衍射規(guī)律的應(yīng)用

1、14-11 衍射規(guī)律的應(yīng)用衍射規(guī)律的應(yīng)用根據(jù)幾何光學(xué)根據(jù)幾何光學(xué) : : 物點(diǎn)與像點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)，選擇物點(diǎn)與像點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)，選擇適合的透鏡可以把任何微小的物體放大到清晰適合的透鏡可以把任何微小的物體放大到清晰可見(jiàn)的程度?？梢?jiàn)的程度。由波動(dòng)光學(xué)由波動(dòng)光學(xué) : :一個(gè)點(diǎn)光源經(jīng)過(guò)透鏡后所成的像是一個(gè)點(diǎn)光源經(jīng)過(guò)透鏡后所成的像是以愛(ài)里斑為中心的一組衍射條紋。以愛(ài)里斑為中心的一組衍射條紋。一一. .光學(xué)儀器分辨本領(lǐng)的分析光學(xué)儀器分辨本領(lǐng)的分析 如果兩個(gè)物點(diǎn)相距太近，他們的愛(ài)里斑重疊過(guò)如果兩個(gè)物點(diǎn)相距太近，他們的愛(ài)里斑重疊過(guò)多，這兩個(gè)物點(diǎn)的像就無(wú)法分辨。多，這兩個(gè)物點(diǎn)的像就無(wú)法分辨。 兩物點(diǎn)相距多遠(yuǎn)時(shí)兩物點(diǎn)相距多

2、遠(yuǎn)時(shí)恰好能分辨恰好能分辨呢？呢？瑞利判據(jù)：瑞利判據(jù)：對(duì)于兩個(gè)等光強(qiáng)的對(duì)于兩個(gè)等光強(qiáng)的非相干物點(diǎn)非相干物點(diǎn)，如，如果其一個(gè)象斑的中心恰好落在另一象斑的第一果其一個(gè)象斑的中心恰好落在另一象斑的第一暗紋處，則此兩物點(diǎn)被認(rèn)為是暗紋處，則此兩物點(diǎn)被認(rèn)為是剛剛可以分辨剛剛可以分辨。 兩物點(diǎn)恰好能分辨時(shí)，兩個(gè)愛(ài)里斑中心的兩物點(diǎn)恰好能分辨時(shí)，兩個(gè)愛(ài)里斑中心的距離正好是愛(ài)里斑的半徑距離正好是愛(ài)里斑的半徑D/2。*1s2sf02D可分辨可分辨恰好分辨恰好分辨不可分辨不可分辨 當(dāng)兩個(gè)物點(diǎn)剛好被分辨時(shí)，它們對(duì)透鏡中心的當(dāng)兩個(gè)物點(diǎn)剛好被分辨時(shí)，它們對(duì)透鏡中心的張角稱張角稱最小分辨角最小分辨角或角分辨率。或角分辨率。 *

3、1s2sf02DD22.10最小分辨角最小分辨角光學(xué)儀器分辨光學(xué)儀器分辨率率22.110D1,D 例例1 1 設(shè)人眼在正常照度下的瞳孔直徑約為設(shè)人眼在正常照度下的瞳孔直徑約為3mm，而在可見(jiàn)光中，人眼最敏感的波長(zhǎng)為而在可見(jiàn)光中，人眼最敏感的波長(zhǎng)為550nm，問(wèn)問(wèn)（1 1）人眼的最小分辨角有多大？人眼的最小分辨角有多大？ （2 2）神舟五號(hào)軌道最高點(diǎn)約神舟五號(hào)軌道最高點(diǎn)約300km，則兩物點(diǎn)間，則兩物點(diǎn)間距為多大時(shí)才能被分辨？距為多大時(shí)才能被分辨？解（解（1 1）D22.10rad102 . 24（2 2）m103m105 . 522. 137340300 102.2 10dl66m世界上最大的

