引言和光的干涉.ppt

光學(xué) 講課人 陸俊發(fā) 教授 碩士生導(dǎo)師 聯(lián)系方法 電話 0794 8258993 O Email jflu junfalu55 辦公室 國(guó)防科技大樓905室講課方式 PPT和板書結(jié)合考試方式 閉卷筆試參考教材 光學(xué) 趙凱華 鐘錫華 光學(xué) 母國(guó)光 光學(xué)原理 SubmittedtoJ Mod Opt Controllableopticalmulti welltrapanditsopticallatticesusingcompoundedcosinepatternsQiZhou JunfaLu HeqinLuandJianpingYinaAbstractWeproposeaflexibleschemetoformvariousopticalmulti welltrapsforcoldatomsormoleculesbyusingansimpleopticalsystemcomposedofancompoundedamplitudecosine onlygratingandasinglelensilluminatedbyaplanelightwaveoraGaussianbeam Dynamicmanipulationandevolutionofmulti welltrapcanbeeasilyimplementedbycontrollingthemodulationfrequencyofthecosinepatterns Wealsodiscusshowtoexpandourmulti welltraptotwo dimension 2D latticeswithsingle ormulti welltrapbyusinganorthogonallyornon orthogonallymodulatedgrating aswellasusingincoherentmulti beamillumination andourresultsshowallofsymmetricstructuresof2DBravaislatticescanbeobtainfacilelybyusingproposedscheme 物理學(xué)報(bào)審稿意見 本文在理論上提出了一種三光學(xué)勢(shì)阱實(shí)驗(yàn)方案 計(jì)算了勢(shì)阱的相關(guān)特征參數(shù) 研究了從組合三光學(xué)勢(shì)阱到雙阱或到單阱的雙向演化過程 探討了該組合三光學(xué)勢(shì)阱的用途 論文的研究結(jié)果具有創(chuàng)新性 對(duì)實(shí)驗(yàn)工作有指導(dǎo)意義 值得發(fā)表 文章的遣詞造句有待改進(jìn) 請(qǐng)作者酌情修改 稿件編號(hào) 20092899實(shí)現(xiàn)冷原子 冷分子光學(xué)囚禁的組合三光學(xué)勢(shì)阱方案 陸俊發(fā)1 2 周琦1 2 紀(jì)憲明3 印建平2 1 東華理工大學(xué)物理系 撫州344000 2 華東師范大學(xué)精密光譜科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 上海200062 3 南通大學(xué)理學(xué)院 南通226007 摘要本文提出了一種利用單束平面光波照明液晶空間光相位調(diào)制器與透鏡組合系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)在透鏡焦平面上的可演化組合三光學(xué)勢(shì)阱方案 分析了該組合三光學(xué)勢(shì)阱的形成原理 計(jì)算了勢(shì)阱的相關(guān)特征參數(shù) 研究了從組合三光學(xué)勢(shì)阱到雙阱或到單阱的雙向演化過程 最后 探討了該組合三光學(xué)勢(shì)阱及其新穎三阱光學(xué)晶格方案在實(shí)現(xiàn)物質(zhì)波四波混頻 三原子樣品冷碰撞性質(zhì)研究等領(lǐng)域中潛在應(yīng)用前景 赤橙黃綠青蘭紫誰持彩練當(dāng)空舞毛澤東 鉆石和光 飛秒激光束 顯微目鏡 折射率變化 XYZ臺(tái) 分辨率120nm Bullsize 10mm 7mm 能源 墨子對(duì)光學(xué)很有研究 對(duì)于光的直線傳播 光的反射和若干物影成像 進(jìn)行了精彩的描述 有一次 墨子進(jìn)行光學(xué)實(shí)驗(yàn) 他在堂屋朝陽的地方 讓一個(gè)人對(duì)著小孔站在屋外 在陽光的照射下 屋內(nèi)相對(duì)的墻上出現(xiàn)倒立人像 墨子通過小孔成像的光學(xué)實(shí)驗(yàn) 闡述了光的直線傳播原理 成為后代攝影技術(shù)的先聲 墨子及其弟子的著作 統(tǒng)稱為 墨子 其中 經(jīng)上 經(jīng)下 經(jīng)說上 經(jīng)說下 及 大取 小取 六篇 專說名辯和時(shí)間 空間 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 力學(xué) 光學(xué) 聲學(xué) 代數(shù) 幾何等內(nèi)容 光學(xué)歷史引言 幾何光學(xué) 禮記 左佩金燧 右佩木燧 玉篇 燧 以取火于日 唐初孔穎達(dá) 574 648 若云薄漏日 日照雨滴則虹生 南宋程大昌 演繁露 中記載到 凡雨初霽 或露之未晞 余點(diǎn)綴于草木枝葉之末 欲墜不墜 則皆聚為圓點(diǎn) 光瑩可喜 日光入之 