大学物理总结第二部分光学 第17、18、19章干涉、衍射、偏振.pptx

可见光第二部分 光学 第17、18、19章干涉、衍射、偏振实验装置图一、双缝干涉第17章 光的干涉特点：中央明条纹，条纹等间距学习指导书222页-234页当即相位差条纹间距关系式当一般讨论这种情况明条纹当暗条纹光程差相位差此时O点为零级（中央）明条纹当若光程，O点为k级明条纹当光程 ，P点为零级明条纹分波面法小结半波损失条纹间距关系式要求讨论：图1. 点光源s在光轴上，有 点光源s不在光轴上， 设要想使得需满足 到 的光程等于 到的光程故在 的光路上加一个介质薄片，满足此时 ，如下图所示指：相位变化相同总光程差公式二、薄膜干涉：等倾、等厚1.2. 当 最大垂直入射时特性：同心圆环，形状内疏外密，级次内高外低等倾干涉：入射角相同形成同一干涉条纹当(e,n2)增大(n1减小)时，k增加，向外“吐出”圆环由当正(垂直)入射时，可以求出中心亮(暗)斑的干涉级数垂直入射总光程差等厚干涉：垂直入射膜厚、级次大条纹间距关系式等厚干涉：主要考虑条纹间距和变化条纹间距关系式等厚干涉条纹间距关系式等厚干涉条纹间距关系式等厚干涉相邻条纹间距与 、膜厚无关与薄膜厚度 无关，与 有关当 变大：条纹变密集（间距变小）；当 变小，或 变大时，结果相同。

相邻条纹间距明纹公式本质：等厚干涉暗纹公式特性：同心圆环，形状内疏外密， 级次内低外高，沿径向增加如图所示：膜厚、级次大当 变小（曲率变大）：同心圆环变密集 （间距变小，向环心压缩）；当 变小，或 变大时，结果相同由暗纹公式 可得当 增加时，同一 处的 增加：向内“吞进”圆环；但各处倾角 不变，故条纹间距不变特性：同心圆环，形状内疏外密，级次内高外低对比等倾干涉当膜厚 增加时，同一 处的 增加：向内“吐出”圆环；应用：迈克尔逊干涉仪严格垂直等倾干涉，不严格垂直等厚干涉第18章 光的衍射学习指导书236页-245页单缝、圆孔和光栅衍射一、单缝衍射 实验装置图单缝公式衍射角很小时根据公式讨论各种变化二、圆孔衍射Airy Disk衍射角直径最小分辨角分辨本领光栅方程可观察衍射条纹的衍射角刻线密度1/d三、光栅衍射当 时，产生缺级当 时，起偏和检偏尼科尔棱镜等效于偏振片第19章 光的偏振学习指导书236页-245页注：指的是用偏振片检测，某一方向的光强最大部分偏振光相当于自然光+线偏振光马吕斯定律布儒斯特定律折射起偏透射光为部分偏振光说明第20章 狭义相对论第三部分 近代物理学学习指导书260页-270页洛仑兹速度变换长度收缩时间延缓关键式公式归纳静止能量总能相对论因子动能质量 动量 静止质量 力狭义相对论动力学基本公式归纳第21章 初期量子论黑体辐射、光电效应、康普顿效应、玻尔理论学习指导书272页-284页维恩位移定律T：热力学温度斯特藩玻尔兹曼定律单位：斯特藩常数一、黑体辐射光子能、质、动量式二、光电效应红限频率，红限波长光电效应方程求解康普顿效应习题的关键点1：波长偏移公式2：光子的动量式3：能量守恒定律： 电子获得的反冲动能 = 光子能量的减少量三、康普顿效应基态能量第一激发态(n=2)能量第n-1激发态能量从激发态到基态的能量变化一般地四、玻尔理论德布罗意波长第22章 量子力学基础学习指导书286页-296页海森伯不确定关系位置的不确定量 该方向动量的不确定量同一时刻的关系波函数归一化归一化公式为波函数归一化的波函数为:概率密度分布函数波函数的三个标准条件： 有限、单值、连续归一化公式 不适用几率密度注：对于平面单色波（自由粒子）表明粒子在空间各点出现的几率都相等与 无关波函数势场与时间无关一维无限深势阱势函数 U 为势阱问题小结一维无限深势阱中的微观粒子 （小结）称为基态能或零点能相邻能级的能量间隔能量量子化体系的状态称为基态时为第一激发态，以此类推跃迁问题：体系从第 个能级到第 个能级跃迁的谱线频率为势阱问题小结2. 一维谐振子的问题势能函数为其中简谐振动角频率定态波函数不要求能级注意：能量量子数 从0开始当 基态能量（零点能）为物理常数电子电量和质量真空介电常数和真空磁导率斯特藩常数和维恩位移常数真空中光速普朗克常数电子的康普顿波长玻尔兹曼常数里德堡常数大学物理期末考试安排 日期：2019年12月26日（周四）时间：14：3016：30 地点：3区1-301 答疑时间地点：待通知12月25日上午： ？:？:？ ？区？-？3 强调：不要走错考场 ！。