(完整)物理光學(xué)期末復(fù)習(xí)總結(jié),推薦文檔

1、物理光學(xué)期末復(fù)習(xí)總結(jié)名詞解釋：1 全反射：光從光密射向光疏，且入射角大于臨界角時(shí)，光線全部返回光密介質(zhì)中的現(xiàn)象。2 折射定律： 折射光線位于由入射光線和法線所決定的平面內(nèi)。折射角的正弦與入射角的正弦之比與入射角大小無關(guān)，僅由兩種介質(zhì)的性質(zhì)決定。sin i = nsin in3 瑞利判據(jù)：兩個(gè)波長的亮紋只有當(dāng)他們的合強(qiáng)度曲線中央極小值低于兩邊極大值的 81%時(shí)才能分辨。把一個(gè)點(diǎn)物衍射圖樣的中央極大與近旁另一點(diǎn)物衍射圖樣的第一極小重合，作為光學(xué)系統(tǒng)的分辨極限，并認(rèn)為此時(shí)系統(tǒng)恰好可以分辨開兩物點(diǎn)。4 干涉：在兩個(gè)（或多個(gè)）光波疊加的區(qū)域，某些點(diǎn)的振動(dòng)始終加強(qiáng)，另一些點(diǎn)的振動(dòng)始終減弱，形成在該區(qū)域內(nèi)穩(wěn)

2、定的光強(qiáng)強(qiáng)弱分布的現(xiàn)象。5 衍射：當(dāng)入射光波波面受到限制之后，將會(huì)背離原來的幾何傳播路徑，并呈現(xiàn)光強(qiáng)不均勻分布的現(xiàn)象。6 倏逝波：當(dāng)發(fā)生全發(fā)射現(xiàn)象時(shí)，在第二介質(zhì)表面流動(dòng)的光波。7 光拍現(xiàn)象：一種光強(qiáng)隨時(shí)間時(shí)大時(shí)小變化的現(xiàn)象。8 相干光束會(huì)聚角：到達(dá)干涉場上某點(diǎn)的兩條相干光線間的夾角。9 干涉孔徑角：到達(dá)干涉場某點(diǎn)的兩條相干光線從實(shí)際光源發(fā)出時(shí)的夾角。10 缺級(jí)現(xiàn)象：當(dāng)干涉因子的某級(jí)主極大值剛好與衍射因子的某級(jí)極小值重合，這些極大值就被調(diào)制為零，對(duì)應(yīng)級(jí)次的主極大值就消失了，這一現(xiàn)象叫缺級(jí)現(xiàn)象。11 坡印亭矢量（輻射強(qiáng)度矢量）：單位時(shí)間內(nèi)通過垂直于傳播方向的單位面積內(nèi)電磁能量的大小。12 相干長度

3、：對(duì)光譜寬度da的光源而言，能夠發(fā)生干涉的最大光程差。13 發(fā)光強(qiáng)度（）：輻射強(qiáng)度矢量的時(shí)間平均值a14 全偏振現(xiàn)象：當(dāng)入射光為自然光且入射角滿足a1 +a2 = 2 ， ap = 0 ，即反射光中只有 s 波，沒有 p 波，發(fā)生全偏振現(xiàn)象。15 布儒斯特角：發(fā)生全偏振現(xiàn)象時(shí)的入射角，記為a ， tana = n2 。nbb116 馬呂斯定律：從起偏器出射的光通過一檢偏器，則透過兩偏振器后的光強(qiáng) i 隨兩器件透光軸的夾角a而變化，即 i = i 0cos2a17 雙折射：一束光射入各項(xiàng)異性介質(zhì)中分成兩束的現(xiàn)象。- 7 -18 光柵的色分辨本領(lǐng)：指可分辨兩個(gè)波長差很小的譜線的能力。19 自由光譜

4、范圍：光柵能夠分辨的最大波長差(da)s r20 衍射光柵：能對(duì)入射光波的振幅或相位進(jìn)行空間周期性調(diào)制，或?qū)φ穹拖辔煌瑫r(shí)進(jìn)行空間周期性調(diào)制的光學(xué)原件。a21 光源的臨界角：當(dāng)條紋對(duì)比度剛好下降為 0 時(shí)的光源寬度bc = a22 光源的許可寬度：一般認(rèn)為，當(dāng)光源寬度不超過臨界寬度的 1 時(shí)，對(duì)比度 k 仍是很好的（ k 0.9 ），此時(shí)4的光源寬度就叫光源的許可寬度。23 晶面的主平面：把光線在晶體中的傳播方向與光軸組成的平面。o 主平面：o 光與晶體光軸組成的平面e 主平面：e 光與晶體光軸組成的平面24 晶體的主截面：光軸和晶面法線組成的面。25 線色散：聚焦物鏡焦面上相差單位波長的兩條

