2.1《光的波动性》竞赛-物理-txt预览-第1页



第二讲 物 理 光 学
§2.1
2.1.1 光的电磁理论
19 世纪 60 年代,美国物理学家麦克斯韦发展了电磁理论,指出光是一种电磁波, 使波动说发展到了相当完美的地步。

光的波动性

2.1.2 光的干涉
1、干涉现象是波动的特性 凡有强弱按一定分布的干涉花样出现的现象, 都可作为该现象具有波动本性的最可 靠最有力的实验证据。 2、光的相干迭加 两列波的迭加问题可以归结为讨论空间任一点电磁振动的力迭加,所以,合振动平 均强度为
2 I  A12  A2  2 A1 A2 cos(2  1 )

其中 A1 、 A2 为振幅, 1 、  2 为振动初相位。

    2 j , j  0,1,2,       (2 j  1) , j  0,1,2,  (   )为其他值且A  A 
2 1 2 1 2 1 2 1

I  ( A1  A2 ) 2 干涉相加 I  ( A1  A2 ) 2 干涉相消 I  4 A 2 cos 2

 
2

1

2

3、光的干涉 (1)双缝干涉 在暗室里,托马斯·杨利用壁上的小孔得到一束阳光。在这束光里,在垂直光束方 向里放置了两条靠得很近的狭缝的黑屏,在屏在那边再放一块白屏,如图 2-1-1 所示, 于是得到了与缝平行的彩色条纹;如果在双缝前放一块滤 光片,就得到明暗相同的条纹。
阳光

A、B 为双缝,相距为 d,M 为白屏与双缝相距为 l,DO 为 AB 的中垂线。屏上距离 O 为 x 的一点 P 到双缝的距离,
xd 2 xd 2 PA  l  ( ) , PB 2  l 2  ( ) 2 2
2 2

图 2-1-1

( PB  PA)  ( PB  PA)  2dx

由于 d、x 均远小于 l ,因此 PB+PA=2l ,所以 P 点到 A、B 的光程差为:




d x l 若 A、 B 是同位相光源,当δ 为波长的整数倍时,两列波波峰与波峰或波谷与波谷

  PB  PA 

相遇,P 为加强点(亮点) ;当δ 为半波长的奇数倍时,两列波波峰与波谷相遇,P 为减
x  k  l   (k  0,1,2) d 暗条纹对应

1 2 3 4 ... 22 23 24

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