1、1,一、雙折射現(xiàn)象,一束自然光入射在各向異性媒質(zhì)的分界面上，產(chǎn)生兩束折射光。,兩束光折射光中 一條總是遵循折射定律-稱為尋常光線（o 光） 另一條不遵循折射定律-稱為非常光線（e 光） 用檢偏器檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)-o 光、e 光都是線偏振光。,注意：只有在各向異性晶體內(nèi)部有 o 光 e 光之分,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：,14.2 雙折射現(xiàn)象,雙折射現(xiàn)象,2,各向異性的晶體內(nèi)，存在著特殊的方向，在該方向上，不產(chǎn)生雙折射現(xiàn)象。該方向稱為晶體的光軸。,光軸是一個(gè)特定的方向，而不是特定的直線。,單軸晶體-方解石、石英、紅寶石； 雙軸晶體-云母、硫磺、藍(lán)寶石；,二、晶體的光軸,3,三、正晶體、負(fù)晶體,在晶體內(nèi)部： o光 沿各方

2、向的傳播速度相等，任意時(shí)刻的子波波面都是球面； e光 沿各方向的傳播速度不相等。,正晶體,在光軸方向上,負(fù)晶體,4,四、主平面、主截面,主平面-晶體光軸與光線決定； 主截面-光軸與表面法線決定。,o光 的振動方向垂直于其主平面； e光 的振動方向在其主平面內(nèi)。,o光 和 e光 的主平面不重合，振動面也不嚴(yán)格垂直。,當(dāng)光線沿光軸和晶體表面法線所組成的平面入射時(shí)，o光 和 e光 的主平面重合，振動面垂直。,一般情況：,特殊情況：,5,5、e光：非常光，不遵守折射定律； 振動方向在主平面內(nèi)， 各方向速度不等， 子波面是橢球面。,小結(jié)：,1、雙折射現(xiàn)象： 晶體中的折射光分為兩束，都是線偏振光。,2、光

3、軸：沿光軸方向，o光、e光速度相等。,3、主平面：晶體中光線和光軸組成的平面 。,4、o光：尋常光，遵守折射定律； 振動方向垂直主平面， 各方向速度相等，子波面是球面。,6,一、光的偏振選擇題,解：如圖,1、一束光是自然光和線偏振光的混合光，讓它垂直通過一偏振片，若以此光束為軸旋轉(zhuǎn)偏振片，測得透射光的強(qiáng)度最大值是最小值的 5 倍，那么入射光中自然光與線偏振光的光強(qiáng)比值為,光的偏振習(xí)題課,7,解：布儒斯特定律,2、自然光以布儒斯特角由空氣入射到一玻璃平面上，反射光是,(A) 在入射面內(nèi)振動的完全線偏振光 (B) 平行于入射面振動占優(yōu)勢的部分偏振光 (C) 垂直于入射面振動的完全線偏振光 (D)

4、垂直于入射面振動占優(yōu)勢的部分偏振光,8,解：布儒斯特定律,折射光為部分偏振光,3、自然光以 60 o 的入射角照射到某兩種媒質(zhì)交界面時(shí)，反射光為完全線偏振光，則知折射光為,(A) 完全線偏振光且折射角為 30 o (B) 部分偏振光且只是在該光由真空到折射率為 的介質(zhì)時(shí)，折射角是30 o (C) 部分偏振光，但須知兩種介質(zhì)的折射率才能確定折射角 (D) 部分偏振光且折射角為30 o,9,解：o 光 e 光傳播方向不同； O 光的振動方向垂直紙面；e 光的振動方向在紙面內(nèi)。,4、ABCD 為一方解石的一個(gè)截面，AB 為垂直于底面的晶體平面與底面的交線，光軸方向在底面內(nèi)且與 AB成一銳角，如圖所示

