P2P3 45思考思考若使若使P2转动转动180，在此过程中出射光，在此过程中出射光强如何变化强如何变
9、化?最大光强是多少最大光强是多少?14答案：答案：一束自然光以布儒斯特角入射到平玻璃板一束自然光以布儒斯特角入射到平玻璃板上，就偏振状态来说，则反射光为上，就偏振状态来说，则反射光为 ，反射光反射光 矢量的振动方向矢量的振动方向 ，折射光为折射光为 ，反射光线与折射光线之，反射光线与折射光线之间的夹角为间的夹角为 。E线偏振光线偏振光垂直于入射面垂直于入射面部分偏振光部分偏振光90 15解：解：(D)自然光以自然光以60 的入射角照射到某两介质交界的入射角照射到某两介质交界面时，反射光为完全偏振光，则知折射光为面时，反射光为完全偏振光，则知折射光为(A)完全偏振光且折射角是完全偏振光且折射角是
10、30.(C)部分偏振光，但须知两种介质的折射率才部分偏振光，但须知两种介质的折射率才能确定折射角能确定折射角.(D)部分偏振光且折射角是部分偏振光且折射角是30.(B)部分偏振光且只是在该光由真空入射到折部分偏振光且只是在该光由真空入射到折射率为射率为 的介质时，折射角是的介质时，折射角是30.316如图，媒质如图，媒质为空气为空气(n1=1.00)，为玻璃为玻璃(n2=1.60)，自然光入射，若使自然光入射，若使、交界面交界面上的反射光为线偏振光，则上的反射光为线偏振光，则 入射角入射角i=?折射角折射角r=?玻璃下表面处的反射光是否也玻璃下表面处的反射光是否也是线偏振光？是线偏振光？解：解：58.032.0 是是ir17
