大學(xué)物理課件：第18章 光的干涉

幾何光學(xué)（GeometricalOptics）幾何光學(xué)（GeometricalOptics）一,三個(gè)基本定律定律1——光在均勻介質(zhì)中以直線傳播幾何光學(xué)（GeometricalOptics）一,三個(gè)基本定律定律1——光在均勻介質(zhì)中以直線傳播定律2——反射(Reflection)定律q

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’。斯涅耳(1591-1626)，荷蘭萊頓人，數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家，曾在萊頓大學(xué)擔(dān)任過數(shù)學(xué)教授。斯涅爾最早發(fā)現(xiàn)了光的折射定律，從而使幾何光學(xué)的精確計(jì)算成為了可能。斯涅耳的這一折射定律（也稱斯涅耳定律）是從實(shí)驗(yàn)中得到的，未做任何的理論推導(dǎo)，雖然正確，但卻從未正式公布過。只是后來惠更斯和伊薩克．沃斯兩人在審查他遺留的手稿時(shí)，才看到這方面的記載。定律3——折射(Refraction)定律幾何光學(xué)（GeometricalOptics）一,三個(gè)基本定律定律1——光在均勻介質(zhì)中以直線傳播定律2——反射(Reflection)定律q

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’。定律3——折射(Refraction)定律【全反射】qq

’q”介質(zhì)n2介質(zhì)n1對(duì) 當(dāng)n1>n2，q1大到一定程度時(shí),一,三個(gè)基本定律定律1——光在均勻介質(zhì)中以直線傳播幾何光學(xué)（GeometricalOptics）定律2——反射(Reflection)定律q

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’。定律3——折射(Refraction)定律【全反射】qq

’q”介質(zhì)n2介質(zhì)n1對(duì) 這時(shí)q”＝90o，介質(zhì)2中沒有波，所有的光都在介質(zhì)1中——這就是全反射現(xiàn)象。

當(dāng)n1>n2，q1大到一定程度時(shí),→90o一,三個(gè)基本定律定律1——光在均勻介質(zhì)中以直線傳播幾何光學(xué)（GeometricalOptics）定律2——反射(Reflection)定律q

=q

’。定律3——折射(Refraction)定律【全反射】全反射現(xiàn)象被廣泛用來作反射鏡，比如：潛望鏡、照相機(jī)等等。

全反射現(xiàn)象最了不起的應(yīng)用是光纖，光纖最先由華人科學(xué)家高錕提出：

二,光的本質(zhì)幾何光學(xué)（GeometricalOptics）牛頓認(rèn)為：光是一種幾乎沒有大小的微小粒子?！⒘W(xué)說

惠更斯認(rèn)為：光是波。————波動(dòng)學(xué)說

三,色散幾何光學(xué)（GeometricalOptics）這一現(xiàn)象是牛頓首先發(fā)現(xiàn)的。但是牛頓用他自己的微粒學(xué)說解釋不了這個(gè)現(xiàn)象。四,透鏡和光學(xué)儀器幾何光學(xué)（GeometricalOptics）◆凸透鏡(Convexlens)◆凹透鏡(concavelens)四,透鏡和光學(xué)儀器幾何光學(xué)（GeometricalOptics）◆透鏡成像規(guī)律AB’C’BCA’四,透鏡和光學(xué)儀器幾何光學(xué)（GeometricalOptics）任意兩條經(jīng)過透鏡的前后相交的光線的光程(nd)相等?！敉哥R成像規(guī)律AB’C’BCA’光程——幾何路程與折射率的乘積四,透鏡和光學(xué)儀器幾何光學(xué)（GeometricalOptics）◆光學(xué)儀器幾乎所有光學(xué)儀器都是用透鏡制作成的：四,透鏡和光學(xué)儀器幾何光學(xué)（GeometricalOptics）球差◆透鏡成像存在的問題要使光理想地集中于一點(diǎn)，透鏡不能是球面。四,透鏡和光學(xué)儀器幾何光學(xué)（GeometricalOptics）球差◆透鏡成像存在的問題但是非球面透鏡加工難度太大，絕大多數(shù)情況使用的還是球面鏡。四,透鏡和光學(xué)儀器幾何光學(xué)（GeometricalOptics）球差◆透鏡成像存在的問題球面透鏡光軸附近的光(傍軸光線)可以較好地集中于一點(diǎn)。光軸傍軸光線四,