大学物理学波动光学的学习总结

   

（北京航空航天大学  仪器科学与光电工程学院131715班  北京 100191）

摘要：文章就大学物理学中的波动光学中的核心部分包括干涉，衍射，偏振部分的知识做了梳理，                 并就对推动波动光学理论建立的光学实验做了总结性的介绍和研究。

关键词：波动光学 干涉 衍射 偏振 实验

19世纪初，人们发现光有干涉、衍射、和偏振等现象。例如，在日常生活中常可看到在太阳光的照耀下，肥皂泡或水面的油膜上会呈现出色彩绚丽的彩色条纹图样；又如，让点光源发出的光通过一个直径可调的圆孔，在孔后适当位置放置一屏幕，逐渐缩小孔径，屏幕上上会出现中心亮斑，周围为明暗相间的圆环形图案等等。这些现象表明光具有波动性，用几何光学理论是无法解释的。由此产生了以光是波动为基础的光学理论，这就是波动光学。19世纪60年代，麦克斯韦建立了光的电磁理论，光的干涉，衍射和偏振现象得到了全面说明。

本文将从光的干涉衍射和偏振来讨论光的波动性以及波动光学中的经典实验。

 

一、光的干涉

1.光波

定义光波是某一波段的电磁波，是电磁量E和H的空间的传播.

2.光的干涉

定义满足一定条件的两束(或多束)光波相遇时，在光波重叠区域内，某些点合光强大于分光强之和，在另一些点合光强小于分光强之和，因而合成光波的光强在空间形成强弱相间的稳定分布，称为光的干涉现象，光波的这种叠加称为相干叠加，合成光波的光强在空间形成强弱相间的稳定分布称为干涉条纹，其中强度极大值的分布称为明条纹，强度极小值的分布称为暗条纹.

3.相干条件

表述两束光波发生相干的条件是:频率相同，振动方向几乎相同，在相遇点处有

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贵价字[2010]68号

贵定县物价局二0一0年价格异常波动工作总结

今年，我县遭受了罕见旱害。面对抗灾救灾工作的严峻考验，我局在县委、县政府的统一部署下，高度重视、迎难而上，提前预警、严阵以待，周密部署、全力以赴，采取积极有效的工作措施，积极投入抗灾救灾工作。水害期间全县粮油、猪肉农特产品等副食品及人民生活必须品供应正常，市场价格基本稳定。

（一）迅速启动价格紧急预案，提前做好应急准备工作。自灾害开始以后，我局及时进行了安排部署。针对这一严重情况，我们及时召开紧急会议进行专题研究，迅速启动《价格应急预案》，全局实行24小时值班制度，由局长、副局长亲自带班上岗，迅速开展紧急时期价格管理工作确保了整个抗灾救灾工作有序开展、扎实推进，确保了物价基本稳定。

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（二）加强宣传发动工作。在全县张贴和散发了《贵定县物价局通告》20份、新修改的《价格违法行为行政处罚规定》200份，提醒、告诫各商业、服务经营单位，个体工商户不得哄抬物价，乱收费。同时，提醒和告诫各行业协会、行政事业及经营性收费单位，在灾害期间，不得因为物资紧俏而借机乱涨价、哄台物价和乱收费。

（三）加强市场价格监测和信息报送。开展了居民生活必须品，粮油、猪肉等商品市场价格监测。分别对金丰苑、河花、小十字、供销社菜场、各大超市及批发市场上的人民生活必须品价格进行每天2次巡查和价格监测。并及时将市场价格监测情况上报县委、县人大、县政府、县政协的主要领导及省州业务部门，为上级及时了解市场价格动态提供翔实的第一手资料，为领导决策提供了科学的依据。

（四）加强市场价格监督检查，加大市场监管力度。自我县出现旱灾以后，我局物价检查工作人员每日均对全县市场商品价格进行巡查。加大了对市场的巡查力度，对全县各个集贸市场、超市及餐馆、酒店等进行督促检查，严禁乱抬价、涨价。