5、譜線分開的距離。26 角色散：相差單位波長的兩條譜線通過光柵分開的角度。27 光學(xué)成像系統(tǒng)的分辨率:剛剛能分辨開兩個(gè)靠近的點(diǎn)物或物體細(xì)節(jié)的能力。28 晶體的光軸：當(dāng)光在晶體中沿光軸方向傳播時(shí)不產(chǎn)生雙折射現(xiàn)象，與此方向平行的任何直線。a229 標(biāo)準(zhǔn)具的自由光譜范圍：標(biāo)準(zhǔn)具能測量的最大波長差da(s,r ) = 2h30 反射定律：反射光線位于由入射光線和法線所決定的平面內(nèi)。反射光線和入射光線位于法線兩側(cè)，且反射角與入射角的絕對(duì)值相等，符號(hào)相反，即i = -i31 相速度：等相面的傳播速度32 群速度：合成波振幅恒定點(diǎn)的移動(dòng)速度。33 橫向相干寬度：當(dāng)光源寬度等于臨界寬度時(shí)，通過 s1 ， s2

6、兩點(diǎn)的光不能發(fā)生干涉，則稱此時(shí) s1 ， s2 間的距離為橫向相干寬度。34 空間相干性：若通過光波場橫向方向上兩點(diǎn)的光在空間相遇時(shí)能發(fā)生干涉，則稱通過空間這兩點(diǎn)的光具有空間相干性。35 時(shí)間相干性：若同一光源在相干時(shí)間dt 內(nèi)不同時(shí)刻發(fā)出的光，經(jīng)過不同的路徑相遇時(shí)能夠產(chǎn)生干涉的性質(zhì)。36 相干時(shí)間：光通過相干長度所需的時(shí)間。a37 條紋相位差半寬度：條紋中強(qiáng)度等于峰值強(qiáng)度一半的兩點(diǎn)間的相位差， da=2 (1- a)38 條紋精細(xì)度：相鄰條紋相位差與條紋相位差銳度的比值， s =a r1- r39 二向色性：某些各向異性的晶體對(duì)不同振動(dòng)方向的偏振光有不同的吸引系數(shù)的特性。二向色性還與波長有關(guān)

7、，波長不同其吸收也不同。此外，一些各向同性介質(zhì)在受到外界作用時(shí)也會(huì)產(chǎn)生各向異性的特征。40.條紋對(duì)比度/可見度：簡答：k = imax -iminimax + imin(0 k 1)1 用電磁理論說明日常生活中的金屬為什么都是不透明的？答：光在金屬中的透射深度非常小，只有幾個(gè)納米，也就是光只能穿透幾個(gè)納米的金屬薄層，而日常生活中的金屬即使是金屬薄片也有零點(diǎn)幾個(gè)納米，比其透射深度大很多，所以光不能從日常生活中的金屬透過，因此日常生活中的金屬都是不透明的。2 電磁場波動(dòng)方程的數(shù)學(xué)表達(dá)式？uv答 : euv- 12 e = 02 uvuv1 b =2b -0v 2 t 2v 2 t 23 平面波、球

8、面波、柱面波的一般式？uvuv v v答：平面波： 復(fù)數(shù)形式 e = aei(k r wt )()uvuvv v余弦形式 e = a cos k r wtuviv v復(fù)振幅形式 e = a e kruv球面波： 復(fù)數(shù)形式 e =a ei(k r wt )v vv vruv余弦形式 e =a cos (k r wt )rav vi復(fù)振幅形式 e = e k rarv vr=uvv v柱面波： 復(fù)數(shù)形式 eei(k r wt )uvr余弦形式 e =a cos (k r wt )arv vi復(fù)振幅形式 e =e k r4 電磁波是如何相互激發(fā)產(chǎn)生的？答：變化的電場產(chǎn)生交變的磁場，交變的磁場產(chǎn)生變化

9、的電場，從而電場、磁場相互激發(fā)，以一定的速度由近及遠(yuǎn)傳播開來，形成電磁波。5 原子發(fā)光特點(diǎn)？答：實(shí)際原子發(fā)光是有限大小的波列振幅在持續(xù)時(shí)間內(nèi)保持不變或變化緩慢前后波列之間沒有固定的相位關(guān)系各個(gè)波列振動(dòng)方形并不相同6 金屬中光波與筱逝波的異同點(diǎn)？答：相同點(diǎn)-金屬中光波與筱逝波在傳遞過程中其振幅是逐漸衰減的不同點(diǎn)-金屬中光波衰減方向與傳播方向相同，從而導(dǎo)致進(jìn)入金屬中的光能被吸收損掉了；筱逝波的衰減方向與傳播方向垂直，不損耗能量，因此全反射現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，光能全部返回到第一介質(zhì)中。7 駐波是如何形成的？駐波的波節(jié)和波腹的位置是否隨時(shí)間而發(fā)生變化？答：駐波由兩個(gè)頻率相同、振動(dòng)方向相同而傳播方向相反的單色光

