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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,*,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,*,一、双折射现象,一束自然光入射在,各向异性,媒质的分界面上，产生两束折射光。,两束光折射光中,一条总是遵循折射定律,-,称为,寻常光线,（,o,光）,另一条不遵循折射定律,-,称为,非常光线,（,e,光）,用检偏器检验发现,-,o,光、,e,光都是,线偏振光,。,注意：只有在,各向异性晶体,内部有,o,光,e,光之分,实验发现：,14.2,双折射现象,双折射现象,1,各向异性的晶体内，存在着特殊的方向，在该方向上，不产生双折射现象。该方向称为晶体的,光轴,。,光轴是一个特定的方向，而不是特定的直线。,单轴晶体,-,方解石、石英、红宝石；,双轴晶体,-,云母、硫磺、蓝宝石；,二、晶体的光轴,2,三、正晶体、负晶体,在晶体内部：,o,光,沿各方向的传播速度相等，任意时刻的子波波面都是球面；,e,光,沿各方向的传播速度不相等。,光轴,正晶体,在光轴方向上,负晶体,光轴,在垂直于光轴的方向上,相差最大,3,四、主平面、主截面,主平面,-,晶体光轴,与,光线,决定；,主截面,-,光轴,与,表面法线,决定。,o,光,的振动方向垂直于其主平面；,e,光,的振动方向在其主平面内。,o,光,和,e,光,的主平面不重合，振动面也不严格垂直。,当光线沿光轴和晶体表面法线所组成的平面入射时，,o,光,和,e,光,的主平面重合，振动面垂直。,一般情况：,特殊情况：,光轴,4,5,、,e,光,：,非常光，不遵守折射定律；,振动方向在主平面内，,各方向速度不等，,子,波面是椭球面。,小结：,1,、,双折射现象,：,晶体中的折射光分为两束，都是线偏振光。,2,、,光轴,：沿光轴方向，,o,光、,e,光速度相等。,3,、,主平面,：晶体中光线和光轴组成的平面。,4,、,o,光,：,寻常光，遵守折射定律；,振动方向垂直主平面，,各方向速度相等，子波面是球面。,5,一、光的偏振选择题,解：如图,1,、一束光是自然光和线偏振光的混合光，让它垂直通过一偏振片，若以此光束为轴旋转偏振片，测得透射光的强度最大值是最小值的,5,倍，那么入射光中自然光与线偏振光的光强比值为,光的偏振习题课,6,解：布儒斯特定律,2,、自然光以布儒斯特角由空气入射到一玻璃平面上，反射光是,(A),在入射面内振动的完全线偏振光,(B),平行于入射面振动占优势的部分偏振光,(C),垂直于入射面振动的完全线偏振光,(D),垂直于入射面振动占优势的部分偏振光,7,解：布儒斯特定律,折射光为部分偏振光,3,、自然光以,60,o,的入射角照射到某两种媒质交界面时，反射光为完全线偏振光，则知折射光为,(A),完全线偏振光且折射角为,30,o,(B),部分偏振光且只是在该光由真空到折射率为 的介质时，折射角是,30,o,(C),部分偏振光，但须知两种介质的折射率才能确定折射角,(D),部分偏振光且折射角为,30,o,8,解：,o,光,e,光传播方向不同；,O,光的振动方向垂直纸面；,e,光的振动方向在纸面内。,4,、,ABCD,为一方解石的一个截面，,AB,为垂直于底面的晶体平面与底面的交线，光轴方向在底面内且与,AB,成一锐角,，,如图所示，一束平行的单色自然光垂直于,AB,端面入射在方解石内折射光分为,o,光和,e,光，,o,光和,e,光的,(A),传播方向相同，电场强度的振动方向相互垂直,(B),传播方向相同，电场强度的振动方向不相互垂直,(C),传播方向不相同，电场强度的振动方向相互垂直,(D),传播方向不相同，电场强度的振动方向不相互垂直,o,e,o,e,9,六、光的偏振填空题,解,:(1),(2),1,、两偏振片叠放一起，强度为,I,0,的自然光垂直入射其上，不考虑偏振片的吸收与反射，若通过两个偏振片后的光强为,I,0,/8,，,则此两偏振片的偏振化方向的夹角是,_,，若在两片之间再插入一片偏振片，其偏振化方向与前后两片的偏振化方向相等，则通过三个偏振片后的透射光的强度为,_,。,10,解：,2,、如图所示，一束自然光入射到折射率分别为,n,1,和,n,2,的两种介质的交界面上，发生反射和折射，已知反射光是完全线偏振光，那么折射角,r,的值为,_,。,11,解：,3,、假设某一介质对于空气的临界角是,45,o,，,则从空气射向此介质时的布儒斯特角是,_,解：在晶体内部，,o,光和,e,光沿光轴的传播速度相等。,4,、在双折射晶体的内部，有某种特定方向称为晶体的光轴，光在晶体内部沿光轴传播时，,_,光和,_,光的传播速度相等。,12,一、光的,衍射,选择题,解：从同一波阵面上各点发出的,子波是相干波,，,P,点的光强决定于波阵面,S,上所有面元发出的子波各自在,P,点引起振动的相干叠加。