4、射電世界上最大的射電望遠(yuǎn)鏡建在波多黎望遠(yuǎn)鏡建在波多黎各島的各島的Arecibo,直直徑徑305m，能探測(cè)，能探測(cè)射到整個(gè)地球表面射到整個(gè)地球表面僅僅10-12W的功率，的功率，也可探測(cè)引力波。也可探測(cè)引力波。顯微鏡：顯微鏡：D不會(huì)很大，可以減小不會(huì)很大，可以減小 提高分辨率。提高分辨率。使用使用 400nm的紫光，最小分辨距離為的紫光，最小分辨距離為200nm，放大倍數(shù)放大倍數(shù)2000倍。倍。電子顯微鏡能分辨相距電子顯微鏡能分辨相距0.1nm的兩個(gè)物點(diǎn)，可看到的兩個(gè)物點(diǎn)，可看到單個(gè)原子單個(gè)原子。二、二、 X X射線射線在晶體中的衍射在晶體中的衍射1895年倫琴發(fā)現(xiàn)年倫琴發(fā)現(xiàn)X 射線。射線。勞厄

5、勞厄提出提出X 射線是波長(zhǎng)很短的電磁波。射線是波長(zhǎng)很短的電磁波?？梢园l(fā)生衍射和干涉可以發(fā)生衍射和干涉現(xiàn)象。現(xiàn)象。X 射線的波長(zhǎng)：射線的波長(zhǎng)： 0.01 10nm晶體內(nèi)部原子排列的具體形式一晶體內(nèi)部原子排列的具體形式一般稱之為晶格，不同的晶體內(nèi)部般稱之為晶格，不同的晶體內(nèi)部原子排列稱為具有不同的晶格結(jié)原子排列稱為具有不同的晶格結(jié)構(gòu)構(gòu) 。晶格常數(shù)指的就是晶胞的。晶格常數(shù)指的就是晶胞的邊長(zhǎng)邊長(zhǎng)晶體內(nèi)部原子的排列具有周期性，晶體內(nèi)部原子的排列具有周期性，外部具有規(guī)則外形，比如鉆石外部具有規(guī)則外形，比如鉆石 晶胞為面心立方結(jié)構(gòu)，每個(gè)晶胞含有晶胞為面心立方結(jié)構(gòu)，每個(gè)晶胞含有4個(gè)鈉離子和個(gè)鈉離子和4個(gè)氯離子

6、個(gè)氯離子 晶體可以作為晶體可以作為X射線的空間衍射光柵射線的空間衍射光柵,即當(dāng)一束即當(dāng)一束 X射線通過(guò)晶射線通過(guò)晶體時(shí)將發(fā)生衍射，衍射波疊加的結(jié)果使射線的強(qiáng)度在某些方體時(shí)將發(fā)生衍射，衍射波疊加的結(jié)果使射線的強(qiáng)度在某些方向上加強(qiáng)，在其他方向上減弱。分析在照相底片上得到的衍向上加強(qiáng)，在其他方向上減弱。分析在照相底片上得到的衍射花樣，便可確定晶體結(jié)構(gòu)。英國(guó)物理學(xué)家布拉格父子射花樣，便可確定晶體結(jié)構(gòu)。英國(guó)物理學(xué)家布拉格父子(W.H.Bragg,W.L.Bragg)在勞厄發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上在勞厄發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上,不僅成功地測(cè)不僅成功地測(cè)定了定了NaCl、KCl等的晶體結(jié)構(gòu)等的晶體結(jié)構(gòu),并提出了作為晶體衍射基礎(chǔ)的并

7、提出了作為晶體衍射基礎(chǔ)的著名公式著名公式布拉格公式布拉格公式 。討論：討論： 1. 如果晶格常數(shù)已知，可以用來(lái)測(cè)定如果晶格常數(shù)已知，可以用來(lái)測(cè)定X射線的射線的波長(zhǎng)，進(jìn)行倫琴射線的光譜分析。波長(zhǎng)，進(jìn)行倫琴射線的光譜分析。 2. 如果如果X 射線的波長(zhǎng)已知，可以用來(lái)測(cè)定晶體射線的波長(zhǎng)已知，可以用來(lái)測(cè)定晶體的晶格常數(shù)，進(jìn)行晶體的結(jié)構(gòu)分析。的晶格常數(shù)，進(jìn)行晶體的結(jié)構(gòu)分析。符合上述條件時(shí)，各層晶面的反射線干涉后符合上述條件時(shí)，各層晶面的反射線干涉后將相互加強(qiáng)。將相互加強(qiáng)。2102,kksind 由勞厄斑點(diǎn)形成的晶體的由勞厄斑點(diǎn)形成的晶體的X射線衍射圖樣稱為射線衍射圖樣稱為勞厄相勞厄相,由由X射線照射多晶

