【正文】 從晶體出射后 ， 二者產(chǎn)生相位差 。 (o光振動垂直 o 光主平面 ) (e 光振動在 e 光主平面內(nèi) ) 波動光學基礎 西安建筑科技大學理學院物理系 第 13120頁 5. 正晶體 、 負晶體 光軸 o 光 : oo v? e 光 : eve ?to?v to?vte?v光軸 ?????????? ??????( o 光 主折射率 ) ( e 光 主折射率 ) 波動光學基礎 西安建筑科技大學理學院物理系 第 13121頁 正晶體 光軸 ? eo nn ?eo vv ?光軸 ? 負晶體 eo nn ?eo vv ?to?v te?vovev evov( 垂直光軸截面 ) ( 垂直光軸截面 ) ( 平行光軸截面 ) ( 平行光軸截面 ) 波動光學基礎 西安建筑科技大學理學院物理系 第 13122頁 o光 二 . 單軸晶體中的波面 ( 惠更斯作圖法 (vevo) ) 方解石 光軸 2. 光軸平行入射面，自然光垂直入射負晶體中 方解石 光軸 1. 光軸平行入射面 ， 自然光斜入射負晶體中 ???????B39。 光軸在入射面時 ,o 光 主平面和 e 光 主平面重合 ,此時 o 光 振動和 e 光振動相互垂直。 單軸晶體： 只有一個光軸的晶體 雙軸晶體 : 有兩個光軸的晶體 78o 102o 78o 102o 波動光學基礎 西安建筑科技大學理學院物理系 第 13119頁 4. 主平面 主平面 晶體中光的傳播方向與晶體光軸構成的平面 . 光軸與 o 光構成的平面叫 o 光主平面 . 光軸與 e 光構成的平面叫 e 光主平面 . e光 光軸 e 光的 主平面 o光 光軸 o 光的 主平面 波動光學基礎 西安建筑科技大學理學院物理系 第 13118頁 3. 晶體的光軸 當光在晶體內(nèi)沿某個特殊方向傳播時 不發(fā)生雙折射 ， 該方向稱為晶體的 光軸 。 今有一塊玻璃浸入水中 ， 若光由玻璃面反射也成為完全偏振光 ， n2 =(水 )， n3 =(玻璃 ) 例 求 水面與玻璃面之間的夾角 ? 解 由幾何條件得 ???? 12 ii空氣 水 12 ii ???12 t a nnni ?1211 t a n1)2 t a n ( nnii ????65361 ???i水 玻璃 232 t a n nni ? 62482 ???i0311 12 ?????? ii波動光學基礎 西安建筑科技大學理學院物理系 第 13117頁 167。讓自然光垂直入射后 ,下列兩種情況下： 01 21 II ?(1) 無吸收時，有 ?60c o s21 202 II ? 1 2 160c o s21 202 ??? ?II(1) 兩偏振片對光振動平行于其偏振化方向的光線均無吸收 **例 求 解 (2) 有吸收時，有 %)101(81 202 ?????II(2) 兩偏振片對光振動平行于其偏振化方向的光線分別吸收了 10% 的能量 透射光的光強與入射光的光強之比是多大？ 波動光學基礎 西安建筑科技大學理學院物理系 第 13114頁 167。 (3) 能否為插入 偏振片找到一個合適的方位， 使最后透射光強度為入射光強度的二分之一？ 自然光I0 0I???????2???3I1I 2I?? 212 c o sII020223 812s in81)2(c o s IIII ???????4???波動光學基礎 西安建筑科技大學理學院物理系 第 13112頁 0??02s in81 203 ??? II 2???或 與第一或第二個偏振片方向相同 0203 212s in81 III ???無解，不可能 (2) 使最后透射光強度為 0 時，插入 偏振片如何放置。