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1、高等物理波动光学及相对论第1页,此课件共20页哦一、基本概念一、基本概念一、基本概念一、基本概念1、相干光的获得、相干光的获得分波阵面法分波阵面法 分振幅法分振幅法 把由光源上同一点发出的光设法分成两部分,再叠加起把由光源上同一点发出的光设法分成两部分,再叠加起来。来。3 3、半波损失、附加光程差、半波损失、附加光程差2、光程与光程差、光程与光程差 当光从光疏媒质射向光密媒质时,反射光有位相当光从光疏媒质射向光密媒质时,反射光有位相 的突变,相当于的突变,相当于 的附加光程差,叫的附加光程差,叫半波损失半波损失。波波 动动 光光 学学第2页,此课件共20页哦二、处理光的干涉的方法二、处理光的干
2、涉的方法1 1、干涉加强与减弱的条件、干涉加强与减弱的条件、干涉加强与减弱的条件、干涉加强与减弱的条件2、杨氏双缝干涉、杨氏双缝干涉光程差光程差 d sin 相邻两明纹相邻两明纹(或暗纹或暗纹)中心间距离:中心间距离:第3页,此课件共20页哦3 3、薄膜等厚干涉、薄膜等厚干涉、薄膜等厚干涉、薄膜等厚干涉牛顿环牛顿环明环和暗环的半径分别为:明环和暗环的半径分别为:劈尖干涉劈尖干涉相邻明纹相邻明纹(暗纹暗纹)间的厚度差间的厚度差:相邻明纹相邻明纹(暗纹暗纹)中心间距离中心间距离:暗环半径暗环半径明环半径明环半径orRC垂直入射:垂直入射:第4页,此课件共20页哦1、单缝夫琅和费衍射、单缝夫琅和费衍
3、射用菲涅耳半波带法处理用菲涅耳半波带法处理三、光的衍射三、光的衍射三、光的衍射三、光的衍射(1)屏幕上明暗条纹的位置由下式决定屏幕上明暗条纹的位置由下式决定(2)屏幕上条纹间距屏幕上条纹间距中央明条纹的线宽度中央明条纹的线宽度相邻条纹中心间距相邻条纹中心间距第5页,此课件共20页哦(3)缺级现象缺级现象主极大主极大(4)重级现象重级现象2、光栅衍射、光栅衍射 (1)光栅衍射是单缝衍射与多缝干涉的综合效应,其特点光栅衍射是单缝衍射与多缝干涉的综合效应,其特点是:明纹亮而细窄,两明纹之间形成一片暗区。是:明纹亮而细窄,两明纹之间形成一片暗区。(2)屏幕上主极大位置由光栅公式决定屏幕上主极大位置由光
4、栅公式决定干涉明纹干涉明纹衍射暗纹衍射暗纹干涉主极大消失干涉主极大消失第6页,此课件共20页哦四、光的偏振四、光的偏振1、马吕斯定律:、马吕斯定律:反射光是偏振光,且光振动垂直于入射面,而反射光是偏振光,且光振动垂直于入射面,而折射光仍为部折射光仍为部分偏振光。分偏振光。当入射角等于某一特定值当入射角等于某一特定值i0,i0满足满足:2、布儒斯特定律:、布儒斯特定律:注意注意:i0 叫叫布儒斯特角布儒斯特角,或称为全偏振角,当入射角等于,或称为全偏振角,当入射角等于全偏振角时,全偏振角时,反射光线和折射光线垂直反射光线和折射光线垂直。第7页,此课件共20页哦一、狭义相对论的两个基本假设一、狭义
5、相对论的两个基本假设二、洛仑兹变换二、洛仑兹变换洛洛仑仑兹兹变变换换式式逆逆变变换换式式狭义相对论狭义相对论第8页,此课件共20页哦三、狭义相对论时空观三、狭义相对论时空观1)同时的相对性:同时的相对性:当当 t=0时,时,t 不一定等于不一定等于0 在某一参照系中在某一参照系中同时、同地同时、同地所发生的两个事件,在任何参所发生的两个事件,在任何参照系中测量都是照系中测量都是同时同时发生的。发生的。2)时间延缓时间延缓若:若:x1=x2,t1 t2,则,则 在某一参照系中在某一参照系中同地同地发生两个事件的时间间隔为发生两个事件的时间间隔为固有时固有时间间,在另一参照系中测量的这一,在另一参
6、照系中测量的这一时间时间间隔间隔膨胀膨胀。固有时间固有时间第9页,此课件共20页哦3)长度收缩长度收缩固有长度固有长度 静止时测得棒的长度叫静止时测得棒的长度叫固有长度固有长度,相对棒长方向运动时,相对棒长方向运动时,测得的长度要变短,长度沿运动方向长度测得的长度要变短,长度沿运动方向长度收缩收缩。四、狭义相对论动力学基础四、狭义相对论动力学基础1、相对论质量、相对论质量静止质量静止质量2、相对论动量、相对论动量3、相对论能量、相对论能量静止能量静止能量总能量:总能量:动能:动能:第10页,此课件共20页哦4-14-2习习 题题 课(四)课(四)要使要使e最小,令最小,令k=1(B)4-3(B
7、)(C)4-4(B)4-5k2=3,6,9,12(D)第11页,此课件共20页哦4-64-74-8固有时固有时测量时测量时 x=5光年光年固有长度固有长度测量长度测量长度 x=3光年光年第12页,此课件共20页哦4-94-10空气中干涉条纹间距为:空气中干涉条纹间距为:在水中干涉条纹间距为:在水中干涉条纹间距为:4-114个半波带个半波带第一级暗纹第一级暗纹第13页,此课件共20页哦4-124-134-14第14页,此课件共20页哦4-164-15第15页,此课件共20页哦4-17设第五条明纹到棱边的距离为设第五条明纹到棱边的距离为l充入液体前:充入液体前:n=1充入液体后:充入液体后:n=1.4第16页,此课件共20页哦4-18(1)反射光的光程差反射光的光程差(2)已知已知rk=1.0cm第17页,此课件共20页哦4-19第18页,此课件共20页哦4-20 第19页,此课件共20页哦4-21火箭上升的时间(地球上的钟):火箭上升的时间(地球上的钟):火箭上升的高度(相对地球):火箭上升的高度(相对地球):导弹返回的时间(地球上的钟):导弹返回的时间(地球上的钟):第20页,此课件共20页哦