10、波疊加而成。a駐波的波腹、波節(jié)的位置不隨時(shí)間而變（波腹為振幅極大值 a = 2a ， kz = ma，波節(jié)為振幅最小值2a 1 a = 0 ， kz = n -a，故都不隨時(shí)間變化）22 8 平面電磁波性質(zhì)？uv答：平面電磁波是橫波（ k 光矢量傳播方向）uvuvuv e b k ，并遵守右手螺旋定則uv uv e, b 同相位變化9 各向同性均勻介質(zhì)的物質(zhì)方程表達(dá)式及各個(gè)物理量的意義？uvuv答： d = aeuvuvb = ahvuvj =aed：電感強(qiáng)度 e：電場強(qiáng)度 ：介電常數(shù)b：磁感強(qiáng)度 h：磁場強(qiáng)度 ：磁導(dǎo)率j：表示積分閉合回路上的傳導(dǎo)電流密度 a：電導(dǎo)率10 微分形式的麥克斯韋方

11、程組及各物理量的意義？uv答： d = auvb u=v 0 vuv ：哈密頓算符d：電感強(qiáng)度b：磁感強(qiáng)度a：電荷體密度=+uvhjdtuvh：磁場強(qiáng)度j：傳導(dǎo)電流密度d ：位移電流密度tuvuv= -ebe ：電場強(qiáng)度t11 分波前法和分振幅法的區(qū)別及典型代表？答：分波前法：指對(duì)波動(dòng)場取同一波面不同部分再次匯合發(fā)生干涉代表：楊氏干涉分振幅發(fā)：指對(duì)于波動(dòng)場取同一波面相同部分一分為二，再次匯合發(fā)生干涉代表： a=0 的平行平板雙光束干涉12 常見的獲取相干光波的方法？答：分波前法和分振幅法13 發(fā)生干涉的條件？答：光波的頻率相同，振動(dòng)方向一致，相位差恒定，光程差小于波列長度14 影響干涉條紋對(duì)比

12、度的因素？答：振幅比 光源大小 光源非單色性15 定域條紋和非定域條紋的區(qū)別？答：定域條紋：在定域面上能夠觀察到的條紋，能量大，難于找到非定域條紋：由單色點(diǎn)光源照明所產(chǎn)生的光波疊加區(qū)域中，任何一個(gè)平面上都能產(chǎn)生干涉條紋，能量少， 易于找到。16 用眼比用儀器更易找到條紋的原因？答：因?yàn)槿搜塾凶詣?dòng)調(diào)焦功能，從而能把最清晰的條紋成像于視網(wǎng)膜上。因?yàn)槿搜弁子幸欢ù笮。?-8mm），對(duì)進(jìn)入人眼的光起到限制作用，相當(dāng)于變向減小了光源的大小， 使干涉定域增大，進(jìn)而便于找到干涉條紋。17 肥皂泡為什么是彩色的、明暗相間的？答：日光中含有不同波長的光，簡單的說，單色光在射向一個(gè)薄膜時(shí)，會(huì)從薄膜的兩個(gè)表面發(fā)射

13、回來，當(dāng)薄膜厚度與波長形成一定關(guān)系時(shí)，就會(huì)發(fā)生干涉，使光加強(qiáng)或減弱，而肥皂泡就相當(dāng)與薄膜，肥皂泡厚度不均勻，所以不同波長的光在不同的地方發(fā)生干涉就能看到彩色的光。18 彩色肥皂泡在快要破裂時(shí)會(huì)變暗的原因？aa答：由公式可知， d = 2nh cosa2 + 2 = ma，在破裂時(shí)，h 為 0，則d = 2 ，因此變暗。19 雙光束干涉與多光束干涉在條紋上的差異，哪一種個(gè)更好？答：雙光束干涉條紋的亮條紋、暗條紋的寬度近似相等，亮暗紋過度非常平緩，不夠鮮明，且對(duì)比度較差。多光束條紋非常細(xì)，條紋明暗分辨非常清晰，且對(duì)比度非常好。多光束干涉更好20 泰曼-格林干涉儀和邁克爾遜干涉儀的區(qū)別？答：泰曼-格

