第13章 光学
九年级物理第13至16章知识点归纳
第13章：光的传播和折射
1.光的传播特性：直线传播、光的速度、光的波动性、光的直线传播
定律。
2.光的折射现象：入射角、折射角、折射定律、光的反射定律。
3.折射率和光速的关系：折射率的定义、折射率和光速的关系、绝对
折射率和相对折射率。
4.光的全反射：全反射的条件、全反射的应用。
第14章：光的色散和光的波动性
1.光的色散现象：光的分光、凸透镜的光的分离、折射角和入射角的
关系。
2.光的波动性：光的波长、光的频率、电磁波的产生和传播。
第15章：光学仪器与光的成像
1.凸透镜和凹透镜：凸透镜和凹透镜的特点、凸透镜和凹透镜的成像、薄透镜成像公式。
2.成像规律：实物的成像和像的位置、实物与像的形状、实物与像的
大小。
3.光学仪器：放大镜、显微镜、望远镜的原理和应用。
第16章：声音的传播
1.声音的产生：声音的源、声源的特性（振动的频率和幅度）。
2.声音的传播介质：声音在固体、液体和气体中的传播特点。
3.声音的传播速度：声速的定义、声速与介质的关系。
以上是九年级物理第13至16章的知识点归纳，主要涵盖了光的传播和折射、光的色散和光的波动性、光学仪器与光的成像、声音的产生和传播。
在学习这些知识点时，需要了解光的传播特性、折射现象和全反射、光的色散现象和波动性、光学仪器的原理和成像规律，以及声音的传播介质和传播速度等。
这些知识点的掌握将为学生进一步学习光学和声学提供基础。
第13章第3讲 光电效应
3．光电效应的产生几乎是瞬时的，一般不超过10－9s.
4．当入射光的频率大于金属极限频率时，光电流强度 与入射光的强度成正比．
动量．与其他物质相互作用时，粒子性起主导作用； 在光的传播过程中，光子在空间各点出现的可能性的 多少(概率)，由波动性起主导作用．
3 ．对不同频率的光，频率低、波长长的光，波动 性特征显著；而频率高、波长短的光，粒子性特征 显著． 四、物质波
h 任何运动物体都有一种波与它对应，波长是 p
(2) 轻核聚变：某些轻核结合成质量较大的核的 反应过程，同时释放出大量的核能．要想使氘 核和氚核结合成氦核，必须达到几百万度以上
B．光电流的强度与入射光的强度无关
C ．用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金 属产生的光电子的初动能大 D ．对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入 射光的波长必须小于这个波长，才能产生光电效应
解析：金属的逸出功由该金属决定，与入射光源 频率无关，当入射光的频率大于金属极限频率时 ，光电流的强度与入射光强度成正比，选项 A 、 B错误．不可见光包括能量大的紫外线、X射线、 γ 射线，也包括能量比可见光小的红外线、无线 电波，选项C错误．故答案为D.
D ．单位时间内由乙光电管产生的光电子的数量比甲 光电管产生的光电子的数量多
解析：根据光电效应方程，光电子的初动 能由光的频率决定，紫光的频率比绿光的 频率大，所以B对．根据光的能量由光子个 数和频率共同决定，即 E ＝ nhν ，所以强度 相同的紫光和绿光，绿光的光子个数比紫 光多，则单位时间内产生的光电子的数量 也比较多，所以D对．故答案为BD.
高考物理第一轮复习教案第13章《光》2光的折射 全反射
13.2 光的折射、全反射知识目标一、光的折射1．折射现象：光从一种介质进入另一种介质，传播方向发生改变的现象．2．折射定律：折射光线、入射光线跟法线在同一平面内，折射光线、入射光线分居法线两侧，入射角的正弦跟折射角的正弦成正比．3．在折射现象中光路是可逆的．二、折射率1．定义：光从真空射入某种介质，入射角的正弦跟折射角的正弦之比，叫做介质的折射率．注意：光从真空射入介质．2．公式：n=sini/sinγ，折射率总大于1．即n＞1．3.各种色光性质比较：红光的n最小，ν最小，在同种介质中（除真空外）v最大，λ最大，从同种介质射向真空时全反射的临界角C最大，以相同入射角在介质间发生折射时的偏折角最小（注意区分偏折角．．．）。
．．．和折射角4．两种介质相比较，折射率较大的叫光密介质，折射率较小的叫光疏介质．【例1】一束光从空气射向折射率n=的某种玻璃的表面，如图所示，i表示入射角，则（） A．无论入射角i有多大，折射角r都不会超过450B．欲使折射角r＝300，应以i＝450的角度入射C．当入射角i＝arctan时，反射光线与折射光线恰好互相垂直D．以上结论都不正确解析：针对A：因为入射角最大值i max=900，由折射定律sini/sinγ=n，0，故A正确．sinγ=sini/n=sin900/=/2 所以γ针对B：由sini/sinγ=n知，当r＝300时sini=sinγn=×sin300=/2 所以，I=450，即选项B正确针对c：当入射角i＝arctan 时，有sini/cosi=，由折射定律有sini/sinγ=n＝所以cosi＝sinγ，则i＋r=900所以在图中，OB⊥OC．故选项C也正确．答案：ABC【例2】如图所示，一圆柱形容器，底面直径和高度相等，当在S处沿容器边缘的A点方向观察空筒时，刚好看到筒底圆周上的B点．保持观察点位置不变，将筒中注满某种液体，可看到筒底的中心点，试求这种未知液体的折射率是多大？解析：筒内未装液体时，S点的眼睛能看到B点以上部分，注满液体后，由O点发出的光线经液面折射后刚好进入眼睛，根据折射定律知：n=sini/sinγ=/2=1.58 即这种未知液体的折射率n=1．58．三、全反射1．全反射现象：光照射到两种介质界面上时，光线全部被反射回原介质的现象．2．全反射条件：光线从光密介质射向光疏介质，且入射角大于或等于临界角．3．临界角公式：光线从某种介质射向真空（或空气）时的临界角为C，则sinC=1/n=v/c 【例3】潜水员在折射率为的透明的海水下hm深处，向上观察水面，能看到的天穹和周围的景物都出现在水面上的一个圆形面积为S的区域内，关于圆面积S和深度h的关系正确的是（ C ）A、S与水深h成正比B、S与水深h成反比C、S与水深h的平方成正比D、S与水深h的平方成反比【例4】完全透明的水中某深处，放一点光源在水面上可见到一个圆形的透光平面，如果透光圆面的半径匀速增大，则光源正在（ D ）A、加速上升B、加速下沉C、匀速上升D、匀速下沉四、棱镜与光的色散1.棱镜对光的偏折作用一般所说的棱镜都是用光密介质制作的。
第十三章 光学 电磁波 相对论13-1(新课标复习资料)
易 错 易 混 分 析
选修3-4
第十三章
光学 电磁波 相对论
金版教程
基 础 知 识 梳 理
高三物理