8、體形成的射線照射多晶體形成的X射線衍射圖樣稱為射線衍射圖樣稱為德拜相德拜相.14-13 14-13 光的偏振態(tài)光的偏振態(tài) 一、自然光和線偏振光一、自然光和線偏振光太陽(yáng)是天然光源太陽(yáng)是天然光源,電燈和燭光是人造光源天然光源和一電燈和燭光是人造光源天然光源和一般人造光源直接發(fā)出的光都是自然光。它包括了垂直般人造光源直接發(fā)出的光都是自然光。它包括了垂直于光波傳播方向的所有可能的振動(dòng)方向于光波傳播方向的所有可能的振動(dòng)方向 ,沿著各個(gè)方向沿著各個(gè)方向振動(dòng)的光波強(qiáng)度都相同的光叫做自然光振動(dòng)的光波強(qiáng)度都相同的光叫做自然光特點(diǎn)：特點(diǎn)：在所有可能的方向上，光矢量的振幅都相等；在所有可能的方向上，光矢量的振幅都相

9、等；自然光可分解為振動(dòng)方向相互垂直但取向任意的兩個(gè)自然光可分解為振動(dòng)方向相互垂直但取向任意的兩個(gè)線偏振光，它們振幅相等，沒(méi)有確定的相位關(guān)系，各線偏振光，它們振幅相等，沒(méi)有確定的相位關(guān)系，各占總光強(qiáng)的一半。占總光強(qiáng)的一半。.uEEyEx yx cosEEx sinEEy 021IIIyx線偏振光線偏振光 自然光的表示方法：圓點(diǎn)與短線等距離地交錯(cuò)、自然光的表示方法：圓點(diǎn)與短線等距離地交錯(cuò)、均勻地畫(huà)出。均勻地畫(huà)出。二、二、 部分偏振光部分偏振光某一方向的光振動(dòng)比與之相垂直方向的光振動(dòng)占優(yōu)某一方向的光振動(dòng)比與之相垂直方向的光振動(dòng)占優(yōu)勢(shì)的光勢(shì)的光.光振動(dòng)只沿某一固定方向的光光振動(dòng)只沿某一固定方向的光 .

10、振動(dòng)面振動(dòng)面vE符號(hào)表示符號(hào)表示部分偏振光的分解部分偏振光的分解部分偏振光部分偏振光部分偏振光可分解為兩束振動(dòng)方向相互垂直的、不部分偏振光可分解為兩束振動(dòng)方向相互垂直的、不等幅的、不相干的線偏振光等幅的、不相干的線偏振光. .振幅最大的方向與振幅振幅最大的方向與振幅最小的方向垂直。最小的方向垂直。部分偏振光的表示法：部分偏振光的表示法： 垂直板面的光振動(dòng)較強(qiáng)垂直板面的光振動(dòng)較強(qiáng)平行板面的光振動(dòng)較強(qiáng)平行板面的光振動(dòng)較強(qiáng) 起偏器起偏器14-13 偏振光的獲得和檢測(cè)偏振光的獲得和檢測(cè)只允許沿某一特定方向的光通過(guò)的光學(xué)器件，叫做只允許沿某一特定方向的光通過(guò)的光學(xué)器件，叫做偏振偏振片片。這個(gè)特定的方向叫

