大学物理光学复习资料.pptx
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1、主主 要要 内内 容容l一、光的干涉一、光的干涉l二、光的衍射二、光的衍射l三、几何光学三、几何光学l四、光学仪器四、光学仪器l五、光的偏振五、光的偏振l六、光的吸收、散射和色散六、光的吸收、散射和色散 l七、光的量子性七、光的量子性 l八、现代光学基础八、现代光学基础 一、光的干涉一、光的干涉1.基本概念基本概念光的电磁理论光的电磁理论 光是某一波段的电磁波,光是某一波段的电磁波,其速度就是电其速度就是电磁波的传播速度;可见光在电磁波谱中只占磁波的传播速度;可见光在电磁波谱中只占很小的一部分,波长在很小的一部分,波长在 390 760 nm 的狭的狭窄范围以内。窄范围以内。相干条件相干条件
2、频率相同、振动方向相同、相位差恒定。频率相同、振动方向相同、相位差恒定。干涉的分类干涉的分类分波面干涉、分振幅干涉和分振动面干涉。分波面干涉、分振幅干涉和分振动面干涉。杨氏双缝杨氏双缝相位差:相位差:光程差:光程差:d 光强分布:光强分布:+极值条件:极值条件:条纹:条纹:薄膜干涉薄膜干涉光程差:光程差:等倾:等倾:等厚:等厚:迈氏干涉仪迈氏干涉仪原理:分振幅法薄膜干涉原理:分振幅法薄膜干涉装置:装置:干涉条件:干涉条件:(n1=n2=1 i1=i2=2 且没有额外光程差)且没有额外光程差)基本公式:基本公式:或者或者5.5.劈尖劈尖6.牛顿环牛顿环二、光的衍射二、光的衍射1.1.基本概念基本
3、概念 衍射定义衍射定义 光绕过障碍物偏离直线传播而进入几何阴影,光绕过障碍物偏离直线传播而进入几何阴影,并在屏幕上出现光强分布不均匀的现象。并在屏幕上出现光强分布不均匀的现象。衍射条件衍射条件 障碍物的线度和光的波长可以比拟障碍物的线度和光的波长可以比拟 衍射的分类衍射的分类 a.菲涅耳衍射:近场、求和、点光源。菲涅耳衍射:近场、求和、点光源。b.夫琅禾费衍射:远场、积分、平行光。夫琅禾费衍射:远场、积分、平行光。菲涅尔衍射:菲涅尔衍射:半波带理论:半波带理论:圆孔衍射:圆孔衍射:,平行光平行光 :圆屏衍射:圆屏衍射:k 不大时,不大时,几何中心永远有光;,几何中心永远有光;k 很大时,很大时
4、,直线传播。,直线传播。波带片:波带片:奇数奇数 偶数偶数 3.3.夫琅禾费衍射:夫琅禾费衍射:单缝衍射:单缝衍射:合振幅:合振幅:光强分布:光强分布:中央最大值:中央最大值:极小值:极小值:次最大:次最大:,角宽度:线宽度:圆孔衍射:光强分布:,:一阶贝塞尔函数。爱里斑半角宽度:平面透射光栅强度分布:单缝衍射因子 缝间干涉因子主最大位置:最小值位置:两个主最大之间有N-1个最小值,由N-2个次最大。单缝衍射因子为0时也出现最小值,光栅方程:垂直入射时:谱线的半角宽度:谱线的缺级:5.X射线衍射 布拉格方程:三、几何光学三、几何光学 平面反射与折射:(平面反射镜)象视深度 平板玻璃 全反射:临
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