五色俱足 閃爍不定 是乃日之光品著色于水 而非雨露有此五色也 恩培多克勒 Empedocles公元前490 430 和歐幾里得 Euclid 公元前300 關(guān)于光學(xué)的系統(tǒng)著作 法國(guó)笛卡兒1638年 提出一種無所不在的 以太 假說 拒絕接受超距作用的解釋 堅(jiān)持認(rèn)為力只能通過物質(zhì)粒子和與之緊鄰的粒子相接觸來傳播 把熱和光看成是以太中瞬時(shí)傳播的壓力 屈光學(xué) 中提出光的粒子假說 并用以推出光的折射定律 斯涅耳 W Snell 約1580 1626 費(fèi)馬 P Fermat 1601 1665 英國(guó)牛頓 1704年 光學(xué) 一書出版 隨著天文學(xué) 力學(xué)和光學(xué)的出現(xiàn) 物理學(xué)在十八世紀(jì)開始成為科學(xué) 牛頓則持光的微粒說 他認(rèn)為波動(dòng)說的最大障礙是不能解釋光的直線進(jìn)行 他提出發(fā)光物體發(fā)射出以直線運(yùn)動(dòng)的微粒子 微粒子流沖擊視網(wǎng)膜就引起視覺 它也能解釋光的折射與反射 甚至經(jīng)過修改也能解釋F M 格里馬爾迪發(fā)現(xiàn)的 衍射 現(xiàn)象 光的機(jī)械論認(rèn)識(shí) 粒子光學(xué) 惠更斯在1690年出版的 光論 一書中正式提出了光的波動(dòng)說 建立了著名的惠更斯原理 在此原理基礎(chǔ)上 他推倒出了光的反射和折射定律 圓滿的解釋了光速在光密介質(zhì)中減小的原因 同時(shí)還解釋了光進(jìn)入冰洲石所產(chǎn)生的雙折射現(xiàn)象 認(rèn)為這是由于冰洲石分子微粒為橢圓形所致 后來 菲涅耳對(duì)惠更斯的光學(xué)理論作了發(fā)展和補(bǔ)充 創(chuàng)立了 惠更斯 菲涅耳原理 才較好地解釋了衍射現(xiàn)象 完成了光的波動(dòng)說的全部理論 胡克是光的波動(dòng)說支持者 1665年 胡克提出了光的波動(dòng)說 他認(rèn)為光的傳播與水波的傳播相似 1672年胡克進(jìn)一步提出光波是橫波的概念 波動(dòng)光學(xué) 楊氏 T Young1773 1829 楊氏干涉實(shí)驗(yàn)為波動(dòng)光學(xué)的復(fù)興作出了開創(chuàng)性的工作 用干涉原理解釋牛頓環(huán)的成因和薄膜的彩色 并第一個(gè)近似地測(cè)定了七種顏色的光的波長(zhǎng) 從而完全確認(rèn)了光的周期性 為光的波動(dòng)理論找到了又一個(gè)強(qiáng)有力的證據(jù) 菲涅耳 1788 1827 菲涅耳以惠更斯原理和干涉原理為基礎(chǔ) 用新的定量形式建立了以他們的姓氏命名的惠更斯 菲涅耳原理 解釋了衍射現(xiàn)象 完成了光的波動(dòng)說的全部理論 法拉第 1817 1867 法拉第由于對(duì)電磁學(xué)作出的貢獻(xiàn)而成為19世紀(jì)最偉大的物理學(xué)家之一 麥克斯韋是繼法拉第之后 集電磁學(xué)大成的偉大科學(xué)家 建立了第一個(gè)完整的電磁理論體系 不僅科學(xué)地預(yù)言了電磁波的存在 而且揭示了光 電 磁現(xiàn)象的本質(zhì)的統(tǒng)一性 完成了物理學(xué)的一次大綜合 麥克斯韋 1831 1879 對(duì)于光波的進(jìn)一步認(rèn)識(shí) 電磁波 赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在 赫茲先求出振蕩器的頻率 又以檢波器量得駐波的波長(zhǎng) 二者乘積即電磁波的傳播速度 正如麥克斯韋預(yù)測(cè)的一樣 電磁波傳播的速度等于光速 1889年在一次著名的演說中 赫茲明確的指出 光是一種電磁現(xiàn)象 赫茲 1857 1894 量子光學(xué) 薛定諤ErwinSchr dinger1887 1961 尼爾斯 玻爾NielsBohr1885 1962 普朗克MaxKarlErnstLudwigPlanck1858 1947 愛因斯坦 1879 1955 近代和現(xiàn)代光學(xué) 光譜學(xué) 基爾霍夫 G R Kirchhoff 1824 1887 本生R W Bunsen 1811 1899 1815年 夫瑯和費(fèi) J V Fraunhofer 1787 1826 開始用分光鏡研究太陽光譜中的暗線 非線性光學(xué) 1958年 貝爾實(shí)驗(yàn)室的ArthurSchawlow和哥倫比亞大學(xué)的CharlesTownes發(fā)表了 紅外線和光激射器 這篇論文為后來激光技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展開辟了道路 1960年 休斯頓航空公司的TheodoreMalman用人造紅寶石制造了一個(gè)激光器 20世紀(jì)60年代 非線性光學(xué) 第一章光的干涉 第一章光的干涉1 波動(dòng)的獨(dú)立性 疊加性和相干性2 干涉圖樣3 分波面雙光束干涉4 條紋可見度 空間與時(shí)間相干性5 分振幅干涉6 兩平行光干涉7 薄膜干涉 等傾和等厚干涉 8 邁克耳孫干涉儀和馬赫 曾得爾干涉儀9 F P干涉儀 多光束干涉10 干涉應(yīng)用舉例 三角函數(shù)復(fù)習(xí) 1 1波動(dòng)的獨(dú)立性 疊加性和相干性 1 1 1 電磁波的傳播速度和折射率 1 振蕩偶極子 變化的電場(chǎng)和變化的磁