光学 原子物理

光学原子物理

一、基本概念

（一）光的干涉

条件：频率相同, 振动方向相同，相位差恒定。

现象：两个相干光源发出的光在相遇的空间相互叠加时，形成明暗相间的条纹。1．双缝干涉相干光源的获取：采用“分光”的透射法。

当这两列光源到达某点的路程差：

Δγ＝kλ(k=0,1,2……)出现亮条纹

Δγ＝（2k＋１）λ／2 (k=0,1,2……)暗条纹

条纹间距Δx=(L/d) λ（明纹和暗纹间距）

·用单色光作光源，产生的干涉条纹是等间距；

·用白光作光源，产生彩色干涉条纹，中央为白色条纹；

2．薄膜干涉：相干光源的获取，采用“分光”的反射法

由薄膜的前后两个表面反射后产生的两列相干光波叠加形成的干涉现象：

·入射光为单色光，可形成明暗相间的干涉条纹

·入射光是白光，可形成彩色干涉条纹。

3．光的干涉在技术上的应用

（1）用干涉法检查平面（等间距的平行线）

（2）透镜和棱镜表面的增透膜，增透膜的厚度等于入射光在薄膜中波长的1/4 （二）光的衍射

光离开直线路径绕到障碍物阴影里的现象为称光的衍射现象。

*产生明显衍射条件：障碍物或孔的尺寸小于光波波长或和光波波长差不多。

*现象：（１）泊松亮斑（２）单缝衍射

·单色光通过单缝时，形成中间宽且亮的条纹，两侧是明暗相间的条纹，且条纹宽度比中间窄；

·白光通过单缝时，形成中间宽的白色条纹，两侧是窄且暗的彩色条纹。

（三）光的电磁说

１．电磁波谱

a．将无线电波，红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线按频率由小到大（或波长从长到短）的顺序排列起来，组成电磁波谱；

b．·无线电波是LC振荡电路中自由电子周期性运动产生

·红外线、可见光、紫外线是原子的外层电子受激发后产生；

·伦琴射线是原子的内层电子受到激发后产生；

·γ射线是原子核受到激发后产生。

２．光谱与光谱分析

光

谱

*由于每种元素都有自己的特征谱线，明线光谱或吸收光谱都含有这些特征谱线，故可根据明线光谱或吸收光谱分析，鉴别物质或确定它的化学组成。