,1,、根据惠更斯,菲,涅耳原理，若已知光在某时刻的波阵面,S,，,则,S,的前方某点,P,的光强决定于波阵面,S,上所有面元发出的子波各自传到,P,的,(A),振动振幅之和,(B),光强之和,(C),振动振幅之和的平方,(D),振动的相干叠加,光的衍射习题课,13,当单缝向上或向下平行移动时，,0,级条纹的位置不动，衍射图样的,位置、形状、光强,都不变。,2,、在单缝的夫琅和费衍射实验装置中，,S,为单缝，,L,为透镜，,C,为放在,L,焦平面处的屏幕，当把单缝,S,垂直与透镜光轴稍向上平移时，屏幕上的衍射图样,向上平移,(B),向下平移,(C),不动,(D),条纹间距变大,解：,14,时,3,、一束波长为,的单色平行光垂直入射到一单缝,AB,上，在屏上形成衍射图样，如果,P,是中央亮条纹一侧第一暗纹所在的位置，则,BC,的长度为,解：单缝衍射的暗条纹条件,15,4,、在单缝的夫琅和费衍射实验中，波长为,的单色光垂直入射到宽度为,a=,4,的单缝上，对于衍射角为,30,o,的方向，单缝处波阵面可分成半波带的数目为,(A)2,个,(B)4,个,(C)6,个,(D)8,个,解：单缝衍射的最大光程差,16,5,、在单缝的夫琅和费衍射实验中，对于给定的单色光，当缝宽变小时，除中央亮条纹的中心位置不变外，各级衍射条纹,对应的衍射角变小,(B),对应的衍射角变大,(C),对应的衍射角不变,(D),光强不变,中央明纹位置：,明纹条件：,暗纹条件：,解：单缝的夫琅和费衍射,17,时,解：两种波长光的光栅衍射,6,、某元素的特征光谱中含有波长分别为,1,=450nm,和,2,=750nm,的光谱线，在光栅光谱中，这两种波长的谱线有重叠现象，重叠处,2,的谱线的级数为,(A)2,3,4,5 (B)2,5,8,11 (C)2,4,6,8 (D)3,6,9,12,18,解：,垂直入射,时的光栅方程,斜入射,时的光栅方程,7,、设光栅平面，透镜均与屏幕平行，则当单色平行光垂直于光栅平面入射变为斜入射时，能观察到的光谱线的最高级数,k,变小,(B),变大,(C),不变,(D),无法确定,19,解：光栅衍射条纹的特点,-,又细又亮，便于测量,8,、测量单色光的波长时，使用下列那一种方法最准确？,双缝干涉,(B),牛顿环,(C),单缝衍射,(D),光栅衍射,20,3,、,单色平行光垂直照射在薄膜上，经上下两表面反射的两束光发生干涉，若薄膜的厚度为,e,，且 ，入射光在 中的波长为 ，则两束反射光的光程差为：,21,17,、,用劈尖干涉发可检测工件表面缺陷，当波长为 的单色平行光垂直入射时，如观察到干涉条纹如图所示，每一条纹弯曲部分的顶点恰好与其左边条纹的直线部分的连线相切，则工件表面与条纹弯曲处对应的部分,22,18,、,两个直径有微小差别的彼此平行的滚柱之间的距离为,L,，夹在两块平板玻璃中间，形成空气劈形膜，当单色光垂直入射时产生等厚干涉条纹，如果滚柱之间的距离,L,变小，则在,L,范围内干涉条纹的,（,A,）数目减少，间距变大,（,B,）数目不变，间距变小,（,C,）数目增加，间距变小,（,D,）数目减少，间距不变,23,二、光的衍射填空题,子波；子波相干叠加,1,、惠更斯引入,_,的概念提出了惠更斯原理，菲涅耳再用,_,的思想补充了惠更斯原理，发展成了惠更斯,-,菲涅耳原理。,2,、将波长为,的单色平行光垂直投射于一狭缝上，若对应于衍射图样的第一级暗纹位置的衍射角的绝对值为,，,则缝的宽度等于,_,解,:,单缝衍射的最大光程差,24,解：位相差为,，,即光程差为,/2,3,、波长为,=480nm,的单色平行光垂直照射到,a=0.40mm,的单缝上，单缝后的透镜焦距,f=60cm,，,当单缝两边缘点,A B,射向,P,点的两条光线在,P,点的相位差为,时，,P,点离透镜焦点,O,的距离等于,_,25,解：单缝衍射暗纹条件,4,、在单缝的夫琅和费衍射实验中，假设第一级暗纹的衍射角很小，若纳黄光,(,1,=589nm,),的中央明纹宽度为,4.0mm,，则,2,=442nm,的蓝紫色光的中央明纹宽度为,_,单缝衍射,中央明纹宽度,26,解：单缝衍射条纹如图,5,、单色平行光垂直入射在,a=0.15mm,的单缝上，单缝后的透镜焦距,f=400mm,，,在其焦平面上放置屏幕，现观测到屏幕上中央明条纹两侧的两个第三级暗条纹之间的距离为,8 mm,，,则入射光的波长,=_,27,十二章 光的干涉 作业题,:,1,、在双缝干涉实验中，波长 的单色平行光垂直入射到缝间距 的双缝上，屏到双缝的距离 ，求：,（,1,）中央明纹两侧的两条第,10,级 明纹中心的间距；,（,2,）用一厚度为 折射率为 的玻璃片覆盖一缝后零级明纹将移到原来的第几级明纹处？,28,3,、在双缝干涉实验中，单色光源到两缝的距离分别,为 和 ，且 ，为入射光的波长，双缝之间的距离为 ，双缝到屏幕的距离为,，如图，求,（,1,）零级明纹到屏幕中央 点的距离。（,2,）相邻明条纹间的距离。,29,
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