14、林干涉儀：要求單色點(diǎn)光源邁克爾遜干涉儀：用擴(kuò)展光源，復(fù)色光也可以泰曼-格林干涉儀：不用補(bǔ)償板邁克爾遜干涉儀：在用復(fù)色光時(shí)，補(bǔ)償板必不可少21 圓孔，圓屏菲捏爾衍射現(xiàn)象及圓孔的夫朗禾費(fèi)衍射現(xiàn)象三者區(qū)別？答：圓孔菲捏爾衍射圖樣是一組亮暗交替的同心圓環(huán)條紋，其中心點(diǎn)可亮可暗，奇數(shù)個(gè)波帶是亮點(diǎn)，偶數(shù)個(gè)波帶是暗點(diǎn)。圓屏菲捏爾衍射圖樣是一組亮暗交替的同心圓環(huán)條紋，其中心點(diǎn)永遠(yuǎn)是亮點(diǎn)。圓孔夫朗禾費(fèi)衍射圖樣是同心的明暗相同非等間距圓環(huán)條紋，中心亮斑集中了絕大部分能量，中心亮斑又被稱為埃里斑。22 望遠(yuǎn)鏡、照相物鏡、顯微鏡的分辨率定義及相應(yīng)公式？答：望遠(yuǎn)鏡的分辨率：用物方最小分辨角表示1.22a= 140瑞利判

15、斷：a0 =a=dd道威判斷：a0 =a=1.22a= 120dd照相物鏡的分辨率：用像面上每毫米能分辨的直線數(shù) n 來表示f n = 1490 d 顯微鏡的分辨率：用能分辨物方的最小線度表示0.61a瑞利判斷：a=道威判斷：a=na = n sinuna0.5ana23 惠更斯-菲捏爾原理？答：波前上任何一個(gè)未受阻點(diǎn)可看作是一個(gè)頻率與入射波相同的紫波源并發(fā)射紫波，在其后任意點(diǎn)的光振動(dòng)所有紫波疊加的結(jié)果。24 垂直入射及任意角度入射時(shí)光柵方程？答： d (sin i sina)= ma（m=0， 1， 2）25 閃耀光柵的光柵方程？答：垂直于單個(gè)槽面 2d sin r = ma垂直于光柵面d

16、sin 2r = ma26 產(chǎn)生偏振光的方法？答：利用折/反射利用二向色性利用光的散射利用雙折射27 波片的分類方法、作用、材料？答:全波片：產(chǎn)生2a整數(shù)倍的相位延遲，不改變?nèi)肷涔獾钠駪B(tài)。增大應(yīng)力引起的光程差值，使干涉色隨內(nèi)應(yīng)力變化變得靈敏a 波片：產(chǎn)生a奇數(shù)倍的相位延遲，使入射的線偏振光振動(dòng)方向發(fā)生改變，可令圓偏振光改變旋向。2aa波片：產(chǎn)生奇數(shù)倍的相位延遲，能使入射的線偏振光變?yōu)闄E圓偏振光。若入射線偏振光的光矢量與42波片快（慢）軸成 45時(shí)，將得到圓偏振光。材料：云母28 自然光獲取圓偏振光振動(dòng)方向的方法？答：當(dāng)取入射線偏振光與 x 軸夾角為a= 45o 時(shí)，出射的為圓偏振光。29 測

17、定線偏振光振動(dòng)方向的方法？答：若被檢光是線偏振光，當(dāng)它通過透光軸方向已知的檢偏器時(shí)，應(yīng)該觀察到透射光強(qiáng)隨檢偏器透光軸方向旋轉(zhuǎn)而變化的現(xiàn)象，并且在某個(gè)位置上透射光強(qiáng)為零，即出現(xiàn)消光位置。a在檢偏器 a 之前將波片放成半視場，調(diào)整波片的快慢軸方向，令視場均勻一片，則此時(shí)的快慢軸方2向就是線偏振光的振動(dòng)方向。30 橢圓偏振光（或圓偏振光）的旋向如何判定？答：對(duì)著光的傳播方向看，若合矢量末端的軌跡順時(shí)針旋轉(zhuǎn)右旋，逆時(shí)針左旋。a判定法：sina 0 左旋（a一二象限）sina 0 右旋（a三四象限）“”“”at the end, xiao bian gives you a passage. minand

18、 once said, people who learn to learn are very happy people. in every wonderful life, learning is an eternal theme. as a professional clerical and teaching position, i understand the importance of continuous learning, life is diligent, nothing can be gained, only continuous learning can achieve better self. only by constantly learning and mastering the latest relev