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《(眼視光基礎(chǔ))6光的本質(zhì)課件》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、應(yīng)用光學(xué)幾何光學(xué):發(fā)光點、光線物理光學(xué)常用光學(xué)儀器8/14/20211yy光的本質(zhì)8/14/20212yy光的直線傳播8/14/20213yy影子的形成8/14/20214yy光電效應(yīng)光能汽車8/14/20215yy光的微粒說:發(fā)光體發(fā)出一定速度向空間各個方向直線傳播的微粒8/14/20216yy光的干涉8/14/20217yy8/14/20218yy光的偏振8/14/20219yy惠更斯:波動說8/14/202110yy8/14/202111yy8/14/202112yy微粒說波動說交鋒8/14/202113yy當(dāng)我們用很弱的光做雙縫干涉實驗時,將感光膠片放在屏的位置上,會看到什么樣
2、的照片呢?為什么會有這種現(xiàn)象?8/14/202114yy短長曝光時間結(jié)論1、這張照片清晰的顯示了光的粒子性.2、光子落在某些條形區(qū)域內(nèi)的可能性較大(干涉加強區(qū)),說明光子在空間各點出現(xiàn)的可能性的大小可以用波動規(guī)律進行解釋.8/14/202115yy粒子性波動性波粒二象性8/14/202116yy光的波粒二象性光的粒子性:動量能量多體現(xiàn)在與其他介質(zhì)作用中個別光子的效果光的波動性:頻率波長多體現(xiàn)在傳播過程中大量光子的效果8/14/202117yy一、光的干涉兩列相干光波相遇時發(fā)生疊加,在某些區(qū)域總加強,在另外一些區(qū)域總減弱,出現(xiàn)明暗相間的條紋或者是彩色條紋的現(xiàn)象叫做光的干涉。8/14/20
3、2118yy豐富多彩的干涉現(xiàn)象水膜在白光下白光下的肥皂膜8/14/202119yy蟬翅在陽光下蜻蜓翅膀在陽光下白光下的油膜肥皂泡玩過嗎?8/14/202120yy為什么任意兩束光觀察不到干涉呢?8/14/202121yy必須是相干光源產(chǎn)生的光疊加時才能出現(xiàn)穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象。光的干涉條件8/14/202122yy1、條件兩束光的頻率相同相位差恒定振動方向相同8/14/202123yy2、相干光的獲得原理(先分開,再相遇)把一個光源發(fā)出的光束分成兩束,然后再使它們相遇方法陣面分割振幅分割激光光源8/14/202124yy8/14/202125yy8/14/202126yy二、光程和光程差(1
4、)光程定義:光波在介質(zhì)中所經(jīng)歷的幾何路程l與介質(zhì)折射率n之積nl。(2)光程差:相位差等于光程差乘上光在真空中的波數(shù)。8/14/202127yy8/14/202128yy8/14/202129yy三.楊氏雙縫干涉(1801年)8/14/202130yySo中央明紋縫屏縫屏接收屏暗條紋平面波以中央明紋為對稱的明暗相間的干涉條紋S1S2.........................8/14/202131yy?由同一光源發(fā)出的光經(jīng)過兩個細縫后形成兩列光波疊加時會產(chǎn)生干涉。激光P1S2S1PP2擋板d屏?當(dāng)這兩列光波到達某點的路程差d等于光的半波長的偶數(shù)倍時,該處的光相加強,出現(xiàn)亮條紋;?
5、當(dāng)這兩列光波到達某點的路程差d等于光的半波長的奇數(shù)倍時,該處的光相減弱,出現(xiàn)暗條紋;?相鄰兩條干涉條紋的間距8/14/202132yy當(dāng)雙縫間距d一定、縫到光屏的距離L一定時,條紋間距與波長成正比8/14/202133yy不同色光通過同一雙縫產(chǎn)生的干涉圖樣8/14/202134yy白光干涉白光是由不同頻率的單色光組成的。不同頻率的單色光之間不能發(fā)生干涉現(xiàn)象,但從兩雙縫射出的白光中,相同頻率的單色光之間能夠發(fā)生干涉現(xiàn)象。由于各種單色光的波長不同,因而各種單色光的干涉條紋的間距不同,疊加后各種單色光的明暗條紋不能完全重合,所以出現(xiàn)了彩色條紋。干涉圖樣的中央,對各種色光都呈現(xiàn)亮條紋,故在這
6、里產(chǎn)生白色條紋。8/14/202135yy四、薄膜干涉由薄膜前后表面反射的的兩列光波疊加而成。8/14/202136yy半波損失:光疏入光密8/14/202137yy薄膜干涉在技術(shù)上的應(yīng)用:1、增透膜:涂在透鏡表面的一層可以增加透射減少反射的薄膜。d=λ/4n(其中n為膜的折射率,λ為光在空氣中的波長)8/14/202138yy改變玻璃—空氣界面反射空氣—薄膜、薄膜—玻璃二個界面反射8/14/202139yy為什么我們從來沒有看到?jīng)]有反光的鏡頭?鏡頭顏色為什么會發(fā)紫?8/14/202140yy薄膜干涉在技術(shù)上的應(yīng)用:2、增反膜:多層膜(增加反射)使某些顏色的光反射本領(lǐng)高達99%,而使透
7、射減弱。d=λ/2n8/14/202141yy例登山運動員在登雪山時要注意防止紫外線的過度照射,尤其是眼睛更不能長時間被紫外線照射,否則將會嚴重地損壞視力.有人想利用薄膜干涉的原理設(shè)計一種能大大減小紫外線對眼睛的傷害的眼鏡.8/14/202142yy五、等厚干涉:等厚薄膜干涉厚度均勻的薄膜所得到的干涉薄膜的厚度均勻則相同傾角的光線光程差相同8/14/202143yy白光入射的牛頓環(huán)照片8/14/202144yy牛頓環(huán)裝置示意圖白光牛頓環(huán)條紋黃光