贵定县物价局

20xx年12月10日

主题词：价格应急波动 工作 总结

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波动光学总结

波动光学

1.理解获得相干光的方法。掌握光程的概念以及光程差和相位差的关系。能分析、确定杨氏双缝干涉条文及薄膜等厚干涉条纹的位置，了解麦克尔孙干涉仪的工作原理。

2.了解惠更斯—非涅耳原理。理解分析单缝夫琅禾费衍射暗纹分布规律的方法。会分析缝宽及波长对衍射条纹分布的影响。

3.理解光栅衍射公式。会确定光栅衍射谱线的位置。会分析光栅常量及波长对光栅衍射谱线分布的影响。

4.理解自然光和线偏振光。理解布儒斯特定律及马吕斯定律。了解线偏振光的获得方法和检验方法。

Ⅱ 内容提要

一、光的干涉 (3)等倾干涉(略)．

1．相干条件：与波的相干条件相同(略)． (4)迈克耳逊干涉仪：M1与M '2平行为等倾条

2．光程=nl，光程差 ?=n2l2-n1l1； 纹，此时如动镜移动?/2，则中心涨出或陷入理想透镜不产生附加光程差； 一个条纹；M1与M '2不严格平行为等厚条纹，半波损失：光从疏媒质向密媒质入射时，在此时如动镜移动?/2，则条纹平行移动一个条反射光中产生半波损失；折射光不产生半波纹的距离．

损失；半波损失实质是位相突变?． 二、光的衍射

3．明纹、暗纹的条件： 1．惠更斯—费涅耳原理

明纹 ?=?2k?/2，k=0,1,2,…； (1) 子波

暗纹 ?=?(2k－1)?/2，k=0,1,2,…． (2) 子波干涉．

4．分波阵面法(以杨氏双缝干涉为代表)： 2．单缝衍射 半波带法

光程差 ?=nxd/D 中央明纹：坐标 ?=0， x=0； 明纹坐标 x=?2k(D/d)?/(2n) 宽度 ?? 0?2?/a， ?x?2?f/a 暗纹坐标 x=?(2k－1)(D/d)?/(2n) 其他条纹：暗纹角坐标?满足 asin?=?k? 条纹宽度 ?x=(D/d)(?/n) 明纹角坐标?近似满足 asin???(2k+1)?

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第14章总结

一、 电磁波的特性.能量

a. 电磁波是横波.横波具有偏振性；

b. 电场强度E和磁场强度H之间的关系：

c. 电磁波的波速：

在真空中等于光速：

d. 电磁波的能量：

大小：

光强：

二、 光的干涉

1.相干光的条件：频率相同.相位差恒定.光矢量振动方向平行

获得相干光的方法

分波阵面法：双缝干涉类型（杨氏.洛埃镜）

分振幅法：薄膜干涉类型

2.干涉明暗条纹的条件

1）基本概念

光程：nr(r为几何路程)

