E和B作同频率简谐振动，电磁场总能量为:
二、电磁波
电磁场在空间的传播__电磁波。
2Q012W??LI0
2c2u?电磁波的传播速度
1??
c?真空中的电磁波速度为
1?0?0
电矢量E、磁矢量H与波速c方向成右手螺旋关系(横波)。
电矢量E和磁矢量H同相变化，且
?E??Hw??E??H电磁波平均能量密度
电磁波的能量密度
22
w?EH1122?E0??H0?00222u
电磁波的辐射强度(坡印亭矢量)
S?E?H
简谐电磁波的平均幅射强度即波强为:
S?wu---------------------------------------------------------------------- 第十七章 光的干涉
§17-1光的相干性 §17-2光程 光程差 §17-3双缝干涉 §17-4薄膜干涉
----------------------------------------------- 1.光程
1) 一束光在光线上AB之间的光程: l* 求和沿光路（光线）
??B? nx?liiAA?B进行；
*
l?为附加光程差，0和λ/2取值取决于半波损失情况。
l2) AB之间光振动的时间差 : ?t?c3) AB之间光振动的相位差:
???2?l?
2．光程差
1) 两束相干光在干涉点的光程差:
??l2?l1??2nixi??1nixi???
* 求和沿两条光路进行，从同相点计算到干涉点； *
??是附加光程差，0和λ/2取值取决于半波损失情况。
????2?2) 两束相干光在干涉点的相位差:
??k?????? 干涉点的相位差 (2k?1)?2?4．双缝干涉
3) 薄透镜的等光程性: 平行光经薄透镜会聚时各光线的光程相等。
3．光干涉的极值条件
干涉相长
干涉相消
xd????k?时，
1) 当
DD?即
xk??kd （k = 0、1、2、3?）处干涉相长；
xd?????(2k?1)2) 当
D2时，
D?x??(2k?1)k即
2d（k=1、2、3?）处干涉相消。
屏中心为零级明纹，条纹间距（宽度） ?x?D? d由于半波损失，洛埃镜干涉条纹与杨氏双缝干涉条纹明暗相反。 5．薄膜干涉
薄膜干涉的光程差 对于垂直入射的平行光
对于反射光的干涉
??2e2n22?n1sini???
2??2en??? (??是附加光程差)
或
:
n1?n2?n3n1?n2?n3若
????/2；
若
n1?n2?n3或
n1?n2?n3:
6．等厚干涉
平行光垂直照射薄膜，
* 若n1?n2?n3或
n1?n2?n3， 棱边为0级暗纹中心；
? * 明纹厚度
ek?(2k?1)?4n （k=1,2,3??）
* 暗纹厚度
ek?k2n （k=0,1,2,3??）* 对等厚干涉，相邻明(或暗)条纹中心间的厚度差相等，为:
?
?e?2n
7．劈尖的等厚干涉
lek* k级纹到棱边的距离
k??
* 相邻明(或暗)条纹中心间距相等，为：
?e?
?l???2n?
8．牛顿环的等厚干涉(平行光垂直照射牛顿环)
??0?。
* 若
n1?n2?n3或n1?n2?n3，中心为0级暗斑；
(2k?1)R?2nkR?n （k = 1,2,3??）
r?k * 明环半径
* 暗环半径
rk? （k = 0,1,2,3??）
9．迈克尔逊干涉仪
相当于薄膜干涉，动臂移动，则干涉条纹移动。
若条纹移动数为N，则动臂移动距离为: --------------------------------
d?N?2
第十八章 光的衍射 §18-1单缝衍射
§18-2圆孔衍射 光学仪器的分辨本领 §18-3光栅衍射 §18-4 X射线衍射
--------------------------------------------
一、 单缝衍射
# 暗纹条件：
?缝端光程差： asin???k?半波带数：
N?2asin???2k
(k=1、2、3??) ??sin?k??kk衍射角：
线位置： # 明纹条件：
?a
xkf???ka
半波带数：
N?2asin????(2k?1) (k = 1、
2、3??)
1k?( 暗纹条件中的k在明纹条件中为：2)
中央明纹角位置： ???asin???f?f?线位置：
?a?x?a
f?x??次级条纹宽度： a
f2?x?2?中央明纹宽度： a二、圆孔衍射
??1.221爱里斑（中央亮斑）角半径：
????1?1.22光学仪器最小分辨角：
??D
D
1DR??光学仪器分辨率： ??1.22?三、光栅衍射
* 光栅方程：邻缝光程差
(
??(a?b)sin???k?