11、做。這個(gè)特定的方向叫做偏振片的偏振化方向（透振方偏振片的偏振化方向（透振方向）向），用，用“ ”表示。偏振片就是一種起偏器表示。偏振片就是一種起偏器. 檢偏器檢偏器用來(lái)檢驗(yàn)?zāi)骋皇馐欠衿窆?。起偏器也是檢偏器用來(lái)檢驗(yàn)?zāi)骋皇馐欠衿窆?。起偏器也是檢偏器. （1 1）反射和折射起偏）反射和折射起偏-布儒斯特定律布儒斯特定律 反射和折射過(guò)程會(huì)使入射的自然光有一定程反射和折射過(guò)程會(huì)使入射的自然光有一定程度的度的偏振化偏振化，因?yàn)榉瓷涔鈱?duì)光振動(dòng)方向有，因?yàn)榉瓷涔鈱?duì)光振動(dòng)方向有選擇性選擇性，與入射面垂直的光振動(dòng)容易反射。與入射面垂直的光振動(dòng)容易反射。1n2ni 自然光自然光部分部分偏振光偏振光部分部分偏

12、振光偏振光1. 偏振光的獲得偏振光的獲得折射光是以平行于折射光是以平行于入射面的光振動(dòng)為入射面的光振動(dòng)為主的部分偏振光主的部分偏振光。反射光是以垂反射光是以垂直于入射面的直于入射面的光振動(dòng)為主的光振動(dòng)為主的部分偏振光部分偏振光 反射光的偏振化程度和入射角有關(guān)，當(dāng)入射反射光的偏振化程度和入射角有關(guān)，當(dāng)入射角等于某一特定值角等于某一特定值i0 ，且滿足：且滿足：120nnitg 這時(shí)反射光成為這時(shí)反射光成為線偏振光線偏振光。0i 1n2n自然光自然光線偏振光線偏振光部分偏振光部分偏振光20 i0i起偏角起偏角布儒斯特角布儒斯特角012012000icossinnnsinisinnnicosisin

13、tgi 所所以以又又布儒斯特定律布儒斯特定律雙折射現(xiàn)象雙折射現(xiàn)象 一束光射入一束光射入各向異性晶體各向異性晶體后有兩束折射光的現(xiàn)象。后有兩束折射光的現(xiàn)象。n1n2ie(各向異各向異性媒質(zhì)性媒質(zhì))自然光自然光e光光尋常光線尋常光線( (o o光光):):遵守折射遵守折射定律定律。對(duì)于晶體一切方向?qū)τ诰w一切方向都具有相同的折射率，且都具有相同的折射率，且在入射面內(nèi)傳播。在入射面內(nèi)傳播。非常光線非常光線( (e e光光):):不遵守折射定律。不遵守折射定律。它的折射率隨方向它的折射率隨方向而變化，并且不一定在入射面內(nèi)傳播而變化，并且不一定在入射面內(nèi)傳播 。o o光和光和e e光都是光都是線偏振光線

14、偏振光, ,且振動(dòng)方向相互垂直。且振動(dòng)方向相互垂直。(2)晶體的雙折射晶體的雙折射-尼科爾棱鏡尼科爾棱鏡o光光oABDC兩塊特殊要求加工的直角方解石，兩塊特殊要求加工的直角方解石，光軸在光軸在ABCD平面內(nèi)方向與平面內(nèi)方向與AB成成480，入射面取，入射面取ABCD面面方解石的折射率方解石的折射率1.658, 加拿大樹(shù)膠的折射率加拿大樹(shù)膠的折射率1.55，O光入射角大光入射角大于其臨界角為于其臨界角為690，被全反射，被全反射.對(duì)于對(duì)于e光，方得折射率為光，方得折射率為1.516，膠，膠的折射率為的折射率為1.55因而不會(huì)發(fā)生全發(fā)射。因而不會(huì)發(fā)生全發(fā)射。e760O220680尼科爾棱鏡尼科爾棱

15、鏡QQ680480(3)二向色性晶體二向色性晶體有些晶體不僅具有雙折射現(xiàn)象，且對(duì)于有些晶體不僅具有雙折射現(xiàn)象，且對(duì)于o光和光和e光有光有著著強(qiáng)烈的選擇性吸收作用，這種晶體就叫做強(qiáng)烈的選擇性吸收作用，這種晶體就叫做二向色性晶二向色性晶體。體。如電氣石晶體對(duì)自然光的某一振動(dòng)方向上的光振如電氣石晶體對(duì)自然光的某一振動(dòng)方向上的光振動(dòng)幾乎完全吸收，而垂直于該方向的光振動(dòng)只稍微減動(dòng)幾乎完全吸收，而垂直于該方向的光振動(dòng)只稍微減弱后通過(guò)。弱后通過(guò)。二、檢偏二、檢偏-馬呂斯定律馬呂斯定律 根據(jù)光通過(guò)旋轉(zhuǎn)的檢偏器時(shí)其光強(qiáng)的變化情況根據(jù)光通過(guò)旋轉(zhuǎn)的檢偏器時(shí)其光強(qiáng)的變化情況來(lái)判斷該光偏振性的過(guò)程稱來(lái)判斷該光偏振性的過(guò)

