机械波中半波损失的动力学解释

本文利用粒子化的概念,在机械波传输界面上,分析了半波损失的产生机制。在几种常见的边界条件下,分别从波和粒子的角度,对比分析了入射波、反射波和透射波之间在分界面上的相位变化。结合初学者更为熟悉的动量守恒定律和能量守恒定律,用粒子的碰撞模型,定性分析了机械波在传输界面上的相位变化,对半波损失的概念给出了一种直观、简洁的解释。从约束方程来看,本文所采用的粒子化的经典动力学的方法,与利用波函数边界条件的分析方法,本质上是一致的,都是动量守恒定律和能量守恒定律的普适性在波动现象这一物理过程中的体现。     

光波在界面上的磁矢量半波损失研究

利用电磁场的边值关系推导出了平面光波入射到两介质分界面时光波磁矢量的菲涅耳公式。通过画出反射系数和透射系数随着入射角的变化曲线,分析当平面光波正入射或掠入射时,磁矢量反射系数和透射系数中的相位变化,总结出了光波入射到两介质分界面时磁矢量出现半波损失的条件。与平面光波入射到两介质分界面时电矢量半波损失条件不同,当平面光波从光疏介质掠入射到光密介质或者从光密介质正入射到光疏介质时,反射光波的磁矢量会发生半波损失。     

ZnO薄膜的反射、透射光谱及能带结构测量

采用正入射的方法研究了生长在硅基片上的氧化锌薄膜的反射光谱,测量出氧化锌薄膜的光学吸收边在370nm,所对应的能量值为3.35eV。测量生长在石英玻璃基片上的氧化锌薄膜的透射光谱,得到相同的吸收边。表明ZnO薄膜的光学禁带宽度与体材料的禁带宽度一致。反射谱中,在550～600nm之间观察到一个吸收峰,吸收峰的位置以及吸收边的陡峭程度都随薄膜的结晶状况的不同而有所不同。     

单色平面机械波在界面上的反射和折射

在普通物理学中讨论机械波在两种媒质分界面上的反射和折射时;通常只限于几种特殊情况。本文将在较为一般的情况下讨论反射波和折射波的特性;     

再谈半波损失和薄膜干涉

本文的主要内容有四点.一是对近期本刊发表的《光由光密介质射向光疏介质时半波损失的条件》作补充讨论,给出一些数学公式上的解释和相应的物理情景.二是讨论该文中谈到的一些关于半波损失的看法,并指出当偏振平行于入射面的光从光密介质入射到光疏介质、且光密介质折射率远大于光疏介质折射率时,一般不会有半波损失.三是给出薄膜干涉的定量计算结果,展示了在通常情况下,教科书上的薄膜干涉公式结果与按菲涅耳公式计算的结果是非常接近的.四是指出,教科书上的薄膜干涉公式所指示的暗纹条件恰好是正确的,但对于亮纹条件,在某些情况下,该公式会得出完全错误的结果.     

超声在粘接界面的反射和透射

本文讨论了有关超声在两种固体粘接界面上的各种理论模型,介绍了这些模型所假设的界面边界条件以及由此而得到的超声在粘接界面上的反射系数和透射系数。     

光的反射、漫射和散射

本文用“惠更斯——菲涅耳原理”分析光的反射、漫射和散射三个概念;指出三者的区别和联系．     

半波损失现象的大幅面显示

根据光在界面上反射时产生半波损失的条件,设计了一种利用激光产生的非定域干涉条纹来大幅面展示半波损失现象的实验装置。该实验装置思路清晰、操作简便、画面显示效果好。     

关于光在反射时的半波损失问题

1.半波损失问题上所存在的矛盾在一般的光学教科书中,当讨论到反射光所产生的干涉现象时,例如,光驻波、洛埃镜、牛顿圈、迈克耳孙干涉仪等,必然会涉及光波在两种不同媒质界面上反射时的周相变更问题,即所谓“半波损失”问题。在光学教科书中,一般沿用这样的一个概念:光在光疏媒质(如空气)中传播,遇到光密媒质(如玻璃)而     

“半波损失”的实验研究

利用光的干涉现象,通过在半平玻板上涂敷光密介质获得了有错移的明暗相间的干涉条纹,直观地展示了"半波损失"现象.然后推导出干涉图样分布方程,并结合实验数据计算出不同介质表面反射时产生的额外光程差,从而定量地分析了"半波损失"现象.同时基于导出的干涉图样分布方程对实验结果进行了计算机模拟,从另一个角度说明了"半波损失"现象.     

薄膜干涉中半波损失的例外

利用相位变化关系详细分析了薄膜处在上下界面不同的介质中时,两界面反射光有无半波损失的各种情况,得出了两界面性质相反时应有半波损失的情况下,却存在无半波损失的例外的结论.     

光在两单轴晶体间界面的反射和透射

根据位相匹配条件和应该满足的边界方程,在光轴取向任意的条件下,得到了光在两单轴晶体界面的反射和折射的理论表达式,给出了更普遍的公式计算光能量损失以及两束折射光的能量比。数值模拟表明所得结果满足能量守恒,光轴的取向和入射角大小对晶体中折射的o光、e光的能量比有重大影响,但是对反射率影响很小。只要知道了晶体的有关参数及入射条件,利用所给表达式可以计算各光束光能量比,为晶体器件特性研究提供了有力的工具。由于对光轴取向和入射角度没有任何限制,公式具有普遍性。     

折射和半波损失情况下布拉格方程的推导

为简化布拉格方程的推导过程同时又能深刻反映晶体X射线衍射的物理本质,本文在考虑折射和半波损失的情况下,在单光束反射模型的基础上根据折射定律和相干条件给出布拉格方程的推导过程,得到更具有普遍意义的布拉格方程.     

关于光在介质表面反射的半波损失问题

对于光在反射时的半波损失问题,就《大学物理》上已发表的章和已出版的教科书中的有关论述作一回顾,阐明对此问题是怎样一步步讨论得全面、清楚的。     

透射光栅的绕射问题

“透射光栅绕射”的教学问题,一直被认为是普通物理教学中较为难讲的一个课题,尤其是在目前采用的物理教本中(上海市高等工业学校物理教研组联合编写的普通物理学),有关单缝绕射公式的导出是采用了以“半波带”数的奇偶性为依据的原则,但对多缝绕射(即透射光栅)公式的导出,则采用了“光的干涉”的方法.     

光的反射、折射和全反射演示器

利用自制教具演示了光的反射、折射和全反射现象 ,克服了传统实验仪器的不足 .本文介绍了教具的制作和使用方法     

关于光波的半波损失的教学讨论

半波损失是大学物理薄膜干涉教学中的重点和难点。通过菲涅尔公式对半波损失的形成及条件进行了深入的分析和讨论。介绍了两个可以直观形象展示半波损失现象的实验。讨论在光的干涉应用中如何处理与半波损失相关的问题。     

洛埃镜干涉中半波损失的对比显示

本文提出了观察洛埃镜实验中出现的半波拟失的一种方法,即利用杨氏双缝产生的干涉图样与洛埃镜产生的干涉图样直接实时对比,来观察洛埃镜实验中出现的半波损失现象。现象明显直观,方法简单易行。     

产生半波损失的条件究竟是什么

推导出发生半波损失的条件,指出了现行教材中关于波在“固定端”、“自由端”反射的解释中存在的问题。     

利用横波讨论产生半波损失的条件

: 基于弦线上传播的机械横波定量讨论了产生半波损失的条件.