②当光射到两种介质的界面上时，往往同时发生光 的折射和反射现象，但在全反射现象中，只发生反射， 不发生折射．当折射角等于90° 时，实际上就已经没有折 射光了． ③全反射现象可以从能量的角度去理解：当光由光 密介质射向光疏介质时，在入射角逐渐增大的过程中， 反射光的能量逐渐增强，折射光的能量逐渐减弱，当入 射角等于临界角时，折射光的能量已经减弱为零，这时 就发生了全反射．
限 时 规 范 特 训 随 堂 针 对 训 练
考 技 案 例 导 析
易 错 易 混 分 析
同，但频率不变．
选修3-4
第十三章
光学 电磁波 相对论
金版教程
基 础 知 识 梳 理
高三物理
例1
[2010· 江苏物理卷]如图所示，一束激光从O点
随 堂 针 对 训 练
由空气射入厚度均匀的介质，经下表面反射后，从上表 面的A点射出．已知入射角为θ1，A与O相距l，介质的折
限 时 规 范 特 训
易 错 易 混 分 析
选修3-4
第十三章
光学 电磁波 相对论
金版教程
基 础 知 识 梳 理
高三物理
3．平行玻璃砖、三棱镜和圆柱体对光路的控制 类别 项目 结构 平行玻璃砖 三棱镜 圆柱体(球)
随 堂 针 对 训 练
考 技 案 例 导 析
玻璃砖上下表 横截面为三角 面是平行的 形的三棱镜
选修3-4
第十三章
光学 电磁波 相对论
金版教程
高三物理
第1单元 功和功率
选修3-4
第13章 光的衍射
所以实际上测定光波波长时，往往不 是使用单缝，而是采用衍射光栅。
一、光栅衍射现象 1、衍射光栅： 由大量等间距、等宽度的平行狭缝所组成的光学元件。 透射光栅：刻痕处为毛玻璃，不透光，宽度为b； 刻痕之间的玻璃为透光部分，相当于狭缝，宽度为 a 。
光栅常数：
总缝数为：
d ab N
103 ~ 104 / cm d 105 ~ 106 m
k
ab
10
故： k 9 max
0,1,2,3,5,6,7,9
共15条条纹。
例8：两光谱线波长分别为和，其中，试证明：它们在同 一级光栅光谱中的角距离
蓝光，第四级明纹，半波带数：
例4：在单缝夫琅和费衍射中，将单缝宽度 a稍稍变宽，同时使单 缝沿 y轴正方向作微小移动，则屏幕上中央明纹将： A）变窄，上移；B）变窄，下移；
C）变窄，不移； D）变宽，不移
选C）
§ 13-3 衍射光栅
从上节的讨论可知，原则上可以利用单色光通过单缝时所产生 的衍射条纹来测定该单色光的波长。但为了测量的准确，要求衍射 条纹必须分得很开，条纹既细且明亮。 然而对单缝衍射来说，这两个要求难以同时达到： 若要条纹分得开，单缝的宽度a就 要很小，这样通过单缝的光能量 就少，以致条纹不够明亮且难以 看清楚； 反之，若加大缝宽a，虽然观 察到的条纹较明亮，但条纹 间距变小，不容易分辨。
注：对任意衍射角，AB不能恰好分成整数个半波带，即AC不一定等 于半个波长的整数倍，则这些衍射光线经过透镜会聚后，在屏幕上 光强介于最明和最暗之间，于是在屏幕上出现光强的连续分布。
条纹特点
1）中央明条纹宽度为其他各级条纹宽度的两倍，亮度最亮。
角宽度：
2 0 21 2 sin
高中物理第13章光-全反射
02
临界角与折射率关系
Chapter
临界角定义及计算公式
临界角定义
当光线从光密介质射向光疏介质时，折射角将大于入射角。当入射角增大到某 一角度时，折射光线完全消失，只剩下反射光，这个现象叫做全反射，此时的 入射角叫做临界角。
计算公式
临界角C满足公式sinC = 1/n，其中n是光密介质相对于光疏介质的折射率。
随着入射角的增大，折射角也增大，但折射光线越来越 弱。
入射角增大到临界角发生全反射
01
02
03
临界角的定义
当入射角增大到某一特定 角度时，折射光线完全消 失，只剩下反射光线，这 个特定角度称为临界角。
全反射的发生条件
光从光密介质进入光疏介 质，且入射角大于或等于 临界角。
全反射现象的特点
全反射发生时，全部光线 都被反射回原介质中，没 有折射光线。
光子晶体中的全反射
光子晶体是一种具有周期性折射率变化的人工材料。通过设计光子晶体的结构和折射率分 布，可以实现特定波长和入射角度下的全反射现象。这种全反射现象在光子晶体器件的设 计和制造中具有重要应用。
THANKS
感谢观看
优势
光纤具有传输容量大、传输距离远、抗干扰能力强 、保密性好等优点，因此在通信领域得到广泛应用 。
光纤通信原理简介
光的全反射原理
当光线从光密介质射入光疏介质时，如果入射角大于或等于 临界角，就会发生全反射现象，即光线全部反射回光密介质 中。
光纤通信原理
在光纤通信中，发送端将电信号转换成光信号，通过光纤传 输到接收端，接收端再将光信号转换成电信号。由于光纤的 全反射特性，光信号能够在光纤中长距离传输而不衰减。
反射光线
反射光线遵循反射定律，即反射光线、入射光线和法线在同一平面内 ，且反射角和入射角相等。
第十三章 光学题目
2 102 d 0.33105 (m) 6000 5.89109 sin k k 0.177k 6 d 3.3 10
k 1 1 arcsin0.177 k 3 3 arcsin0.53 k 5 5 arcsin0.877 k2 k4
l
可得 2 n
2nl 2 1.4 104 0.25102 0.7 106 (m)
劈尖
l 0.5 102
0.5 102 0.25102 / 4 1.75 2 0.2510
故
k2
指导P268 1、波长为700nm的平行红光垂直照射在一单缝上，缝后 置一透镜，焦距为0.70m，在透镜的焦距处放置一屏，若屏上呈 现的中央明条纹的宽度为2mm，求该缝的宽度是多少？假定用另 一种光照射后，测得中央明条的宽度为1.5mm，求该光的波长是 多少？ 解： (1)由 l0 2 f 可得 a
解：(1)经过第一个偏振片后， 自然光成为线偏振光，强度为
I1 I0 2
I2 I0 I 3 I 2 cos 45 2 8
2
经过第二个偏振片后，
I1 I 0 I 2 I1 cos 45 2 4
2
(2) 第一个偏振片和第三个偏振 片夹角为 90 度，将第二个偏振 片抽走后，通过第三个偏振片 的光强为零。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2
最小厚度
550 e 103 .4(nm ) 4n 4 1.33
指导 P265 8、有一介质劈尖，折射率 n=1.4 ，尖角 θ=10-4rad，在某 一单色光的垂直照射下，可测得两相邻明条纹之间的距离为0.25 cm，试求 （a）此单色光在空气中的波长； （b）如果劈尖长为0.5cm，那么总共可出现多少明条纹。 解：由
高中物理：第13章 光 课件(新人教选修34)
2、光的折射现象
① 折射光线、入射 A 光线、法线在同一
平面内.
