理科物理光学

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1、单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1、光程,(1),ne,-光在媒质中传播的距离与媒质折射率的乘积,按位相变化相同，把光在的媒质中的传播距离折算到真空中传播的距离,(2)光程的物理意义,(5)透镜与光程差-光路中的透镜不引起附加的光程差,(3)位相差与光程差,(4)条纹移动与光程差,条纹移动条数,小 结,条纹移动距离,小 结,3、等厚干涉之一：,劈尖,暗条纹中心,明条纹中心,为平行于棱边的明暗相间的等距条纹，每条条纹与一定的劈尖厚度相对应。,条纹间距,干涉条纹,-分振幅法(薄膜干涉)：等厚干涉、等倾干涉,2、获得相干光的第二种方法,要 求,

2、1、理解光程的物理意义，掌握其计算方法；,2、掌握半波损失与光程的关系；,3、了解透镜不引起附加光程差的物理意义。,4、掌握劈尖干涉实验的基本装置及干涉条纹位置的计算；,5、掌握劈尖干涉的条纹间距计算方法；,艾萨克牛顿(英),22-7-2 牛顿环的干涉,牛顿环的干涉图样,1、牛顿环的构成,平板玻璃、平凸透镜,R,平凸透镜的曲率半径,r,干涉环纹半径,e,两块透镜间的空气层的厚度,单色平行光垂直入射，形成两条反射光，满足相干条件。,22-7-2 牛顿环的干涉,暗环纹,明环纹,干涉图样,-,形成中心暗斑,明环条纹半径,2、牛顿环的干涉图样,明暗相间的同心圆环，里疏外密,22-7-2 牛顿环的干涉,

3、暗环纹之间的距离,3、牛顿环条纹特点,1、同心圆环，,k,大、,r,大,2、内疏外密，,k,大、,r,小,3、反射光干涉条纹，中心为暗斑,透射光干涉条纹，中心为亮斑,暗环条纹半径,演示20-6 牛顿环实验装置及干涉图样.mpg,22-7-2 牛顿环的干涉,求：透镜的曲率半径,R=,?,例题-2,牛顿环的暗环半径,解：牛顿环暗环条件,20-8 薄膜光学,肥 皂 泡,油 膜,薄膜光学是,20,世纪,60,年代兴起的一门应用光学技术。,生活中的例子：,水面上的油膜、肥皂泡在阳光下呈现美丽的,彩色,。,上述现象是由于薄膜的干涉形成的。,启 示,不同的薄膜厚度，可将特定波长的反射光加强或减弱!,玻璃,镀

4、膜,空气,称为低膜,称为高膜,现代技术应用-真空镀膜技术,20-8 薄膜光学,真空镀膜技术,光的能量：,入射=反射+透射+吸收,适当的选取 可以使得某种波长的光,b,1,、b,2,相互加强,c,1,、c,2,相互减弱,增反膜,b,1,、b,2,相互减弱,c,1,、c,2,相互加强,增透膜,照相机、摄像机镜头,电影放映机光源反光镜,20-8 薄膜光学,1、增透膜,b,1,、b,2,都有半波损失，反射光的光程差,反射光最弱,理论上可以证明，当 时,c,1,无半波损失，,c,2,有半波损失，透射光满足加强条件,选用材料,20-8 薄膜光学,例题-3,选用,MgF,2,材料在光学玻璃表面制作增透膜,求

5、：薄膜厚度应镀多少?这种膜使什么波长的光反射加强?,解：对人眼睛最敏感的可见光是,黄绿色,光,蓝色光反射加强,时在可见光区,镀膜困难,演示20-7 增透膜.mpg,2、增反膜,实验表明：越大、反射越强,实际采用,ZnS,b,1,有半波损失，,b,2,无半波损失,反射光加强,透射光减弱,演示20-8 增反膜.mpg,20-8 薄膜光学,平行白色光垂直入射在肥皂膜上，在,600nm,处有一个干涉极大，在,450nm,处有一个干涉极小，且它们之间没有另外的干涉极小(,k,相同)，已知膜折射率,n=1.33,，求肥皂膜的厚度?,例题-4,反射光加强,反射光减弱,联立得,解：分析半波损失,专业照相机镜头

6、表面镀上增透膜，增透光为黄绿色光，反射光是蓝色的，看起来是蓝色的。,专业照相机要求在光线较暗的情况下能够拍摄运动的对象。为了提高照相机镜头的成像质量，消除各种像差，照相机的镜头一般由多片透镜组成。,1、使用闪光灯；距离远时不适用、不允许时不适用,2、降低快门速度；拍摄对象运动速度较快时不适用,3、开大光圈；景深会缩小，拍摄场面较大时不适用,4、提高胶卷的感光速度 GB21、24、27DIN(ASA 100、200、400),5、使用增透膜，充分利用景物的自身发光。,为避免底片曝光不足，采取哪些措施？,应用举例:增透膜,20-8 薄膜光学,2、等厚干涉之二：,牛顿环,暗环纹半径:,明环条纹半径：,干涉条纹,-,内疏外密、明暗相间的同心圆环。,反射光干涉中心为暗斑(半波损失),小 结,3、增透膜,反射光线,b,1,、,b,2,相互减弱；,折射光线,c,1,、,c,2,相互加强。,时反射光完全相消,在普通玻璃表面上镀上一层薄膜，平行光在薄膜的上下两个分界面上会发生多次反射和折射；,反射光减弱,透射光加强,低膜,当薄膜的厚度满足：,4、增反膜,透射光减弱,反射光加强,高膜,要 求,1、掌握牛顿环实验的基本装置及干涉条纹位置的计算；,2、掌握牛顿环干涉条纹的特点；,3、了解增透膜的原理。,