2020高中物理竞赛辅导课件—基础光学第2章 光波的叠加与分析(共40张PPT)

第二章 光波的叠加与分析 频率相同、振动方向相同的单色光波的迭加 *** 驻波 * 两个频率相同、振动方向垂直光波的迭加 ** 不同频率的两个单色光波的迭加 光波的分析 光波叠加种类： 同频率同方向光波的叠加 ——干涉现象 §2.1 同一条直线相向传播的相干光叠加 ——驻波 §2.2 同频率相互垂直的光波的叠加 ——椭圆偏振光 §2.3 同方向不同频率的光波的叠加 ——光学“拍” §2.4 线性媒质： 波的独立传播原理：几个波的传播,互不干扰,按照各自的规律传播。每一个波独立的产生作用，不因其他波的存在而受到影响。 波的迭加原理：几个波在相遇点产生的合振动是各个波单独产生的振动的矢量和。 真空中普遍成立，介质中微扰条件（线性） 照射场小于：原子外层电子电场1010V/m. 波的迭加：几个波在相遇点产生的合振动是各个波单独产生的振动的矢量和。 如果场矢量相同，合场等于标量场代数和。 光波的分析：任何复杂波都可以分解为一组由余弦函数和正弦函数表示的单色波之和。 傅里叶级数（周期）和傅立叶积分（非周期） 两/多列波在相交处 振动独立 振动相加 强度干涉 两列光波相遇，每列波仍然保持原有的特性（频率、波长、振动方向、传播方向等）。 §2.1 频率、振动方向相同单色波的迭加 迭加原理是介质对光波的线性响应的一种反映。 2.1.1、代数加法 两光波各自在P点产生的光振动可以写为 ： y p S1 S2 r1 r2 在P点产生的合振动可以写为: ∴合振动 其中 P点的合振动是一个简谐振动， 振动频率和振动方向都与两单色光波相同 y p S1 S2 r1 r2 P点的合振动是一个简谐振动， 振动频率和振动方向都与两单色光波相同。 如果两单色光波的振幅相等，即a1＝a2＝a，则P点的合振幅: 或以光强度表示为 在P点的迭加光强度决定于位相差： P点光强介于0~4I0间 （1）当 时，I=4I0 振动加强 （2）当