② 折射光线和入射 光线分居法线两侧
N
θ1 O
θ2 N'
空气 玻璃
B
③当光从空气斜射入水或 玻璃中时， 折射角小于入射角
④当光从水或玻璃斜射入 空气中时， 折射角大于入射角
空气
⑤ 当入射角增大 水 时，折射角也随 着增大
光由空气射入玻璃时入射 角θ1和出射角θ2的数值表:
条纹间的距离越大，另一方面，实验所用光波
的波长越大，条纹间的距离也越大，这是为什
么？
r2-r1=dsinθ
r1
S1 θ d
r2
S2 l
P1
X=ltanθ≈lsinθ
x 当两列波的路程差为波长的 P 整数倍，即dx/l=±kλ
（k=0,1,2…)时才会出现亮条 纹，亮条纹位置为：
X=±klλ/d
相邻两个明(或暗)条纹之间的距离为
课堂练习
一束白光射到玻璃三棱镜的一个面上后 发生色散现象，在图示的光路图中，符 合实验事实的是( A )
一束白光从顶角为的三棱镜的一侧，以较大 的入射角射入棱镜后，经棱镜折射在光屏P上 可得到彩色光带，如图所示，当入射角逐渐 减小到0的过程中，假如屏上的彩色光带先后 消失，则( B ) A.红光最先消失，紫光最后消失 B.紫光最先消失， 红光最后消失 C.红光最先消失， 黄光最后消失 D.紫光最先消失， 黄光最后消失
4、光学中与折射率有关的几 个物理量？
光的传播速度 临界角
结论：
在同一介质中，由红光到紫光，光 的折射率越来越大，传播速度越来 越小，相同的入射角，紫光越容易 发生全反射
各种色光的折射率
大学物理讲义(第13章波动光学)第一节
第13章波动光学光是能激起视觉的一类电磁波.人们主要通过光来接受自然界的信息.研究光现象、光的本性和光与物质相互作用等规律的学科称为光学.它是物理学的又一个重要分支.光学通常分为几何光学、波动光学和量子光学三部分.当光的波长可以忽略,其波动效应不明显时,把光的能量看成是沿着一根根光线传播的,光遵从直进、反射、折射等定律,这便是几何光学.波动光学研究的是光在传播过程中显示出的干涉、衍射和偏振等波动现象和特点.通常人们把建立在光的量子性基础上,深入到微观领域研究光与物质相互作用规律的分支学科,称为量子光学.从20世纪60年代以来,由于激光和光信息技术的出现,光学又有了新的发展,并且派生出许多属于现代光学范畴的一些新分支.本章讨论光的波动理论.§13.1 光干涉的一般理论光是一定波长范围内的电磁波.可见光是能够被人的眼睛直接看到的电磁波,它的波长范围在400~760nm之间.一、光的叠加原理在通常的情况下,光和其他波动一样,在空间传播时,遵从波的叠加原理.当几列光波在空间传播时,它们都将保持原有的特性,此即光波的独立传播原理.由此,在它们交叠的区域内各点的光振动是各列光波单独存在时在该点所引起的光振动的矢量和,这就是光的叠加原理.但应指出,光并不是在任何情况下都遵从这一原理的.当光通过非线性介质(例如变色玻璃),或者光强很强(如激光,同步辐射)时,该原理不成立.通常当强光通过介质时将出现许多非线性效应,研究这类光现象的理论称为非线性光学.这是现代光学中很活跃的研究领域之一.不过,在本章所涉及的范围内,光波叠加原理仍然是一个基本的原理.二、光的相干叠加1. 光波的相干条件在讨论机械波时,我们已给出了波干涉的定义,即当两列波同时在空间传播时,在两波交叠的区域内某些地方振动始终加强,而另一些地方振动始终减弱的现象.光的干涉定义与之完全相同.能产生干涉现象的光叫相干光.干涉并不违背叠加原理,且正是后者的结果.但并不是任何两列波在空间相遇时都能发生干涉,产生干涉是有条件的,即干涉是特殊条件下的叠加.波的相干条件是：1) 频率相同；2) 振动方向相同(或存在相互平行的振动分量)；3) 具有恒定的相位差.这三个条件,对机械波来说比较容易实现,因此观察机械波的干涉现象比较方便.但对光波来说就不那么容易做到了.这与普通光源的发光机制有关.光是光源中大量分子或原子等微观粒子的能量状态发生变化而引起的电磁辐射.近代物理学已完全肯定分子或原子的能量是量子化的,即能量具有分立值,当分子或原子由较高能态跃迁到较低能态时就发出一个波列,一个波列的长度是有限的,持续的时间约为10-8s.发出一个波列后,它还可以从外界吸收能量,由低能态跃迁到高能态,当它再次由高能态向低能态跃迁时它就再发出一个波列.这是一个随机的过程,每一个原子或分子先后发射的不同波列以及不同原子或分子同时发射的各个波列,彼此之间在初相上没有联系,振动方向也各不相同,频率也可以不同.我们所观察到的光看起来是连续的光波,实际上是由大量原子或分子发射的许许多多彼此完全独立的有限长波列组成的,如图13.1所示.2. 相干光的获得由前面的讨论可知,普通光源发出的光是由光源中各个分子或原子发出的波列组成的,而这些波列之间没有固定的相位关系.因此,来自两个独立光源的光波,即使频率相同,振动方向相同,它们的相位差也不可能保持恒定,因而不是相干光；同一光源的两个不同部分发出的光,也不满足相干条件.因此也不是相干光.只有从同一光源的同一部分发出的光通过某些装置进行分束后,才能获得符合相干条件的相干光.因此获得相干光的方法的基本原理是把由光源上同一点发出的光设法“一分为二”,然后再使这两部分叠加起来,由于这两部分光的相应部分实际上都来自同一发光原子的同一次发光,即每一个光波列都分成两个频率相同、振动方向相同、相位差恒定的波列,因而这两部分是满足相干条件的相干光.把同一光源发出的光分成两部分的方法有两种：一种叫分波振面法,由于同一波振面上各点的振动具有相同相位,所以从同一波振面上取出的两部分可以作为相干光源.