大学物理复习干涉省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx
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1、17 光干涉光干涉第1页一光电磁理论一光电磁理论频率:频率:可见光:可见光:波长:波长:第2页1.光强光强 能流密度(波印亭矢量)能流密度(波印亭矢量)用用 代表电磁波,称光矢量代表电磁波,称光矢量在一个周期内平均能流密度在一个周期内平均能流密度主要是光相对强度,为简便定义主要是光相对强度,为简便定义第3页2.光谱曲线光谱曲线谱线及其宽度谱线及其宽度谱线宽度谱线宽度3.光波描述光波描述理想单色光场波函数理想单色光场波函数单色光:含有单一频率单色光:含有单一频率准单色光准单色光光谱曲线光谱曲线(谱线)(谱线)波长波长强度强度普通:普通:0.110-3nm激光:激光:10-9nm第4页复振幅复振幅
2、:复数表示式复数表示式1)单色平面波单色平面波:2)单色发散球面波单色发散球面波:光光 强强:第5页4.普通吸收和选择吸收普通吸收和选择吸收物质对给定波段内各种波长光吸收程度几乎相同物质对给定波段内各种波长光吸收程度几乎相同对可见光对可见光,改变光强改变光强,不改变颜色不改变颜色.选择吸收选择吸收:若物质对一些波长光吸收尤其强若物质对一些波长光吸收尤其强,则物质有选择吸收则物质有选择吸收可见光入射后可见光入射后,变为彩色变为彩色.5.吸收光谱吸收光谱线状谱线状谱带状谱带状谱连续谱连续谱发射谱发射谱吸收谱吸收谱普通吸收普通吸收:第6页6.光色散光色散)光速和折射率光速和折射率真空光速真空光速介质
3、中光速介质中光速介质折射率介质折射率介质中波长为介质中波长为真空中波长为真空中波长为第7页正常色散正常色散:正常色散曲线正常色散曲线n 随随 增加而单调下降增加而单调下降,下降率在短波一端更大下降率在短波一端更大色散曲线色散曲线第8页第9页石英色散曲线石英色散曲线反常色散反常色散全波段色散曲线全波段色散曲线n 随随 增加而增加增加而增加第10页一、光波相干条件一、光波相干条件(1)(1)频率相同频率相同(2)(2)相位差恒定相位差恒定(3)(3)振动方向平行振动方向平行(存在相互平行振动分量存在相互平行振动分量)光源光源S1光源光源S2折射率不一样折射率不一样 光程差光程差光干涉光干涉 干涉项
4、干涉项光程光程第11页加强加强减弱减弱(k =0 1 2)加强和减弱条件加强和减弱条件:相位差相位差:加强加强减弱减弱(k =0 1 2)光程差光程差:第12页二、相干光取得二、相干光取得光源最基本发光单光源最基本发光单元是分子、原子元是分子、原子1.1.普通光源发光特点普通光源发光特点E1E2能级跃迁辐射能级跃迁辐射自发辐射自发辐射 不一样原子发光:独立不一样原子发光:独立一个原子发光:间歇、随机一个原子发光:间歇、随机非相非相干辐干辐射射1)一个原子每一次发光只能发出一个波列一个原子每一次发光只能发出一个波列2)原子发光是断续原子发光是断续3)各原子各次发光是完全相互独立各原子各次发光是完
5、全相互独立 两个普通光源或同一普通光源不一样部分所发出两个普通光源或同一普通光源不一样部分所发出光是不相干光是不相干 第13页3,激光;激光;1,受激辐射,受激辐射 (激光介质)(激光介质)2,怎样激发,怎样激发 Ne 共振转移共振转移(激发机制)(激发机制)电子碰橦电子碰橦共振转移共振转移20.61eV基态基态 基态基态电子碰橦电子碰橦碰橦碰橦20.66632.8nm 3,怎样积累功率,怎样积累功率 谐振腔谐振腔全反镜全反镜 2%透射镜透射镜4,激光器激光器阳极阳极阴极阴极第14页2.2.相干光取得相干光取得分波面法分波面法分振幅法分振幅法薄膜薄膜1 1不满足相不满足相干条件干条件满足相满足
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