5、，一束平行的單色自然光垂直于AB 端面入射在方解石內(nèi)折射光分為 o 光和 e 光， o 光和 e 光的,(A) 傳播方向相同，電場強(qiáng)度的振動方向相互垂直 (B) 傳播方向相同，電場強(qiáng)度的振動方向不相互垂直 (C) 傳播方向不相同，電場強(qiáng)度的振動方向相互垂直 (D) 傳播方向不相同，電場強(qiáng)度的振動方向不相互垂直,10,六、光的偏振填空題,解: (1),(2),1、兩偏振片疊放一起，強(qiáng)度為 I0 的自然光垂直入射其上，不考慮偏振片的吸收與反射，若通過兩個(gè)偏振片后的光強(qiáng)為I0 / 8 ，則此兩偏振片的偏振化方向的夾角是_，若在兩片之間再插入一片偏振片，其偏振化方向與前后兩片的偏振化方向相等，則通過三

6、個(gè)偏振片后的透射光的強(qiáng)度為_。,11,解：,2、如圖所示，一束自然光入射到折射率分別為 n1 和 n2 的兩種介質(zhì)的交界面上，發(fā)生反射和折射，已知反射光是完全線偏振光，那么折射角 r 的值為_。,12,解：,3、假設(shè)某一介質(zhì)對于空氣的臨界角是 45 o ，則從空氣射向此介質(zhì)時(shí)的布儒斯特角是_,解：在晶體內(nèi)部，o 光和 e 光沿光軸的傳播速度相等。,4、在雙折射晶體的內(nèi)部，有某種特定方向稱為晶體的光軸，光在晶體內(nèi)部沿光軸傳播時(shí)，_光和_光的傳播速度相等。,13,一、光的衍射選擇題,解：從同一波陣面上各點(diǎn)發(fā)出的子波是相干波，P 點(diǎn)的光強(qiáng)決定于波陣面 S 上所有面元發(fā)出的子波各自在 P 點(diǎn)引起振動的

7、相干疊加。,1、根據(jù)惠更斯菲涅耳原理，若已知光在某時(shí)刻的波陣面 S，則 S 的前方某點(diǎn) P 的光強(qiáng)決定于波陣面 S 上所有面元發(fā)出的子波各自傳到P 的,(A) 振動振幅之和 (B) 光強(qiáng)之和 (C) 振動振幅之和的平方 (D) 振動的相干疊加,光的衍射習(xí)題課,14,當(dāng)單縫向上或向下平行移動時(shí)，0 級條紋的位置不動，衍射圖樣的位置、形狀、光強(qiáng)都不變。,2、在單縫的夫瑯和費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)裝置中， S 為單縫， L 為透鏡， C 為放在 L 焦平面處的屏幕，當(dāng)把單縫 S 垂直與透鏡光軸稍向上平移時(shí)，屏幕上的衍射圖樣,向上平移 (B) 向下平移 (C) 不動 (D) 條紋間距變大,解：,15,時(shí),3、一束波

8、長為 的單色平行光垂直入射到一單縫 AB上，在屏上形成衍射圖樣，如果 P 是中央亮條紋一側(cè)第一暗紋所在的位置，則 BC 的長度為,解：單縫衍射的暗條紋條件,16,4、在單縫的夫瑯和費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，波長為 的單色光垂直入射到寬度為 a = 4 的單縫上，對于衍射角為 30 o 的方向，單縫處波陣面可分成半波帶的數(shù)目為,(A) 2個(gè) (B) 4個(gè) (C) 6個(gè) (D) 8個(gè),解：單縫衍射的最大光程差,17,5 、在單縫的夫瑯和費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，對于給定的單色光，當(dāng)縫寬變小時(shí)，除中央亮條紋的中心位置不變外，各級衍射條紋,對應(yīng)的衍射角變小 (B) 對應(yīng)的衍射角變大 (C) 對應(yīng)的衍射角不變 (D) 光強(qiáng)不變