如杨氏双缝实验等就用了这种方法；另一种叫分振幅法,其原理是利用反射、折射把波面上某处的振幅分成两部分,再使它们相遇从而产生干涉现象.例如薄膜干涉和迈克耳孙干涉仪等就采用了这种方法.上面讨论的是普通光源,对激光光源,所有发光的原子或分子都是步调一致的动作,所发出的光具有高度的相干稳定性.从激光束中任意两点引出的光都是相干的,可以方便的观察到干涉现象,因而不必采用上述获得相干光束的方法.3. 相干光的干涉光波是电磁波,在光波中,产生感光作用与生理作用的主要是电场强度E ,因此,一般我们将E 称为光矢量.如图13.2所示,光振幅为21E E ,的两束相干光,在空间叠加,按照光的干涉理论知,叠加后任一点P 的合振幅为 )cos( 12102021222122r r E E E E E 在波动光学中,主要讨论的是光波所到之处的相对光强.由于光强(平均能流密度)2E I ,因此可直接把光强表示为2E I ,所以由上式得)cos(121020212122r r I I I I I (13.1) 21I I 、分别为两束相干光的强度,I 为叠加后的强度.可见,两束相干光叠加后,空间各点的光强取决于两束光波在该点的相位差：1210202r r (13.2) 2121212*********I I I I I P k I I I I I P k k min max ,)(,),,,(点的光强最小点的光强最大当 (13.3) 其他位置的光强介于两者之间,即max min I I IP 点的光强分布曲线如图13.3所示.如果两束相干光的光强相等,则干涉后040 min max ,I I I必须指出,对于两束相干光,只有在I 1=I 2或I 1~I 2的情况下,才能观察到清楚的明暗相间的干涉图样；当 I 1、I 2相差甚大时, I max 与I min 相差不大,干涉图样模糊不清.对于两束相干光,在很多情况下初相相同,这时r r r 2212 在这种情况下,干涉明暗点的位置决定于两束光到观察点的波程差 ：暗点亮点212210/)(),,,(k k k r (13.5) 三、光程 光程差上面讨论了两束相干光在真空中传播时的干涉情况,现在讨论两束相干光在介质中传播时的干涉情况.我们知道,光在真空中传播的速度为c,在介质中传播的速度为n c / ；因此,光在介质中的波长为nn c /' λ为光在真空中的波长.如上所述,两束初相相同的相干光,在真空中传播时,到空间某观察点的波程差为r ,则这两束光到该点的相位差为r 2 如果两束光在折射率为n 的介质中传播,它们到观察点的相位差为r n r 22' 由此可见,两束光在真空中传播时,它们到某点的相位差决定于波程差r ;而两束光在介质中传播时,它们到某点的相位差决定于波程差r 与介质折射率n 的乘积,这里n r 称为这两束光的光程差;一般把折射率n 与波程r 的乘积称为光程,21I I 212I I21I I a )(21I I b )(图13.3 两相干光在相遇点的光强随相位差的分布曲线用L 表示,即L=nr .普遍情况下,两束光的光程差δ表示两束光光程之差.如图13.4所示.112212r n r n L L (13.6)两相干光的干涉效果决定于相位差,而相位差决定于光程差;因此,光的干涉规律决定于光程差δ.可见,光程差是讨论光的干涉现象的非常重要的概念.许多干涉装置都满足两束相干光初相相等的条件,因此相位差与光程差的关系及干涉明、暗点的位置决定于光程差δ2 干涉明暗点位置 暗点明点212210/)(),,,(k k k (13.7) 注意：式(13.5 )与(13.7 )实际上是一致的,前者适用于真空情况(r ),而后者则适用一般情况,它是光的干涉中最基本的公式.由它可知,要确定干涉图样的规律,就必须计算两束光的光程差δ.。
第13章材料的光学性质
第13章材料的光学性质材料的光学性质是指材料对光的吸收、透射、反射和散射等过程的特性。
这些性质对于材料的光学应用具有重要的意义，如光学器件的设计和制造、光学透镜的优化以及光学传感器的研发等。
材料的吸收性质是指材料对入射光的能量被吸收的程度。
材料的吸收性质与其结构和成分有关。
当光经过材料时，能量被材料吸收后会转化为热能，这种能量转化的过程称为吸收。
吸收性质是材料的一个重要参数，可以通过吸收光谱来表征。
吸收光谱可以提供有关材料的能带结构和电子能级的信息。
材料的透射性质是指光在材料中传播的过程。
光透过材料时会发生折射现象，即光线的方向发生改变。
材料的透射性质与其折射率有关，折射率的大小决定了光在材料中的传播速度。
透射性质可以通过透射光谱来研究，透射光谱可以提供关于材料的折射率、透明度和色彩等信息。
材料的反射性质是指入射光在材料表面发生反射的现象。
反射性质与材料的表面粗糙度和结构有关，当光线入射到材料表面时，部分光会被反射回去。
反射性质可以通过反射光谱来研究，反射光谱可以提供关于材料的反射率和镜面反射特性等信息。
材料的散射性质是指光在材料中发生散射的现象。
散射可以分为弹性散射和非弹性散射两种。
弹性散射是指光子在材料中与材料原子或分子发生碰撞后改变其传播方向而不改变能量的散射现象。
非弹性散射是指光子在材料中与材料原子或分子发生碰撞后不仅改变传播方向，还改变能量的散射现象。
散射性质可以通过散射光谱来研究，散射光谱可以提供关于材料的粒子尺寸和表面形貌等信息。
除了吸收、透射、反射和散射等基本光学性质外，材料的光学性质还包括非线性光学性质和光学色彩性质等。
非线性光学性质是指材料对入射光表现出非线性响应的性质。
这种性质在光通信、光信息存储和光计算等领域有着广泛的应用。
