光波的疊加演示文稿目前一頁\總數(shù)二十三頁\編于十二點(diǎn)光波的疊加目前二頁\總數(shù)二十三頁\編于十二點(diǎn)一、波的疊加原理

1.1說明即條件，適用性；1.2線性疊加性，疊加原理二、兩個(gè)頻率相同、振動(dòng)方向相同的單色光波的疊加

2.1代數(shù)加法；2.2復(fù)數(shù)方法；2.3相幅矢量加法三、駐波駐波的形成與特點(diǎn)四、兩個(gè)頻率相同、振動(dòng)方向相互垂直的單色光波的疊加

4.1合成光波偏振態(tài)的分析；4.2橢圓偏振參量間的關(guān)系五、兩個(gè)不同頻率（但頻率接近）的單色光波的疊加

5.1光學(xué)拍；5.2群速度和相速度第五節(jié)光波的疊加,Superpositionofwaves目前三頁\總數(shù)二十三頁\編于十二點(diǎn)第五節(jié)光波的疊加,Superpositionofwaves條件，適用條件：兩個(gè)（或多個(gè)）光波在空間相遇時(shí)。發(fā)生光波的疊加現(xiàn)象。一般說，頻率、波長、振幅和位相都不相同的光波的疊加，情況是很復(fù)雜的。本課程討論的是：只限于頻率相同或者頻率相差很小的單色光波的疊加。這種情況下，可以用數(shù)學(xué)表達(dá)式描述其疊加結(jié)果。單色光波包括有：?jiǎn)紊矫娌?，單色球面波，單色柱面波。目前四頁\總數(shù)二十三頁\編于十二點(diǎn)1、波的疊加現(xiàn)象2、波的疊加原理一、波的疊加原理11-119波的疊加原理：兩個(gè)（或多個(gè)）波在相遇點(diǎn)產(chǎn)生的合振動(dòng)是各個(gè)波單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的振動(dòng)的矢量和。波的疊加服從疊加原理，光波也同樣。疊加原理是波動(dòng)光學(xué)的基本原理。合振動(dòng)公式目前五頁\總數(shù)二十三頁\編于十二點(diǎn)1.波的疊加原理表明了光波傳播的獨(dú)立性。一個(gè)光波的傳播方向不會(huì)因?yàn)槠渌獠ǖ拇嬖诙艿接绊憽?.兩個(gè)光波在相遇后又分開，每個(gè)光波仍保持原有的特點(diǎn)（頻率、波長、振動(dòng)方向等），按照原理的傳播方向繼續(xù)前進(jìn)。合振動(dòng)公式的意義聽寫說明：1？？2？？目前六頁\總數(shù)二十三頁\編于十二點(diǎn)3.同時(shí)，光的疊加原理也是介質(zhì)介質(zhì)對(duì)光波電磁場(chǎng)作用的線性響應(yīng)的一種反應(yīng)。實(shí)質(zhì)是波動(dòng)微分方程的必然結(jié)果。波動(dòng)方程的線性性質(zhì)，保證了其解的疊加性。即解的疊加性構(gòu)成了波的疊加原理的基礎(chǔ)。注意：兩個(gè)或者多個(gè)滿足波動(dòng)方程的光波同時(shí)存在時(shí)，總的波場(chǎng)是這些光波的直接疊加。合振動(dòng)公式的意義目前七頁\總數(shù)二十三頁\編于十二點(diǎn)合振動(dòng)公式的意義4.波動(dòng)方程的線性性質(zhì)，限制了疊加原理只在入射光強(qiáng)較弱的情況下成立。當(dāng)光波強(qiáng)度很大（1012V/m的激光）時(shí)，介質(zhì)將產(chǎn)生非線性效應(yīng)，介質(zhì)對(duì)光的響應(yīng)也是非線性的，線性疊加原理也不再適用。目前八頁\總數(shù)二十三頁\編于十二點(diǎn)二、兩個(gè)頻率相同、振動(dòng)方向相同的單色光波的疊加2.1三角函數(shù)的疊加S1S2推導(dǎo)！說明！目前九頁\總數(shù)二十三頁\編于十二點(diǎn)2.3對(duì)疊加結(jié)果的分析：（主要對(duì)象為合成的光強(qiáng)）說明！注意！是真空中的波長目前十頁\總數(shù)二十三頁\編于十二點(diǎn)二、兩個(gè)頻率相同、振動(dòng)方向相同的單色光波的疊加2.2復(fù)函數(shù)的疊加說明！結(jié)論一樣！總結(jié)：p.325目前十一頁\總數(shù)二十三頁\編于十二點(diǎn)兩個(gè)頻率相同、振動(dòng)方向相同而傳播方向相反的單色光波的疊加將形成駐波。垂直入射的光波和它的反射光波之間將形成駐波。入射波反射波在波的傳播路徑上，對(duì)于介質(zhì)不同點(diǎn)有不同振幅