16、程稱檢偏檢偏。1P2P.起偏器起偏器檢偏器檢偏器自然光自然光線偏振光線偏振光.偏振光通過(guò)旋轉(zhuǎn)的檢偏器，偏振光通過(guò)旋轉(zhuǎn)的檢偏器， 光強(qiáng)發(fā)生變化光強(qiáng)發(fā)生變化.起偏器起偏器檢偏器檢偏器自然光自然光線偏振光線偏振光1P2P. . . .偏振光通過(guò)旋轉(zhuǎn)的檢偏器，偏振光通過(guò)旋轉(zhuǎn)的檢偏器， 光強(qiáng)發(fā)生變化光強(qiáng)發(fā)生變化偏振光通過(guò)旋轉(zhuǎn)的檢偏器，偏振光通過(guò)旋轉(zhuǎn)的檢偏器， 光強(qiáng)發(fā)生變化光強(qiáng)發(fā)生變化.起偏器起偏器檢偏器檢偏器自然光自然光線偏振光線偏振光1P2P.兩偏振片的偏振化方向相互垂直光強(qiáng)為零兩偏振片的偏振化方向相互垂直光強(qiáng)為零偏振光通過(guò)旋轉(zhuǎn)的檢偏器，偏振光通過(guò)旋轉(zhuǎn)的檢偏器， 光強(qiáng)發(fā)生變化光強(qiáng)發(fā)生變化.起偏器起偏器

17、檢偏器檢偏器自然光自然光線偏振光線偏振光1P2P.起偏器起偏器檢偏器檢偏器自然光自然光線偏振光線偏振光1P2P.偏振光通過(guò)旋轉(zhuǎn)的檢偏器，偏振光通過(guò)旋轉(zhuǎn)的檢偏器， 光強(qiáng)發(fā)生變化光強(qiáng)發(fā)生變化偏振光通過(guò)旋轉(zhuǎn)的檢偏器，偏振光通過(guò)旋轉(zhuǎn)的檢偏器， 光強(qiáng)發(fā)生變化光強(qiáng)發(fā)生變化.起偏器起偏器檢偏器檢偏器自然光自然光線偏振光線偏振光1P2P.自然光通過(guò)旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強(qiáng)不變自然光通過(guò)旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強(qiáng)不變.檢偏器檢偏器自然光自然光2P.自然光通過(guò)旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強(qiáng)不變自然光通過(guò)旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強(qiáng)不變.檢偏器檢偏器自然光自然光2P.自然光通過(guò)旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強(qiáng)不變自然光通過(guò)旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強(qiáng)不變.檢偏器檢偏器自然光

18、自然光2P.自然光通過(guò)旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強(qiáng)不變自然光通過(guò)旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強(qiáng)不變.檢偏器檢偏器自然光自然光2P.自然光通過(guò)旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強(qiáng)不變自然光通過(guò)旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強(qiáng)不變.檢偏器檢偏器自然光自然光2P.自然光通過(guò)旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強(qiáng)不變自然光通過(guò)旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強(qiáng)不變.檢偏器檢偏器自然光自然光2P.自然光通過(guò)旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強(qiáng)不變自然光通過(guò)旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強(qiáng)不變.檢偏器檢偏器自然光自然光2P.起偏器起偏器檢偏器檢偏器自然光自然光線偏振光線偏振光1P2P. 0I0121II 20212cos21cosIII I0IPP E0 E=E0cos , 2 0 0EI 2 2 0 2 cos EEI 0