光学色彩性质是指材料对不同波长的光显示出的颜色。
材料的光学色彩性质与其吸收光谱和反射光谱有关，不同波长的光被吸收和反射的程度不同，从而呈现出不同的颜色。
大学物理课件第13章 波动光学(习题)
(1)先由条纹间距算出空气层劈角
x 2
2x
T
2
1
再由两块规的距离 算出高度差 h l l 29.47μm 2x
G1
G2
l
（2）轻压盖板T的中部，两处条纹变化相反，条纹变密的一端高
（3）说明G2的上下两表面不平行，使其上表面不严格平行于G1的上表面， 造成两边空气层劈角不等，劈角差为
2
1
图所示为杨氏干涉装置，其中S为单色自然光源，S1和S2为双孔。
P S
P1 S1
d
P3
F4 F3 F2 F1
F0
S2 P2
D
（1）如果在S后放置一偏振片P，干涉条纹是否发生变化？有何变化？
插入P后，干涉条纹的形状、间距、反衬度均不发生变化。 但由于自然光通过偏振片P时强度减半，导致屏幕上的平 均强度减半，干涉条纹的亮度下降。
正交偏振片之间。从第一块偏振片射出的线偏振光垂直入射在晶
片上，振动方向与晶片光轴方向成 45o 角。试问在透过第二块偏
振片的光在可见光谱中 (400~700nm) 中，缺少哪些波长？如果两
偏振片方向平行，则透射光中缺少哪些波长？假定双折射率 no-
nNe=0.A1A7o22o 可M看A1作AA常2eCe 量。N透晶过解片N: 的C第与两一相M种2干,N情光d透况(位光n：o相轴两差成n偏e为)4振5o（片角2Mk，(+和2如1k)Nπ图时正1。)相交消，
A1
透过 N的两相干光相消时，有
Ao
Ae
A2e ,A2o
C M, N
2 d
(no
ne )
(2k
1)
2d (no ne ) 4300
2k 1 k 1 2
第13章 光的干涉
0
3.光强 光强
λ−
∆λ 2
λ λ + ∆λ λ
2
E 矢量，称为光矢量。 E 矢量的振动称为光振动。 矢量，称为光矢量。 矢量的振动称为光振动。 光强I 在光学中，通常把平均能流密度称为光强。 光强 ：在光学中，通常把平均能流密度称为光强。
I ∝E
2 0
在波动光学中，主要讨论的是相对光强， 在波动光学中，主要讨论的是相对光强，因此 在同一介质中直接把光强定义为： 在同一介质中直接把光强定义为：
16
三、光程与光程差
干涉现象决定于两束相干光的位相差∆ϕ 干涉现象决定于两束相干光的位相差∆ϕ 两束相干光通过不同的介质时， 两束相干光通过不同的介质时，位相差不能单纯 由几何路程差决定。 由几何路程差决定。
S1 S2
r1
n1
P
r2
n2
光在介质中传播几何路程为r， 光在介质中传播几何路程为 ，相应的位相变化为 r 2π 2π = ⋅ nr λn λ r r2 2π 1 (n1r − n2r2 ) ∆ϕ = 2π − 2π = 1
(k = 0,1,2…)
8
I 4I1两相干光束 2I1 两非相干光束 π π -5π -3π -π π π I1一个光源 3π π 5π π ∆ϕ
普通光源获得相干光的途径（方法） 普通光源获得相干光的途径（方法） (1) 分波阵面方法: 分波阵面方法 方法: (2)分振幅的方法: 分振幅的方法: 分振幅的方法 杨氏干涉 等倾干涉、 等倾干涉、等厚干涉
3
独立(同一原子先后发的光 独立 同一原子先后发的光) 同一原子先后发的光 独立(不同原 独立 不同原 子发的光) 子发的光 光波列频率、位相、振动方向等具有随机性。 光波列频率、位相、振动方向等具有随机性。 2.光的颜色和光谱 2.光的颜色和光谱 可见光频率范围: 7.7×1014 ~ 3.9×1014Hz 可见光频率范围 × × 可见光波长范围: 7600Å 可见光波长范围 3900 Å ∼ 7600 可见光颜色对照: 可见光颜色对照 紫 ~ 红 单色光——只含单一波长的光。 单色光——只含单一波长的光。 ——只含单一波长的光 复色光——含多种波长的光。 复色光——含多种波长的光。 ——含多种波长的光
第13章光的衍射
-λ
0
λ
2λ
asin
0
二、光栅衍射规律
P
d
a
f
(a b) sin
综合： 1. 多缝干涉——N个缝的光相干叠加 2. 单缝衍射——N套单缝衍射条纹在屏上完全重合
I = N 2 I0
I0单
(a+b)sin
-2λ
-λ
0
λ
2λ asin
多缝干涉光强要受单缝衍射光强的调制
1. 多缝干涉——N个缝的光相干叠加
d ab
105 ~ 106 m
透射光栅规律
P
d
a
f
(a b) sin
分析：多缝干涉——N个缝的光相干叠加
I = N 2 I0
(a+b)sin
二、光栅衍射规律
P
d
a
f
(a b) sin
分析：单缝衍射——N套单缝衍射条纹在屏上完全重合
I0单
-2λ
越大，AC a sin 越大，AB之间可分的波带数越多，
对同样缝宽a，每个波带面积就越小，透过光强越少，对应 明纹光强也越小。
3. 明（暗）条纹位置及条纹间距
（1）明（暗）纹位置
明纹： a sin ( 2k 1) 暗纹：a sin 2k
最大光程差： AC a sin
结论： a 减小，衍射角 增大，条纹变宽，衍射效果越明显。
讨论
缝宽 a 对条纹的影响（k、 λ一定）
结论： a 减小，衍射角 增大，条纹变宽，衍射效果越明显。
讨论
波长 λ 对条纹的影响（k、a一定） 明纹： a sin 2k 1） ， k 1, 2, （ 2
第十三章 光学 电磁波 相对论13-2(新课标复习资料)
工相干光． 2. 应用：测距、通信、刻录光盘、切割、制作激光
易 错 易 混 分 析
武器.