E波動光學基礎 西安建筑科技大學理學院物理系 第 13111頁 在兩個偏振化方向正交的偏振片之間插入第三個偏振片，用強度為 I0 的自然光入射 01 21 II ?(1) (1) 當最后透射光強度為入射光強度的八分之一時，插入 偏振片的方位角。 2 ?II ?α?c o s39。 EE ?E ? c o s39。 39。?I???α 線偏振光 I39。 波動光學基礎 西安建筑科技大學理學院物理系 第 13104頁 部分偏振光的表示法 平行板面的光振動較強 垂直板面的光振動較強 ? ?四 . 偏振度 部分偏振光可看成是自然光和線偏振光的混合 ,設部分偏振光的強度為 Ii ,其中自然光強度為 In ， 線偏振光的強度為 Ip ,則有 npptpIIIIIp???0?p1?p10 ?? p線偏振光 部分偏振光 自然光 偏振度 pni III ??? ?? ?波動光學基礎 西安建筑科技大學理學院物理系 第 13105頁 圓孔的夫瑯禾費衍射 0 D?? ?愛里斑的半角寬度 愛里斑的（線）半徑 Dffr ????最小分辨角 0 Dδ ??? ??瑞利判據(jù) 上堂課主要內(nèi)容 波動光學基礎 西安建筑科技大學理學院物理系 第 13106頁 光柵方程 ?? kd ??si n最高級次 ??? bak m a x缺級條件 adkk ??? ?,3,2,1??k斜入射的光柵方程 ??? kd ??? )s i n( s i n波動光學基礎 西安建筑科技大學理學院物理系 第 13107頁 自然光的表示法 ? ??部分偏振光的表示法 平行板面的光振動較強 垂直板面的光振動較強 ? ? ? ?? ?(光振動平行板面 ) (光振動垂直板面 ) 線偏振光的表示法 ? ? ? ? ?波動光學基礎 西安建筑科技大學理學院物理系 第 13108頁 167。 線偏振光 自然光 正常情況 帶偏振眼鏡看到的情況 波動光學基礎 西安建筑科技大學理學院物理系 第 13101頁 整 體 結 構 光的偏振 光的偏振狀態(tài) 自然光 部分偏振光 偏振光的獲得 偏振片 線偏振光 反射起偏 折射起偏 雙折射 馬呂斯定律 布儒斯特定律 玻璃片堆 o、 e光 波動光學基礎 西安建筑科技大學理學院物理系 第 13102頁 一 . 線偏振光 (平面偏振光 ) 面對光的傳播方向觀察 線偏振光可沿兩個相互垂直的方向分解 αEE x c o s?(光振動平行板面 ) (光振動垂直板面 ) 線偏振光的表示法 ?? ? ? ? ?αEE y s in? xEyE E?α波動光學基礎 西安建筑科技大學理學院物理系 第 13103頁 二 . 自然光 面對光的傳播方向觀察 自然光可用兩個相互獨立 、 沒有固定相位關系 、 等振幅且振動方向相互垂直的線偏振光表示 。 每毫米均勻刻有 100條線的光柵，寬度為 D =10 mm，當波長為 500 nm的平行光垂直入射時，第四級主極大譜線剛好消失，第二級主極大的光強不為 0 。 ??? kd ??? )s i n( s i n??? 39。 (1) 斜入射級次分布不對稱 (3) 垂直入射和斜入射相比， 完整級次數(shù)不變。)s i n( s i n ka ?????? kd ??? )s i n( s i n最多明條紋數(shù) )2π2π( ??? ??????? ??? )s i n2π( s i nm ax ??dk?????? ??? )s i n2π ( s i n m ax ?? dk1m a xm a x ???? ?? kkNAB? ?θasin ?sinap 波動光學基礎 西安建筑科技大學理學院物理系 第 1397頁 當 ? = 90o 時 當 ? = 90o 時 一束波長為 480 nm 的單色平行光，照射在每毫米內(nèi)有 600條刻痕的平面透射光柵上。 