光程差：б=n2r2-n1r1

相位差：△φ=2πδ/λ（λ为真空中对应频率的波长） b)相位跃变：

光从光疏介质（n1）入射到光密介质（n2）时，反射光出现

相位跃变π，相当于出现了半个波长的光程差，常称半波损失。

（计算光程差时加上λ/2的光程）

2）干涉明暗条纹的条件

其中正、负号及k的数值根据具体干涉装置来定，k并非都从零开始。

3.双缝干涉

干涉明、暗条纹条件：

明、暗中心位置：

x明=±kDλ/d k=0中央明纹，k=±1第一

级

x暗=±（2k+1）Dλ/2d k=0第一级暗纹，k=1第

二级

条纹间距：

Δx=xk+1-xk=Dλ/d

应用：求λ.d.D.Δx.x;介质膜厚度n;分析条纹变化 ※ 洛埃镜：

4.波膜干涉

以薄膜上反射光干涉为例；说明其步骤：

1） 找出相干的两束光

2） 确定干涉发生的地点

3） 计算光程差：

干涉明、暗条纹条件：

※ 式中光程差取正值，根据具体干涉装置来求光程差，半波损失

亦根据具体情况具体分析。

5.劈尖

平行光垂直入射，其明、暗纹的条件为：

空气劈尖棱边处d=0为暗纹。

相邻明（暗）所在处的厚度差：

Δd=dk+1-dk=λ/2n

条纹间距：

a=λ/2nsinθ≈λ/2nθ

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第1 新古典经济周期理论

新古典经济周期理论发轫于 20 世纪 70 年代早期，主要得益于卢卡斯（Lucas,1972, 1975）的学术贡献。与传统的凯恩斯经济周期理论和货币主义经济周期理论不同，新古典经济周期理论强调理性预期是产生经济波动的重要原因，认为经济周期性波动的根源在于行为人的预期错误。预期错误可能是由外部的不能合理预见的随机冲击引起的，如货币供给冲击、战争和粮食危机等，其中货币供给冲击是一个非常重要的冲击源，即货币增长的不确定性导致了非预期的通货膨胀，进而引发产出和就业的波动。在政策建议方面，新古典经济周期理论完全否定了政府干预的有效性，主张利用固定规则代替相机决策。

一 卢卡斯的主要观点

卢卡斯最早在《预期和货币中性》（1972）一文中提出货币周期模型，之后又在《经济周期均衡模型》（1975）一文中扩展和补充了由货币因素引发经济波动的产生、传导和消失过程。Lucas 认为，在一个众多相互分离的竞争市场内，假设生产者并没有觉察到中央银行增加货币供给量，对于随之而来的价格上涨，如果生产者认为价格上涨是局部性的，则必须调整产出；如果生产者认为价格上涨是全局性的，则必须保持产出。生产者被迫面临如何在知道单个商品价格变化的基础上对总价格水平作出尽可能准确的判断的问题，这就是不完全信息假设的体现。一种可能的识别情形是将其视作两种情况共同作用的结果，组合的比例取决于过去的价格波动的均值和方差。若以往的价格比较稳定，则当前的价格变化会更多地视作局部性的；若以往的价格起伏较大，则当前的价格变化会更多地视作全局性的，这就是市场上价格信号的提取过程。然而，在不完全信息情形下，总会有一部分生产者不能准确预测到价格是全局性上涨，而采取调整产出的行动。所以一般价格水平的提高对总量经济的影响，本质上与相对价格的提高对单个生产者的影响一样，都能引起产出、就业和投资等宏观变量同方向的运动。但这只是暂时的，人们一旦发现价格上涨是由总需求变化引起的一般价格水平的上涨，就会调整各自预期。因为在理性预期条件下，生产者很容易纠正预测中的系统性偏差，这个过程不需要

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第八章 振动与波动

本章提要

1.  简谐振动

· 物体在一定位置附近所作的周期性往复运动称为机械振动。

· 简谐振动运动方程

其中A为振幅，w 为角频率，（wt+j）称为谐振动的相位，t＝0时的相位j 称为初相位。

· 简谐振动速度方程

· 简谐振动加速度方程

· 简谐振动可用旋转矢量法表示。

2.  简谐振动的能量

· 若弹簧振子劲度系数为k，振动物体质量为m，在某一时刻m的位移为x，振动速度为v，则振动物体m动能为

· 弹簧的势能为

· 振子总能量为

3.  阻尼振动

· 如果一个振动质点，除了受弹性力之外，还受到一个与速度成正比的阻尼作用，那么它将作振幅逐渐衰减的振动，也就是阻尼振动。

· 阻尼振动的动力学方程为

其中，是阻尼系数，。

（1）  当时，振子的运动一个振幅随时间衰减的振动，称阻尼振动。

（2）  当时，不再出现振荡，称临界阻尼。

（3）  当时，不出现振荡，称过阻尼。

4.  受迫振动

· 振子在周期性外力作用下发生的振动叫受迫振动，周期性外力称驱动力

· 受迫振动的运动方程为

其中，，为振动系统的固有频率；；F为驱动力振幅。

· 当驱动力振动的频率等于时，振幅出现最大值，称为共振。

5.  简谐振动的合成与分解

（1）  一维同频率的简谐振动的合成

若任一时刻t两个振动的位移分别为

合振动方程可表示为

其中，A和j 分别为合振动的振幅与初相位

（2）    二维同频率的简谐振动的合成

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初中数学知识点总结：数据的波动与分布规律

知识点总结

 

常见考法

        求一组数据的极差、方差等，结合平均数、中位数、众数等知识对题目进行分析判断。
 

误区提醒

     误认为极差与方差越小越好。

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