选修3-4
第十三章
光学 电磁波 相对论
金版教程
基 础 知 识 梳 理
高三物理
考 技 案 例 导 析
考技案例导析
随 堂 针 对 训 练
易 错 易 混 分 析
限 时 规 范 特 训
选修3-4
第十三章
限 时 规 范 特 训 随 堂 针 对 训 练
考 技 案 例 导 析
易 错 易 混 分 析
选修3-4
第十三章
光学 电磁波 相对论
金版教程
基 础 知 识 梳 理
高三物理
当换用波长为400
nm的紫光时，|P1S1－P1S2|＝600
3λ紫 nm＝ ，则两列光波到达P1点时振动情况完全相反，即 2 由S1、S2射出的光波到达P1点就相互消弱，因此，出现暗 条纹．综上所述，选项B正确．
随 堂 针 对 训 练
考 技 案 例 导 析
的．设相邻两干涉条纹的间距为Δx，∠MON为θ，则Δx· θ λ λ ＝ (λ为照射光的波长)，∴Δx＝ .如A处为一向下凹陷的 2 2θ 小坑，则下陷部分倾角θ增大，条纹变密，而恢复阶段处 倾角θ减小，条纹稀疏，因此形成如P处形状的干涉
限 时 规 范 特 训
易 错 易 混 分 析
限 时 规 范 特 训
选修3-4
第十三章
光学 电磁波 相对论
金版教程
基 础 知 识 梳 理
高三物理
2．薄膜干涉 (1)薄膜特点：如图所示，由于重力作用，皂膜上薄 下厚．
随 堂 针 对 训 练
考 技 案 例 导 析
九年级物理13章知识点
九年级物理13章知识点物理是一门研究物质和能量的科学，它是自然科学的重要分支之一。
九年级物理的第13章主要涉及力学、机械波、光学等方面的知识。
以下是本章的重点内容：I. 力学1. 力的概念：力是物体之间相互作用的结果，可以改变物体的速度、形状和状态。
力的单位是牛顿（N）。
2. 牛顿三定律：牛顿第一定律（惯性定律）、牛顿第二定律（运动定律）、牛顿第三定律（作用-反作用定律）。
3. 动能和势能：动能是物体运动的能量，势能是物体在力场中具有的能量。
4. 机械功和功率：功是力对物体的作用，功率是做功的速率。
5. 力的合成和分解：力可以合成为一个合力，也可以分解为多个分力，满足力的平衡及力的合成定理和分解原理。
II. 机械波1. 机械波的传播：机械波是通过介质传播的波动，分为横波和纵波。
2. 波的性质：波长、频率、波速、振幅、周期等。
3. 等速传播和反射：机械波在介质中以固定速度传播，当波遇到障碍物时会发生反射现象。
4. 波的干涉：波的叠加会产生干涉现象，包括相长干涉和相消干涉。
5. 声波和光波：声波是物质中的机械波，光波是电磁波，具有粒子性和波动性。
III. 光学1. 光的传播：光是一种电磁波，可以在真空和某些介质中传播。
2. 光的反射和折射：光遇到界面时会发生反射和折射，满足反射定律和折射定律。
3. 光的成像：凸透镜和凹透镜能够将光线经过折射而形成像，成像规律由公式给出。
4. 光的色散：光在经过折射时会发生色散，不同波长的光被折射的程度不同。
5. 光的干涉和衍射：光的干涉和衍射现象是光的波动性质的体现，包括干涉条纹和衍射图样。
本章的知识点涉及了力学、机械波和光学等内容，通过学习这些知识点可以深入了解物理世界的基本原理和现象。
希望同学们能够认真学习，举一反三，将物理知识应用到实际生活中。
大学物理课后习题及答案第13章
第13章 光学一 选择题*13-1 在水中的鱼看来，水面上和岸上的所有景物，都出现在一倒立圆锥里，其顶角为（ ）(A)48.8(B)41.2(C)97.6(D)82.4解：选(C)。
利用折射定律，当入射角为1=90i 时，由折射定律1122sin sin n i n i = ，其中空气折射率11n =，水折射率2 1.33n =，代入数据，得折射角2=48.8i ，因此倒立圆锥顶角为22=97.6i 。
*13-2 一远视眼的近点在1 m 处，要看清楚眼前10 cm 处的物体，应配戴的眼镜是（ ）(A)焦距为10 cm 的凸透镜 (B)焦距为10 cm 的凹透镜 (C)焦距为11 cm 的凸透镜 (D)焦距为11 cm 的凹透镜解：选(C)。
利用公式111's s f+=，根据教材上约定的正负号法则，'1m s =-，0.1m s =，代入得焦距0.11m =11cm f =，因为0f >，所以为凸透镜。
13-3 在双缝干涉实验中，若单色光源S 到两缝S 1、S 2距离相等，则观察屏上中央明纹位于图中O 处，现将光源S 向下移动到图13-3中的S ′位置，则[ ] (A) 中央明纹向上移动，且条纹间距增大(B) 中央明纹向上移动，且条纹间距不变(C) 中央明纹向下移动，且条纹间距增大 (D) 中央明纹向下移动，且条纹间距不变解：选(B)。
光源S 由两缝S 1、S 2到O 处的光程差为零，对应中央明纹；当习题13-3图向下移动至S ′时，S ′到S 1的光程增加，S ′到S 2的光程减少，为了保持光程差为零，S 1到屏的光程要减少，S 2到屏的光程要增加，即中央明纹对应位置要向上移动；条纹间距dD x λ=∆，由于波长λ、双缝间距d 和双缝所在平面到屏幕的距离D 都不变，所以条纹间距不变。
13-4 用平行单色光垂直照射在单缝上时，可观察夫琅禾费衍射。
若屏上点P 处为第二级暗纹，则相应的单缝波阵面可分成的半波带数目为[ ](A) 3个 (B) 4个 (C) 5个 (D) 6个解：选(B)。
第十三章_波动光学
·p
S *
薄膜
反射光1和2干涉加强、减弱的条件.