9、,18,時(shí),解：兩種波長光的光柵衍射,6、某元素的特征光譜中含有波長分別為 1= 450nm 和 2= 750nm 的光譜線，在光柵光譜中，這兩種波長的譜線有重疊現(xiàn)象，重疊處2 的譜線的級數(shù)為,(A) 2,3,4,5 (B) 2,5,8,11 (C) 2,4,6,8 (D) 3,6,9,12,19,解：垂直入射時(shí)的光柵方程,斜入射時(shí)的光柵方程,7、設(shè)光柵平面，透鏡均與屏幕平行，則當(dāng)單色平行光垂直于光柵平面入射變?yōu)樾比肷鋾r(shí)，能觀察到的光譜線的最高級數(shù) k,變小 (B) 變大 (C) 不變 (D) 無法確定,20,解：光柵衍射條紋的特點(diǎn)-又細(xì)又亮，便于測量,8、測量單色光的波長時(shí)，使用下列那一種方

10、法最準(zhǔn)確？,雙縫干涉 (B) 牛頓環(huán) (C) 單縫衍射 (D) 光柵衍射,21,3、單色平行光垂直照射在薄膜上，經(jīng)上下兩表面反射的兩束光發(fā)生干涉，若薄膜的厚度為e，且 ， 入射光在 中的波長為 ，則兩束反射光的光程差為：,22,17、用劈尖干涉發(fā)可檢測工件表面缺陷，當(dāng)波長為 的單色平行光垂直入射時(shí)，如觀察到干涉條紋如圖所示，每一條紋彎曲部分的頂點(diǎn)恰好與其左邊條紋的直線部分的連線相切，則工件表面與條紋彎曲處對應(yīng)的部分,23,18、兩個(gè)直徑有微小差別的彼此平行的滾柱之間的距離為L，夾在兩塊平板玻璃中間，形成空氣劈形膜，當(dāng)單色光垂直入射時(shí)產(chǎn)生等厚干涉條紋，如果滾柱之間的距離L變小，則在L范圍內(nèi)干涉條

11、紋的,（A）數(shù)目減少，間距變大 （B）數(shù)目不變，間距變小 （C）數(shù)目增加，間距變小 （D）數(shù)目減少，間距不變,24,二、光的衍射填空題,子波；子波相干疊加,1、惠更斯引入_的概念提出了惠更斯原理，菲涅耳再用_的思想補(bǔ)充了惠更斯原理，發(fā)展成了惠更斯-菲涅耳原理。,2、將波長為的單色平行光垂直投射于一狹縫上，若對應(yīng)于衍射圖樣的第一級暗紋位置的衍射角的絕對值為 ，則縫的寬度等于_,解:單縫衍射的最大光程差,25,解：位相差為，即光程差為/ 2,3、波長為 = 480nm 的單色平行光垂直照射到 a = 0.40mm 的單縫上，單縫后的透鏡焦距 f = 60cm ，當(dāng)單縫兩邊緣點(diǎn)A B 射向 P 點(diǎn)的

12、兩條光線在 P 點(diǎn)的相位差為 時(shí)， P 點(diǎn)離透鏡焦點(diǎn) O 的距離等于_,26,解：單縫衍射暗紋條件,4、在單縫的夫瑯和費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，假設(shè)第一級暗紋的衍射角很小，若納黃光(1 = 589nm)的中央明紋寬度為 4.0mm ，則2 = 442nm 的藍(lán)紫色光的中央明紋寬度為_,單縫衍射中央明紋寬度,27,解：單縫衍射條紋如圖,5、單色平行光垂直入射在 a = 0.15mm 的單縫上，單縫后的透鏡焦距 f = 400mm ，在其焦平面上放置屏幕，現(xiàn)觀測到屏幕上中央明條紋兩側(cè)的兩個(gè)第三級暗條紋之間的距離為 8 mm ， 則入射光的波長= _,28,十二章 光的干涉 作業(yè)題:,1、在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，波長 的單色平行光垂直入射