波動光學基礎 西安建筑科技大學理學院物理系 第 1394頁 s inak?????s i n k a k d? ? ????2da?3da?2 , 4 , 6k ? ? ? ?3 , 6 , 9k ? ? ? ?例如 缺級 缺級 缺級條件 adkk ??? ?,3,2,1??k( ) s ina b k??? ? ?多縫干涉主極大光強受單縫衍射光強調(diào)制，使得主極大光強大小不同，在單縫衍射光強極小處的 主極大 缺級。 在研究光柵問題時，主要研究主極大明紋。 ( 0 , , 2 )k N N?取 不 等 于 的 整 數(shù)( ) sin kab N ?? ?? ? ? (N1) 在相鄰暗條紋之間必定有明紋，稱為次明紋或次極大。 波動光學基礎 西安建筑科技大學理學院物理系 第 1393頁 在光柵衍射中，相鄰兩主極大之間還分布著一些暗條紋。 （ 1）主極大條紋是由 多縫干涉 決定的； （ 2）能觀察到的主極大條紋的最大級數(shù)為 ； abk???（ 4）明紋的位置 ，光柵衍射中，衍射角一般較 大 , 。 ?以二縫光柵為例 x結論 ： 1? 0 1 k1 0II3? 0 3 k6? 60II1波動光學基礎 西安建筑科技大學理學院物理系 第 1388頁 1??m 0?m 1?m081I?I1??m 0?m 1?m04I? I2?N5?N9?N隨著 N 的增大，主極大變得更為尖銳，且主極大間為暗背景 4. N 縫干涉 1??m 0?m 1?m025I? I縫干涉強度分布 縫干涉強度分布 縫干涉強度分布 波動光學基礎 西安建筑科技大學理學院物理系 第 1389頁 ( ) sinab ??Pba??Lfo?( ) s ina b k??? ? ?（ 為 主極大級數(shù)） 0,1, 2,k ?主明紋 條件 光柵衍射主極大，其位置滿足 ( ) s ina b k??? ? ? 0 ,1, 2 , 3,k ? 光柵方程 二 .光柵方程 0 1 2k ??為 中 央 明 紋 ， 其 余 分 別 為 級 ， 級 … … 表 示 它 們 對稱 的 分 布 在 中 央 明 紋 的 兩 側 。 例 人在離汽車多遠的地方，眼睛恰能分辨這兩盞燈？ 求 解 d =120 cm S 由題意有 mm ?D nm 550???δ 觀察者 波動光學基礎 西安建筑科技大學理學院物理系 第 1386頁 一 . 衍射光柵 1. 光柵 反射光柵 透射光柵 2 . 光柵常數(shù) d bad ??— 大量等寬等間距的平行狹縫 (或反射面 )構成的光學元件 光柵寬度為 l ， 每毫米縫數(shù)為 m ，則 總縫數(shù) lmN ??167。0 1 .2 2 2 .7 1 0 1ra dd?? ?? ? ? ?人眼的分辨率 波動光學基礎 西安建筑科技大學理學院物理系 第 1385頁 Dδ?? ?眼睛的最小分辨角為 cm 120?d設人離車的距離為 S 時 ， 恰能分辨這兩盞燈。 0 Dδ ?????減小波長 ? :可見光的光學儀器最大放大倍數(shù) 1000多倍。 波動光學基礎 西安建筑科技大學理學院物理系 第 1381頁 二 . 光學儀器的分辨本領 1. 圓孔的夫瑯禾費衍射 孔徑為 D 衍射屏 中央亮斑 (愛里斑 ) 2210 D. ?? ?相對光強曲線 0?L?f經(jīng)圓孔衍射后 ,一個點光源對應一個愛里斑 愛里斑的 半角寬度 為 愛里斑的 （線）半徑 為 Dffr ????波動光學基礎 西安建筑科技大學理學院物理系 第 1382頁 2. 光學儀器的分辯本領 幾何光學 物點 波動光學 物點 像點 一一對應 像斑 一一對應 ? 可分辨 恰可分辨 ????????不可分辨