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1、波波 动动 光光 学学等等厚厚干干涉涉偏偏振振双缝双缝干涉干涉衍衍 射射惠更斯菲涅耳原理惠更斯菲涅耳原理极小极小次极大次极大光光栅栅干干 涉涉薄膜干涉薄膜干涉劈尖劈尖牛顿环牛顿环单缝衍射单缝衍射光栅方程光栅方程三种偏振态三种偏振态起偏起偏检偏检偏N=2kN=2k+1暗纹暗纹明纹明纹光程差和相位差光程差和相位差光程差光程差相干条件相干条件相邻亮（暗）纹的间距相邻亮（暗）纹的间距18.（11-12、17-4）在杨氏干涉实验中以钠光灯照射狭）在杨氏干涉实验中以钠光灯照射狭缝（缝（=589.3nm）。若将一肥皂膜（）。若将一肥皂膜（d=3.5710-3mm）放入双缝中一条缝后面的光路中，干涉条纹移过两
2、条。放入双缝中一条缝后面的光路中，干涉条纹移过两条。求：（求：（1）放入肥皂膜后，条纹向哪个方向移动？）放入肥皂膜后，条纹向哪个方向移动？（2）肥皂膜的折射率）肥皂膜的折射率OS1S2r1r2Or1r2解解:放膜前放膜前O点的光程差点的光程差放膜后放膜后O点的光程差点的光程差n1n2n3d12n1 n319.如图所示，用白光垂直照射厚度如图所示，用白光垂直照射厚度d=400nm的薄的薄膜，若薄膜的折射率为膜，若薄膜的折射率为n2=1.40，问反射光中哪种波，问反射光中哪种波长的可见光得到加强。（长的可见光得到加强。（400nm-760nm）解：解：k=1、2、3 1、2、3n1 n2 n3，透
3、射光中哪种波长的可见光得到加强。，透射光中哪种波长的可见光得到加强。反射光的光程差与透射光的光程差互补反射光的光程差与透射光的光程差互补k=1、2、3 1、2、3劈尖、牛顿环劈尖、牛顿环光程差光程差相邻亮纹或相邻相邻亮纹或相邻暗纹间的厚度差暗纹间的厚度差相邻亮纹或暗相邻亮纹或暗纹间的距离纹间的距离 21.（11-15、18，179）用波长为）用波长为 的单色光垂直照射折射率的单色光垂直照射折射率为为n2的劈尖（的劈尖（n1 n2 n3）。观察反射光的干涉条纹，求从劈）。观察反射光的干涉条纹，求从劈尖棱边处开始向右数第尖棱边处开始向右数第5条暗纹中心所对应的厚度。条暗纹中心所对应的厚度。n1n3
4、e5 n1 n2 n3 若劈尖角度为若劈尖角度为，条纹间距，条纹间距为多少为多少解：解：（1）（2）SOL1L2fb 0 夫朗和费单缝衍射夫朗和费单缝衍射光程差光程差半波带数半波带数极小极小次极大次极大半角宽半角宽线宽线宽22.在夫琅和费单缝衍射实验中，波长为在夫琅和费单缝衍射实验中，波长为 的单色光垂直入射在的单色光垂直入射在宽度宽度 b=2 的的单缝上，对应于衍射角为的的单缝上，对应于衍射角为 300 方向，单缝处的方向，单缝处的波面可分成多少个半波带？（波面可分成多少个半波带？（11-24；17-19）23.习题集（第习题集（第12章）（二）章）（二）7平行平行单单色光垂直入射于色光垂直
5、入射于单缝单缝上，上，观观察夫察夫琅禾琅禾费费衍射，若屏上衍射，若屏上p点点处为处为第三第三级级暗暗纹纹，则单缝处则单缝处波面相波面相应应的可划分的可划分为为 _ 个半个半波波带带。若将。若将单缝宽单缝宽度度缩缩小一半，小一半，p点点处处将是将是 _ 级级_纹纹。61明明N=6k=1 当甲、乙是两当甲、乙是两不相干不相干 的光源时，则甲衍射的光源时，则甲衍射图样的中央极大与乙衍射图样的第一极小图样的中央极大与乙衍射图样的第一极小重合重合时时所定出的两物点间的距离作为光学仪器所能分辨所定出的两物点间的距离作为光学仪器所能分辨的两物点间的最小距离。两物点的透镜光心的张的两物点间的最小距离。两物点的