19、max0III ， 02 I， 消光消光 20cosII 馬呂斯定律馬呂斯定律（18091809）馬呂斯定律馬呂斯定律212cosII 3p1p0I0I1I3p2p1p2I3I2p3p1p0121II 20cos2I 在兩塊正交偏振片在兩塊正交偏振片 之間插入另一塊偏之間插入另一塊偏振片振片 ，光強(qiáng)為，光強(qiáng)為 的自然光垂直入射于偏振片的自然光垂直入射于偏振片 ，討論轉(zhuǎn)動(dòng)討論轉(zhuǎn)動(dòng) 透過(guò)透過(guò) 的光強(qiáng)的光強(qiáng) 與轉(zhuǎn)角的關(guān)系與轉(zhuǎn)角的關(guān)系 .I31p,p2p2p3p0I1p討論討論14-15 旋光現(xiàn)象旋光現(xiàn)象 線偏振光通過(guò)某些透明介質(zhì)后，它的光振動(dòng)方線偏振光通過(guò)某些透明介質(zhì)后，它的光振動(dòng)方向?qū)⒗@著光的傳播

20、方向旋轉(zhuǎn)某一角度向?qū)⒗@著光的傳播方向旋轉(zhuǎn)某一角度 的現(xiàn)象的現(xiàn)象，稱，稱為為旋光現(xiàn)象旋光現(xiàn)象。這種介質(zhì)稱為這種介質(zhì)稱為旋光物質(zhì)旋光物質(zhì)。如石英、糖、。如石英、糖、酒石酸鉀鈉等。酒石酸鉀鈉等。F為濾色片；為濾色片；M為起偏器；為起偏器； N為檢偏器；旋光物體為檢偏器；旋光物體C（例如石英片）（例如石英片）放在兩個(gè)放在兩個(gè)正交正交的偏振片的偏振片M 與與N 之之間，將會(huì)看到視場(chǎng)由原來(lái)的間，將會(huì)看到視場(chǎng)由原來(lái)的暗變亮暗變亮，把檢偏器，把檢偏器 N 旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，又可得到暗視場(chǎng)，該角即為旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，又可得到暗視場(chǎng)，該角即為 。 MNFC 實(shí)驗(yàn)證明：振動(dòng)面旋轉(zhuǎn)的角度實(shí)驗(yàn)證明：振動(dòng)面旋轉(zhuǎn)的角度 與材料的厚

21、度與材料的厚度d 、濃度、濃度C 、入射光的波長(zhǎng)入射光的波長(zhǎng) 以及以及溫度溫度有關(guān)。有關(guān)。對(duì)于固體：對(duì)于固體：l 為為旋光率旋光率，與旋光物質(zhì)、，與旋光物質(zhì)、入射光波長(zhǎng)及溫度有關(guān)。入射光波長(zhǎng)及溫度有關(guān)。lC對(duì)于液體：對(duì)于液體：MN 迎著光的傳播方向觀察迎著光的傳播方向觀察,若振動(dòng)面沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)若振動(dòng)面沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)稱為右旋稱為右旋,若振動(dòng)面沿著逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)稱之為左旋若振動(dòng)面沿著逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)稱之為左旋.旋光率旋光率 跟入射波的波長(zhǎng)有關(guān)跟入射波的波長(zhǎng)有關(guān),不同波長(zhǎng)的光其振動(dòng)面旋轉(zhuǎn)的不同波長(zhǎng)的光其振動(dòng)面旋轉(zhuǎn)的角度不同角度不同,這種現(xiàn)象叫做這種現(xiàn)象叫做旋光現(xiàn)象旋光現(xiàn)象.14-16 光的吸收、