补充：薄透镜的等光程性
A B F
A、B光线 在F点 会聚，互相加强
解 释
AF的光程与BF的光程相等， AF比BF经过的几 何路程长，但BF在透镜中经过的路程比AF长， 透镜折射率大于1，因此光程相等。
结论：与光束正交的波面上各点到透镜焦平面 上像点的光程相同。
四、劳埃德镜(Lloyd mirror)实验
P'
P
s1
d
s2
M
L
d'
四、劳埃德镜(Lloyd mirror)实验
思考： 光屏移到 紧贴住反 射镜的端 面处，该 处会出现 眀纹还是 暗纹？
反射光发生了相位为π的突变，相当于光波多走 了（或少走了）半个波长的距离，此现象称为半 波损失（half-wavelength loss）。
在入射单色光一定时，劈尖的楔角θ愈小，则l愈大，
干涉条纹愈疏； θ 愈大，则l愈小，干涉条纹愈密。
当用白光照射时，将看到由劈尖边缘逐渐分开的 彩色直条纹。
劈尖干涉的应用
1 检测工件是否平整
等厚条纹 平晶
待测工件
劈尖干涉的应用
2 测定样品的热膨胀系数
平板玻 璃 石英圆 环
样品
物件向上平移λ/4的距离，上下表面的两反射光的
太阳光
大量光波列形成 了光。太阳光即 由大量的不同波 长、振动方向各 异的波列组成。
2. 获得相干光的途径（方法）
分波阵面方法
从同一波阵面上的不同部分产生次级波相干
分振幅的方法
利用光的反射和折射将同一光束分割成振幅 较小的两束相干光 分波面法 分振幅法 p · 薄膜
正交偏光镜下的晶体光学性质
27
大多数矿物的双折率色散很小，不足以引起干涉色的 变异。但有少数矿物的双折率色散较大，不同波长单色 光的光程差相差较大，可能会出现异常干涉色。
例：若矿物对紫光的双折率明显大于红光的双折率时， 呈现“柏林蓝”异常干涉色（绿泥石、黝帘石）；相反， 则呈现“锈褐色”异常干涉色（符山石和绿泥石）。
R约为550nm。在正交镜间45°位臵时呈现一级 紫红干涉色。 试板（平行NgNp方向切下一块晶体薄片，磨光
后嵌在长方形的金属板圆孔内）上标明了Ng和Np的
方向，Np与金属板长边平行，Ng与短边平行。 在矿片上加入石膏试板后，可使矿片的干涉色 升高或降低一个级序。
37
干涉色升高或降低一定要以石膏试板的一级紫红
第13章 正交偏光镜下的晶体光学性质
一、正交偏光镜的特点
二、正交偏光镜间矿片的消光现象及消光位
三、正交偏光镜间矿片的干涉现象和干涉色
四、消光角、延性符号、双晶的观察
一、正交偏光镜的特点
所谓正交偏光显微镜，是指 光学显微镜含有两个互相垂 直的偏光片，用PP代表下偏
光镜的振动方向，AA代表上
偏光镜的振动方向。 由于自然光通过下偏光镜后，
7
8
K1′、K2′两种偏光特点如下： ⑴ 由同一束偏光经两次分解而成，其频率相同； ⑵ 有固定光程差R (由K1、K2继承的光程差)；
⑶ 在同一平面内振动(平行AA)。
K1′、K2′两种偏光具备了光波发生干涉作用 的条件，必定发生干涉作用。
9
干涉作用结果取决于光程差
如果光源为单色光，则：
R
当紫光光率体椭圆半径与上、下偏光振动方向平行时， 矿片上紫光消光而呈现暗褐红色；
工程光学第十三章习题解答（全）
2mm3011mm30工程光学 第十三章习题解答1． 波长nm 500=λ的单色光垂直入射到边长为3cm 的方孔，在光轴（它通过孔中心并垂直方孔平面）附近离孔z 处观察衍射，试求出夫琅和费衍射区的大致范围。
解： 夫琅和费衍射应满足条件 π<<+1max21212)(Z y x k)(900)(50021092)(2)(72max 2121max 21211m cm a y x y x k Z =⨯⨯==+=+>λλπ2． 波长为500nm 的平行光垂直照射在宽度为0.025mm 的单逢上，以焦距为50cm 的会聚透镜将衍射光聚焦于焦面上进行观察，求（1）衍射图样中央亮纹的半宽度；（2）第一亮纹和第二亮纹到中央亮纹的距离；（3）第一亮纹和第二亮纹相对于中央亮纹的强度。
解： 20sin ⎪⎭⎫ ⎝⎛=ααI Iθλπαs i n 22a f y ka kal ⋅=⋅== （1）)(02.010025.05006rad a=⨯==∆λθ )(10rad d = （2）亮纹方程为αα=tg 。
满足此方程的第一次极大α43.11= 第二次极大α.22= x a k l a θλπαs i n 2⋅⋅==ax πλαθ=sin 一级次极大)(0286.010025.043.1500sin 6rad x x =⨯⨯⨯=≈ππθθ ()mm x 3.141= 二级次极大)(04918.010025.0459.2500sin 6rad x x =⨯⨯⨯=≈ππθθ ()mm x 59.241= （3）0472.043.143.1sin sin 2201=⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛=ππααI I01648.0459.2459.2sin sin 2202=⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛=ππααI I10．若望远镜能分辨角距离为rad 7103-⨯的两颗星，它的物镜的最小直径是多少？同时为了充分利用望远镜的分辨率，望远镜应有多大的放大率？解：D λθ22.10= )(24.21031055022.179m D =⨯⨯⨯=-- ⨯-=⨯⨯⨯⨯⨯=''=Γ969310180606060067πϕ11． 若要使照相机感光胶片能分辨m μ2线距，（1）感光胶片的分辨率至少是没毫米多少线；（2）照相机镜头的相对孔径fD 至少是多大？（设光波波长550nm ）解：)(50010213mm N 线=⨯=- 3355.01490=≈'Nf D12． 一台显微镜的数值孔径为0。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
真空中的光速 c 可见光的范围
1
0 0
3.0 108 m/s
: 400 ~ 760 nm : 7.5 1014 ~ 4.3 1014 Hz
4
电磁波谱
700 nm
600 nm
500 nm
400 nm
5
可见光的波长和频率范围
光色 红 波长(nm) 760~622 频率(Hz) 中心波长 (nm) 660.0
13
d'
d
实 s 验 装 置
s1
o
r1
r2
d'
B p
x
o
s2
r
x r d d' (2k 1) 2
k
加强
减弱
k 0,1,2,L
14
d
实 s 验 装 置
s1
o
r1
r2
d'
B p
x
o
s2
r
x
d' k d
d' ( 2k 1) d 2
明纹中心
k 0,1,2,L
暗纹中心
15
明（暗）条纹的宽度
d' xn n d xn1 d' ( n 1) d
d' x d
白光照射时，出现彩色条纹
讨论
d' 条纹间距 x d 条纹间距与 d ,d ' , 有关
16
(1)
d 、 ' 一定时，若 变化, 则 x 将怎样变化？ d
定义光程: 介质折射率与光的几何路程之积 光程
'
s 2*
r2
n
nr
28
光程差 : Δ n2 r2 n1r1
Δ 相位差：Δ 2π λ
光程的物理意义：光程就是光在 介质中通过的几何路程按相位差相 等折合到真空中的路程.