6、透镜光心的张角称为最小分辨角。即角称为最小分辨角。即Airy斑的半角宽。最小分斑的半角宽。最小分辨角的倒数称为分辨本领。辨角的倒数称为分辨本领。甲甲乙乙24.（11-5）波长）波长=550nm的单色光垂直入射于光栅的单色光垂直入射于光栅常数常数d=1.010-4cm的光栅上，可能观察到的光谱线的光栅上，可能观察到的光谱线的最大级次为的最大级次为（A）4；（B）3；（C）2；（D）1。dsin =k （k=0,1,2,）光栅方程光栅方程（sin =1）n2n1 布儒斯特定律布儒斯特定律 当光在界面的入射角当光在界面的入射角 i=i0,且且 tgi0=n2/n1时，时，反射光将成为反射光将成为振动
7、面垂直于入射面的偏振光振动面垂直于入射面的偏振光。i0称为称为布儒斯特角布儒斯特角.反射光与折射光成反射光与折射光成900角。折射角。折射光仍为部分偏振光光仍为部分偏振光i0 0i025.教材教材P166 11-25 教材教材P173 17-25i0i0 26.如何用一块偏振片来区分自然光、部分偏振光和如何用一块偏振片来区分自然光、部分偏振光和偏振光。偏振光。I0？I 不变不变？I变，有消光变，有消光？I变，无消光变，无消光？PI将偏振片将偏振片P旋转一周旋转一周 自然光自然光偏振光偏振光部分偏振光部分偏振光 马吕斯定律马吕斯定律由偏振片起偏后强度的变化规律由偏振片起偏后强度的变化规律I=I0
8、cos2 P1A0P2A消光消光27.（11-35、36；17-29、30）三个偏振片三个偏振片P1、P2、P3堆叠在一起，堆叠在一起，P1、P3的偏振化方向相互垂直，的偏振化方向相互垂直，P1与与 P2的偏振化方向间的夹角为的偏振化方向间的夹角为300。强度为。强度为I0的自的自然光垂直入射于偏振片然光垂直入射于偏振片P1，并依次透过偏振片，并依次透过偏振片P1、P2、P3，求通过三个偏振片后的光强。，求通过三个偏振片后的光强。P3P1P2I0I1I2I3P3P1P2I0I1I2I3P11P2 2P33解：解：狭义相狭义相对论的对论的时空观时空观狭义相狭义相对论的对论的动力学动力学狭狭 义义
9、 相相 对对 论论狭义相对论狭义相对论基本原理基本原理1.相对性原理相对性原理:所有物理规律在一切惯性系中形式保持不变所有物理规律在一切惯性系中形式保持不变.2.光速不变原理光速不变原理:在真空的任何惯性系中在真空的任何惯性系中,光速保持不变光速保持不变.洛伦兹洛伦兹变换式变换式系系SS系系系系SS系系同时的相对性同时的相对性 两事件在两事件在S系中同时异地发生，在系中同时异地发生，在S系中必定不是同时发生。系中必定不是同时发生。长度收缩长度收缩 相对于观察者运动的物体沿运动方向的长度收缩相对于观察者运动的物体沿运动方向的长度收缩时间延缓时间延缓 相对于观察者运动的钟变慢相对于观察者运动的钟变
10、慢相对论质量相对论质量相对论动量相对论动量相对论能量相对论能量粒子总能量粒子总能量粒子静能粒子静能粒子动能粒子动能动量和能量动量和能量pcE0E狭义相对论基本原理狭义相对论基本原理物理规律对所有惯性系都具有相同的形式。物理规律对所有惯性系都具有相同的形式。1.相对性原理相对性原理2.光速不变原理光速不变原理在任何惯性系中，光在真空中的速率都相等。在任何惯性系中，光在真空中的速率都相等。1.同时的相对性同时的相对性2.长度的收缩长度的收缩3.时间延缓时间延缓4.质速关系质速关系E=m c 2=E k+m0 c 25.质能关系质能关系静止能量静止能量E 0=m 0 c 2E 2=P 2 c 2+m