22、色散和散射光的吸收、色散和散射一、光的吸收一、光的吸收光波在物質(zhì)中傳播時(shí)光波在物質(zhì)中傳播時(shí),一部分能量轉(zhuǎn)變?yōu)槲镔|(zhì)的內(nèi)能一部分能量轉(zhuǎn)變?yōu)槲镔|(zhì)的內(nèi)能這種現(xiàn)象就是物質(zhì)對(duì)光的這種現(xiàn)象就是物質(zhì)對(duì)光的吸收吸收.一束單色平行光在某種均勻介質(zhì)中沿一束單色平行光在某種均勻介質(zhì)中沿x方向傳播方向傳播,如果如果通過(guò)厚度為通過(guò)厚度為dx的薄層的薄層,光的強(qiáng)度由光的強(qiáng)度由 I變?yōu)樽優(yōu)镮-dI,光的減小光的減小量的量的dI與光強(qiáng)與光強(qiáng)I成正比成正比,與通過(guò)的物質(zhì)厚度成正比與通過(guò)的物質(zhì)厚度成正比.IdxdI 是比例系數(shù)是比例系數(shù),稱為該物質(zhì)對(duì)此單色平行光的稱為該物質(zhì)對(duì)此單色平行光的吸收系數(shù)吸收系數(shù).如果如果x=0處處,光強(qiáng)

23、為光強(qiáng)為I0,則光通過(guò)厚度為則光通過(guò)厚度為x的物質(zhì)后的物質(zhì)后,光強(qiáng)可光強(qiáng)可由上式求出由上式求出: dxIdIxeII0 由于物質(zhì)對(duì)光的吸收由于物質(zhì)對(duì)光的吸收,隨著光進(jìn)入物質(zhì)的深度的增加隨著光進(jìn)入物質(zhì)的深度的增加,光的強(qiáng)度按指數(shù)方式衰減光的強(qiáng)度按指數(shù)方式衰減,這個(gè)規(guī)律就是朗伯定律這個(gè)規(guī)律就是朗伯定律.二、光的色散二、光的色散光在物質(zhì)中的傳播速度光在物質(zhì)中的傳播速度 隨波長(zhǎng)隨波長(zhǎng) 而改變的現(xiàn)象，叫做而改變的現(xiàn)象，叫做色散。色散。因?yàn)槲镔|(zhì)的折射率可以表示為：因?yàn)槲镔|(zhì)的折射率可以表示為：vvcn/色散也表示為物質(zhì)的折射率對(duì)波長(zhǎng)的變化：色散也表示為物質(zhì)的折射率對(duì)波長(zhǎng)的變化：)(fn 物質(zhì)的折射率隨波長(zhǎng)變

24、化的狀況和程度，常用色散率物質(zhì)的折射率隨波長(zhǎng)變化的狀況和程度，常用色散率. /來(lái)表征ddn三、光的散射三、光的散射光進(jìn)入不均勻物質(zhì)中使得光偏離入射方向二向四面八光進(jìn)入不均勻物質(zhì)中使得光偏離入射方向二向四面八方方散開(kāi)，這種現(xiàn)象叫做散開(kāi)，這種現(xiàn)象叫做光的色散光的色散。向四面八方散開(kāi)的光，。向四面八方散開(kāi)的光，就叫做就叫做散射光散射光。若同時(shí)考慮光的吸收和色散，光通過(guò)。若同時(shí)考慮光的吸收和色散，光通過(guò)厚度為厚度為x的物質(zhì)后，光強(qiáng)可以表示為：的物質(zhì)后，光強(qiáng)可以表示為：)(0eII 是物質(zhì)的是物質(zhì)的散射系數(shù)散射系數(shù)。也可以把。也可以把 叫做消光系數(shù)叫做消光系數(shù),用以表征由于吸收和散射的共同作用使光通過(guò)物質(zhì)后用以表征由于吸收和散射的共同作用使光通過(guò)物質(zhì)后光強(qiáng)減弱的程度。光強(qiáng)減弱的程度。小小 結(jié)結(jié)一、薄膜干涉一、薄膜干涉1相對(duì)光強(qiáng)相對(duì)光強(qiáng)220AEI 2光程與光程差計(jì)算光程與光程差計(jì)算3半波損失半波損失4薄膜干涉條件薄膜干涉條件 干干涉涉減減弱弱干干涉涉加加強(qiáng)強(qiáng)210212210,k)k(,kk 二、單縫衍射二、單縫衍射1單縫衍射條件單縫衍射條件中中央央明明紋紋明明紋紋暗暗紋紋02121221 sina),k()k(sina),k(ksina2條紋寬度計(jì)算條紋寬度計(jì)算),k( 21 fxa暗