大学物理·第11章【光学】

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光是一种电磁波

相干光

来自同一束光,经过不同的反射投射之类的,然后又重新汇聚到一点,形成增强或者减弱的效果
普通光源发光特点: 原子发光是断续的,每次发光形成一个短短的波列, 各原子各次发光相互独立,各波列互不相干

杨氏双逢干射

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d’——双缝到屏幕的距离
d——两个缝之间的距离
x——条纹位置
通过波程差得到条纹位置其实也好记:波程差由图可以看出,大体上比条纹位置x的值要小。所以要用值比较小的d取除以值比较大的d'
波程差就是kλ
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明纹——整数倍λ
暗纹——非整数倍λ(带小数)包括后面的公式也是类似,(2k+1)λ/2
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x1 - x2得到波程差,△r 波程差——波长的整数倍
k——第k级条纹(0就是中央条纹)

光程

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大概知道光程的概念即可

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半波损失:由较小的n射入到较大的n中,会产生λ/2的差

薄膜干涉的光程差

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r——反射光光程差
t——透射光光程差
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这个角度其实不用太注意了,考得概率不大 练习题中就出现了

光线垂直入射

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n3>n2>n1时,不加上半波损失,是因为从n1到n2由小到大,进行了反射有半波损失;而从n2到n3由小到大,进行了反射有半波损失。所以2个半波损失在总光程差上不体现

有2个反射:1. 在n1和n2的边界上反射。2. 光进入n2,然后在n2和n1间反射,最后出来

劈尖

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相邻明纹(暗纹)间的厚度差
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条纹间距
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b是指条纹间距,θ近似=sinθ
b后面的题目有涉及到,还是留意较好

牛顿环

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半波损失——这里是因为玻璃(下面)和凸透镜(上面)的n但也需要具体分析,如果在玻璃和透镜的弧形空白处加上了其他介质,可能就没有半波损失了
注意这里的 d 是指什么
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迈克耳孙干涉仪

移动反射镜

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这个好好看一下吧,放在理论内容的基本上都是有练习涉及到的知识点

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光的衍射

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惠更斯-菲涅耳原理

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菲涅耳指出 波场中各点的强度由各子波在该点的相干叠加决定

夫琅禾费衍射

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半波带法

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这里跟上面的有些不一样,2k+1——加强(明纹)、2k——相消(暗纹)
焦距——b

光强分布

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光栅

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光栅常量——b+b
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偏振光

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偏振片

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马吕斯定律

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自然光照射到偏振片时,光强减半

布儒斯特定律

反射光:部分偏振光,垂直于入射面的振动大于平行于入射面的振动
折射光:部分偏振光,平行于入射面的振动大于垂直于入射面的振动
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几何光学基本定律

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全反射

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选择

双缝干涉

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由S发出的光到达 S1,S2,的光程相同,它们传到屏上中央O处,光程差△=0,形成明纹.当光源由S移到S时,由S到达狭缝S和S,的两束光产生了光程差.为了保持原中央明纹处的光程差为0,它会向上移到图中O处使得由S’沿S1,S2,狭缝传到0处的光程差仍为 0.而屏上各级条纹位置只是向上平移,因此条纹间距不变.正确答案为(B).

半波损失

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由于n1<n2,n2>n3,因此在上表面的反射光有半波损失,下表面的反射光没有半波损失,故它们的光程差△=2n2e±λ/2.故选(B)

劈尖、等厚干涉

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这里实际上是两个圆柱之间形成了等厚干涉
注意:b是一个斜边,也是相邻明(暗)条纹间距
条纹总数的计算方法:等厚干涉之间的宽度 L 除以 条纹间距(这个算式比较好理解)

半波带法

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结合上面 半波带 内容复习

迈克耳孙干涉仪

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套个公式即可:2(n-1)t=△kλ(条纹移动数目)

光栅常量——观测最大级次

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虽然四舍五入为2,但是取小

偏振片

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布儒斯特角

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答案:B

全反射

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全反射——大于某一角度,就没有反射光线
所以,🐟要能看见的话,需要有光线。光线需要角度需要小于全反射角度

计算

双缝干涉计算

在双缝干涉实验中,用波长 λ= 546.1 nm的单色光照射,双缝与屏的距离 d’=300 mm.测得中央明纹两侧的两个第五级明条纹的间距为 12.2 mm,求双缝间的距离

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也是纯套公式

光程差

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薄膜干涉的光程差

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我没太明白增透膜为什么是干涉相消(那不就类似减弱了吗) 回去看薄膜干涉的光程差
反射光:2k+1——减弱
而透射光与反射光互补,所以透射光此时增强
这个 n2是固定的,就是指第2个介质而且题目中也给出了下标

劈尖

测细丝直径

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d=λL/2nb
劈尖这里是真的没有理解的,就记住得了

测膜厚

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牛顿环

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单缝衍射

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k——级数
2k+1——半波带数目
b——焦距
tan≈sin

光栅常量

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主要是第2问的光栅常量的计算

最小分辨角

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2个物体对光学仪器通光孔(包括人眼)的张角θ≥最小分辨角θ0

光栅常量

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解题方法,知识性的不多

线宽度

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线宽度这里还是没有太明白😥😥😥

布儒斯特角

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偏振光

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小结

  • 2n2d=2k λ/2 / (2k+1) λ/2

这一章知识点较多,对于上文的理论部分很难把握重点,所以多放一些题以此回顾考点文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-764501.html

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