2kπ
2
r
Hale Waihona Puke ' 2nr
干涉加强
d
E 5
n1
34
1. 反射光的光程差
Δr n2 ( AB BC ) n1 AD
2
1
由图中几何关系可知：
AB BC d cos γ
AD AC sin i
n2 n1
M1
2
i
D C
L
P
3
n1
n2
2d tan sini
2 2
M2
n1
2
A B
d
5
E
4
整理得： Δr 2d n n sin i
2
n1 n2 n1 n1 n2 n3
38
当 n3 n2 n1 时
Δr 2dn2
例1 一油轮漏出的油(折射率n1=1.20)污染了某 海域, 在海水(n2=1.30)表面形成一层薄薄的油污. (1)如果太阳正位于海域上空，一直升飞机的驾 驶员从飞机上向正下方观察，他所正对的油层厚度 为460 nm,则他将观察到油层呈什么颜色?
k 1, k 2,
k 3,
2n1d 1104nm n1d 552nm 绿色
2 n1d 368n m 3
40
(2)透射光的光程差 Δt 2dn1 / 2
令 Δt 2dn1 / 2 k
2n1d 得 k 1/ 2 k 1, k 2, k 3, k 4, 2n1d 2208nm 11/ 2 2n1d 736nm 2 1/ 2 2n1d 441.6nm 3 1/ 2 2n1d 315.4 nm 4 1/ 2
d
实 s 验 装 置
s1
o
r1
r2
d'
B p
x
o
s2
r
19
已知: =589.3 nm
d’=800 mm
求: (1) d=1 mm时
x ? (2) d=10 mm时 x ?
解: (1) d=1 mm时 d x 0.47 mm d (2) d=10 mm时 d x 0.047 mm d
2
第13章 光 学
§13.1 光是电磁波 §13.2 光源 光的干涉
§13.3 获得相干光的方法 杨氏双缝实验 §13.4 光程与光程差
§13.5 薄膜干涉 §13.6 迈克尔孙干涉仪 ……………………
3
§13.1 光是一种电磁波
一、光是一种电磁波
r E E0 cos ( t ) u 平面电磁波方程 r H H 0 cos ( t ) u E 矢量能引起人眼视觉和底片感光，叫做光矢量
c 设频率为 的单色光在真空中的波长为 λ ， ν
传播速度为c ,它在折射率为 n 的介质中传播时波
c 速变为： u n
u c λ 其波长为： λ' ν nν n
27
t r y A cos[2π( )] T
介质中的波长
s1 *
r1
P
n t r2 t r1 相位差 : 2π ( ) 2π ( ) T ' T nr2 r1 r2 r1 ) 2π ( ) 2π ( '
y
E
u
z
O
H
x
7
（3） E 和 H 的量值满足关系
E H
（4） 波速
1 u
真空中 c ( 0 0 )1/ 2 2.9979 108 m s 1 （5） 非强磁性介质的折射率
c n r r r 0 0 u
8
电磁波的能量
在各项同性介质中，电磁能量传播方向与 波速方向相同。
能流密度（坡印亭矢量） S
1 2 1 2 能量密度 w E H 2 2
1 1 2 2 大小 S wu (E H ) HE 2 坡印亭矢量 S E H
9
§13.2 光源 光的干涉
20
例2 以单色光照射到相距为0.2 mm的双缝上，双缝
与屏幕的垂直距离为1 m. (1)从第一级明纹到同侧的第四级明纹间的距离为 7.5 mm，求单色光的波长； (2)若入射光的波长为600 nm,中央明纹中心距离最 邻近的暗纹中心的距离是多少？
已知: d 0.2 mm
d'1 m
求: (1) x1~ 4 7 .5 nm λ ? (2) λ 600 nm
1. 普通光源的发光机制
E h
普通光源发光特点： 原子发光是断续的， 每次发光形成一个短 短的波列, 各原子各 次发光相互独立，各 波列互不相干.
激 发 态
En
基态
原子能级及发光跃迁 1
2 P
10
2、相干光（三个条件） (1) 频率相同、(2)光矢量振动方向平行、 (3) 相位差恒定的两束简谐光波相遇时，在光 波重叠区，发生干涉现象。
I (x)
S
H1
H2
相 干 叠 加
11
3. 获得相干光的方法
波面分割法 振幅分割法
s1
光源 *
s2
12
§13.3 杨氏双缝干涉 一、杨氏双缝干涉实验
劳埃德镜
B p
d
实 验 装 置
s1
r1
s
o
r2
x
o
s2
r
d ' d sin tan x / d ' x 波程差 r r2 r1 d sin d d'
36
2 透射光的光程差 Δt 2d n2 n12 sin 2 i 2.
L 1
M1 M2
2
P 3
n1
n2
i
D
C
A
B 4
d
E 5
n1
注意
透射光和反射光干涉具有互补 性 ， 符合能量守恒定律.
37
3. 半波损失的具体情况（以光线垂直入射为例） 当 n2 n1 时
Δr 2dn2
3.9 1014 ~ 4.8 1014 4.8 1014 ~ 5.0 1014 5.0 1014 ~ 5.4 1014 5.4 10 ~ 6.1 10
14 14
橙
黄 绿 青 兰 紫
622~597
597~577 577~492 492~470 470~455 455~400
(2)如果一潜水员潜入该区域水下，并向正上方 观察，又将看到油层呈什么颜色？
n1 n2
39
已知:
n1=1.20
n2=1.30
d=460 nm
解 (1) 由题意知反射光的光程差为 Δr 2dn1 只有满足干涉加强条件的光才能被看见 令 Δr 2dn1 k
k 1,2,3L
2n1d 得 k
610.0
570.0 540.0 480.0 460.0 430.0
6
6.1 1014 ~ 6.4 1014
6.4 1014 ~ 6.6 1014 6.6 1014 ~ 7.5 1014
平面电磁波的基本特性 （1）场矢量 E 和 H ，在同一地点同时存 在，具有相同的相位，都以相同的速度传播。 （2） E 和 H ，相互垂直，且都与波的传 u 播方向垂直， 、H 、 三者满足右手螺旋关 E 系。电磁波是横波，具有偏振性。
S1 S2
r1
r2
h
31
解：从S1 和S2 发出的相干光所对应的光程差：