11、02 c 4 6.动质能三角形动质能三角形28.（14-17、18；18-13）若从一惯性系中测得）若从一惯性系中测得宇宙飞船的长度为其固有长度的一半，试问宇宙宇宙飞船的长度为其固有长度的一半，试问宇宙飞船相对此惯性系的速度为多少？飞船相对此惯性系的速度为多少？29.习题集（第习题集（第13章）（二）章）（二）4边长为边长为 l 的正方形，的正方形，沿着一棱边方向以高速沿着一棱边方向以高速v运动，则该运动正方向的面运动，则该运动正方向的面积为积为 yxoyxoS0yxoSyxo30.在地球上进行的一场足球赛持续了在地球上进行的一场足球赛持续了90分钟，在以分钟，在以速率速率u=0.8c飞行的火
12、箭上的乘客观测，这场球赛持续飞行的火箭上的乘客观测，这场球赛持续的时间为的时间为（A）150分钟；分钟；（B）120分钟；分钟；（C）60分钟；分钟；（D）54分钟。分钟。解：解：对于飞船中的观察者，用相对于地球静止的钟测出的对于飞船中的观察者，用相对于地球静止的钟测出的球赛时间球赛时间90分钟为原时分钟为原时四四1（1）（2）31.粒子的动能等于它本身的静止能量，粒子的质量粒子的动能等于它本身的静止能量，粒子的质量与静质量之比为与静质量之比为B32.粒子的总能量等于它本身的静止能量的两倍，这粒子的总能量等于它本身的静止能量的两倍，这时粒子的速度为时粒子的速度为A 33.一边长为一边长为L0、
13、质量为、质量为m0的立方体沿其一棱的方向的立方体沿其一棱的方向相对于观察者相对于观察者A以速度以速度u运动，求观察者测得该立方体运动，求观察者测得该立方体的密度为多少？的密度为多少？解：解：量量 子子 物物 理理普朗克假设普朗克假设热辐射热辐射任何物体在任何温度下都要向外辐射各种频率的电磁波。任何物体在任何温度下都要向外辐射各种频率的电磁波。光电效应光电效应康普顿效应康普顿效应光子的波粒二象性光子的波粒二象性物质的波粒二象性物质的波粒二象性34.以波长为以波长为的光照射金属的光照射金属钯钯表面表面产产生光生光电电效效应应，钯钯的的红线频红线频率率为为 0，求遏止电压，求遏止电压Ua。解：解：德
14、布罗意波德布罗意波35.粒子质量为粒子质量为m，动能为，动能为Ek，则该粒子的德布罗意，则该粒子的德布罗意波长为波长为第第15章作业答案章作业答案习题集（一）习题集（一）1.C；6.C；7.B、D。（二）（二）2.散射角散射角 散射物质散射物质3.教材教材15-15（2）（4）15-20考前答疑时间：考前答疑时间：12月月8日（十四周周四）日（十四周周四）8:30-17:00 地点：物理实验楼三楼第十实验室地点：物理实验楼三楼第十实验室 （分光计实验室）（分光计实验室）通知第28届全国部分地区大学生物理竞赛于2011年12月11日（星期日）下午2：00-4：30在北京大学、清华大学、北京邮电大学、北理工良乡校区和北航沙河校区5处考场举行。参赛考生凭准考证和学生证进场，带黑色中性笔，不允许带计算器，关闭手机和其他通讯工具。如果学生证丢失，务必到学校教务处开证明(学院证明无效)。北方工业大学的其他证件（一卡通等）一律无效！准考证在考试当天发。参赛考生12月11日中午12：30在校南门集合，统一乘车前往。如有特殊原因，需自行前往的考生，请与任课老师联系。