三、駐波(StandingWave)相反波目前十二頁\總數(shù)二十三頁\編于十二點(diǎn)入射波反射波若入射波和反射波振幅不等，則合成波=駐波+行波

三、駐波(StandingWave)在波的傳播路徑上，對(duì)于介質(zhì)不同點(diǎn)有不同振幅。目前十三頁\總數(shù)二十三頁\編于十二點(diǎn)四、兩個(gè)頻率相同、振動(dòng)方向垂直的單色光波的疊加合振動(dòng)的大小和方向隨時(shí)間變化，合振動(dòng)矢量末端運(yùn)動(dòng)軌跡方程為：2a12a2EyExy不同φ值的偏振.條件：頻率相同，振動(dòng)方向相互垂直的單色光波，其振動(dòng)方向分別平行x軸和y周，并沿z軸方向傳播?？疾煸趜軸方向上任一點(diǎn)P處的疊加。目前十四頁\總數(shù)二十三頁\編于十二點(diǎn)橢圓形狀分析：()EyEx3π/2<δ<2πEyExδ=0EyEx0<δ<π/2EyExδ=π/2EyExπ/2<δ<πEyExδ=πEyExπ<δ<3π/2EyExδ=3π/2四、兩個(gè)頻率相同、振動(dòng)方向垂直的單色光波的疊加不同φ值的偏振.目前十五頁\總數(shù)二十三頁\編于十二點(diǎn)五、兩個(gè)不同頻率的單色光波疊加——光學(xué)拍，P.330由兩個(gè)頻率接近、振幅相同、振動(dòng)方向相同且在同一方向傳播的光形成的光學(xué)拍。什么是拍現(xiàn)象？合成波的強(qiáng)度隨時(shí)間和位置而變化的現(xiàn)象稱為“拍”。其頻率稱拍頻（Beatfrequency）。目前十六頁\總數(shù)二十三頁\編于十二點(diǎn)五、兩個(gè)不同頻率的單色光波疊加——光學(xué)拍，P.330合成的光波由兩個(gè)頻率接近、振幅相同、振動(dòng)方向相同且在同一方向傳播的光形成的光學(xué)拍。目前十七頁\總數(shù)二十三頁\編于十二點(diǎn)Alm五、兩個(gè)不同頻率的單色光波疊加——光學(xué)拍，P.330合成波的強(qiáng)度變化目前十八頁\總數(shù)二十三頁\編于十二點(diǎn)兩個(gè)單色波合成波合成波的振幅變化合成波的強(qiáng)度變化五、兩個(gè)不同頻率的單色光波疊加——光學(xué)拍，P.330目前十九頁\總數(shù)二十三頁\編于十二點(diǎn)拍頻的應(yīng)用：利用已知的一個(gè)光頻率w1，測(cè)量另一個(gè)未知的光頻率w2。五、兩個(gè)不同頻率的單色光波疊加—拍頻的應(yīng)用目前二十頁\總數(shù)二十三頁\編于十二點(diǎn)五、兩個(gè)不同頻率的單色光波疊加——光學(xué)拍，P.330思考提：光學(xué)拍，條件之一是要頻率接近。則，如果頻率相差大，會(huì)有什么現(xiàn)象以及會(huì)有什么用途？-查閱清華大學(xué)精儀系張書連教授的研究。目前二十一頁\總數(shù)二十三頁\編于十二點(diǎn)1）相速度（Phasevelocity）：等位相面?zhèn)鞑サ乃俣葄或t)cos()cos(tzktzkaEmmww--=2合成的光波：5.2相速度和群速度目前二十二頁\總數(shù)二十三頁\編于十二點(diǎn)群速度(Groupvelocity