2022-2023学年高二物理竞赛课件：两个振动方向互相垂直的光波叠加

两个振动方向互相垂直的光波叠加 两个振动方向互相垂直的光波叠加 假设光源S1和S2发出的单色光波频率相同，传播方向相同，但振动方向互相垂直，它们在z轴上的一点P处叠加 z x y z1 z2 S1 S2 Ey Ex 合成光波的两种速度v和vg 群速度 相速度 v和vg的关系 当很小时，群速度可以写为 群速度vg和相速度v之间的关系为 v和vg通过色散相联系 dv/d正是介质色散性质的反映 dv/d>0，正常色散 ，群速度小于相速度 dv/d<0 ，反常色散 ，群速度大于相速度 dv/d=0 ，无色散，群速度等于相速度 群速度就是复杂波包络的传播速度，可看作能量或信息的传播速度，因为能量正比于振幅的平方 vg和群折射率ng 群折射率为 合成光波的表达 设S1和S2两点的初始位相为零 消除变量t，得到E矢量末端的空间轨迹 E矢量末端空间轨迹的描述 平面轨迹（ t为常数）一般为椭圆 O 2a1 2a2 x y  1 2   三维空间轨迹 轨迹在Ex和Ey平面上的投影 E矢量末端空间轨迹的特点 E矢量的状态由Ex和Ey的大小和决定 一般情况下， E是椭圆偏振光 ＝0或2时， 合成光波是斜率为a2/a1的线偏振光；当＝时，合成光波是斜率为-a2/a1的线偏振光 在＝/2及其奇数倍时 ，合成光波为椭圆偏振光 椭圆偏光的旋转方向 迎着光传播方向看去，合矢量顺时针旋转时，偏振光是右旋的，sin<0 迎着光传播方向看去，合矢量反时针旋转时，偏振光是左旋的 ，sin>0 Ex Ey k t=0 t>0 =/2 Ex Ey k t=0 t>0 =-/2 $