大学物理第十一章波动光学.pptx

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目 录
波动光学基本概念
干涉原理及应用
衍射原理及应用
偏振光原理及应用
现代光学技术简介
01
波动光学基本概念
光波与电磁波
01
02
03
光是一种电磁波，具有波粒二象性。光波在真空中的传播速度最快，且在不同介质中传播速度不同。
光波具有横波性质，其振动方向与传播方向垂直。光波的振幅、频率、波长等参数决定了光的颜色、亮度等物理性质。
电磁波谱包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等，它们都是不同频率和波长的电磁波。
干涉是波动光学中的重要现象，指两列或更多列波的叠加产生加强或减弱的现象。
双缝干涉实验是证明光具有波动性的著名实验之一，通过该实验可以观察到明暗相间的干涉条纹。
薄膜干涉是另一种常见的干涉现象，如肥皂泡上的彩色条纹和牛顿环等。这些现象的产生与光在薄膜上下表面的反射和干涉有关。
光的干涉现象
光的衍射现象
衍射是指光在传播过程中遇到障碍物或小孔时发生的偏离直线传播的现象。
光的衍射现象表明光具有波动性，因为衍射是波动特有的现象。衍射现象可以通过惠更斯-菲涅尔原理进行解释。
常见的衍射现象包括单缝衍射、圆孔衍射和光栅衍射等。这些现象的产生与光通过障碍物或小孔时的波动效应有关。
常见的偏振现象包括反射和折射时的偏振、双折射现象和旋光现象等。这些现象的产生与光在不同介质中传播时的振动方向变化有关。
偏振光是指光波中振动方向相对于传播方向具有固定取向的光。偏振光可以分为线偏振光、圆偏振光和椭圆偏振光等。
偏振现象是指光在传播过程中，其振动方向发生变化的现象。偏振现象与光的横波性质有关，是波动光学的重要特征之一。
偏振光与偏振现象
02
干涉原理及应用
01
02
03
双缝干涉实验装置
包括光源、双缝、屏幕等部分，通过双缝将光源发出的光分为两束相干光，在屏幕上产生明暗相间的干涉条纹。
干涉条纹特点
双缝干涉条纹等间距、等宽度，且相邻干涉条纹光程差为半波长的偶数倍。
双缝干涉原理
当两束相干光的光程差是波长的整数倍时，它们的光强叠加产生明条纹；当光程差是半波长的奇数倍时，它们的光强相消产生暗条纹。
双缝干涉实验及原理
薄膜干涉现象
01
当光照射在薄膜上时，由于薄膜前后两个表面的反射光产生干涉，形成彩色条纹。
薄膜干涉原理
02
薄膜的厚度不同导致反射光的光程差不同，从而产生不同的干涉结果。当光程差是波长的整数倍时，产生明条纹；当光程差是半波长的奇数倍时，产生暗条纹。
薄膜干涉应用
03
利用薄膜干涉可以测量光学表面的反射相移、光学表面反射相移的新原理、测量光学表面反射相移的新技术、光学薄膜厚度测量等。
薄膜干涉及其应用