2020年高中物理竞赛-普通物理学C（修订版）07光的干涉：基本概念(共17张PPT)

2020高中物理竞赛 普通物理学C （2020新修版） 一　有关光波、光源的基本概念 由变化的电场、磁场相互激发，由近及远传播形成的波 光波依靠自身传播，不需要传播媒质 　在真空中的传播速率为c。光波是横波 §15.2 光的干涉 光波：交变电磁场在空间传播 光波的颜色：不同频率的光波能引起人视觉的不同颜色 光的频谱：按光的波长(或频率)顺序排列而成的频谱图 光矢量：电磁波中引起化学与视觉效应的电场强度E矢量 光振动：电场强度E矢量的周期变化称为光振动 相对光强： 光的强度：光的强度正比于光振动的振幅平方 颜色： 紫 ~ 红  : 4000Å ~ 7000Å(3900 Å ~ 7600 Å)  : 7.691014Hz ~ 3.951014Hz 广义：电磁波 狭义： 可见光，电磁波中的狭窄波段 1. 光 2、光与机械波相干性比较  相干条件 振动方向相同 频率相同 相位差恒定 相同：  光强分布： 干涉项 相长 相消  相长 相消 一般光源的发光机制：被激发到较高能级的原子跃迁到低能级时，辐射出多余能量。 不同： 机械波源与光波波源特征不同 容易满足相干条件 难以满足相干条件 … … n 1 2 3 4 5 E1=-13.6eV E2 E3 E4 例： 氢原子光谱巴耳麦系（可见光） 一个原子，一次跃迁，发出一个光波波列。 断续、脉冲式 非严格单色波 持续时间有限 波列长度有限 频率一定 振动方向一定 初相一定 … … n 1 2 3 4 5 E1=-13.6eV E2 E3 E4 I I0 I0/2    谱线宽度 不同原子发光、或同一原子各次发光 频率 振动方向 初相 具有随机性 不满足相干条件 均匀分布，非相干叠加 0 两普通光源或同一光源的不同部分是不相干的 发展状况：  激光： 产生机理不同，具有相干性 可以观察到十分短暂的干涉，甚至两个独立光源的干涉。  快速光电接收器件： ——皮秒技术 E2 E1 h =E2-E1 普通光源： 自发辐射 E2 E1 h h h 激光： 受激辐射 频率 相位 偏振态 传播方向 完全相同 3.从普通光源获得相干光 在分别讨论两种方法以前，先建立一个重要概念 思路： 将同一点光源、某一时刻发出的光分成两束，再引导其相遇叠加  分波阵面法 将同一波面上两不