光學(xué)各章內(nèi)容小結(jié)

光學(xué)各章內(nèi)容小結(jié)第1頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月第一章光的干涉小結(jié)一、干涉條件1.

光是電磁波可見光的波長(zhǎng)范圍：400~700nm顏色波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)單位：1?=10-10m，1nm=10-9m，1m=10-6m波動(dòng)方程光強(qiáng)：2.相干條件相干條件：振動(dòng)方向相同；頻率相同；有固定位相差補(bǔ)充條件：兩波振幅不能相差太大——條紋對(duì)比度問題兩波位相不能相差太大——相干性問題第2頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月合光強(qiáng)不相干相干{位相差（光程差中包括介質(zhì)折射率的影響）干涉相長(zhǎng)干涉相消亮紋暗紋{一、干涉條件第3頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月4.菲捏耳公式（只需掌握以下幾點(diǎn)）光波從光疏介質(zhì)向光密介質(zhì)傳播，反射光存在半波損失一般界面反射（空氣—水面，空氣—玻璃），反射率偏振中以布儒斯特角入射，反射光為線偏振光（1）（2）（3）n1n2i10i1'i2S分量P分量3.相干性條紋可見度第4頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月二、干涉分類（存在半波損失，只有一半條紋k>0）波面分割法楊氏雙縫干涉菲捏耳雙面鏡勞埃鏡{振幅分割法等傾干涉等厚干涉{一般只考慮雙光束

干涉考慮清楚有無半波損失n：介質(zhì)折射率ataratt’ratr平行光aatt’att’ri2i1i1’n1n1n2h第5頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月二、干涉分類等傾干涉平行平面膜鍍膜應(yīng)用圓條紋，中心疏，邊緣密，中間高級(jí)次，不等間隔反射增強(qiáng)或減弱，透射增強(qiáng)或減弱（考慮半波損失）（不同）顯色，還可以不同入射角等厚干涉劈膜牛頓環(huán)條紋間距（一般正入射交棱處明暗條紋由半波損失確定圓條紋，中心疏，邊緣密，中間低級(jí)次，不等間隔{{h相同，平行光入射，條紋在無窮遠(yuǎn)平行光入射，條紋在膜表面擴(kuò)展光源第6頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月二、干涉分類振幅分割法重要裝置邁克爾遜干涉儀平行平面膜移動(dòng)動(dòng)鏡，條紋吞吐第7頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）考試重點(diǎn)：1、楊氏雙縫干涉、等傾干涉、等厚干涉中干涉加強(qiáng)及減弱的條件，干涉條紋的特點(diǎn)（如條紋間距等）。2、基本概念：干涉的分類、光程差、半波損失、干涉條紋可見度、邁克耳干涉儀、牛頓環(huán)的基本原理。3、課后作業(yè)，及本章例題復(fù)習(xí)提要第8頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月一、衍射分類—光源或觀察屏距障礙物有限遠(yuǎn)（至少其中之一）—光源和觀察屏距障礙物無限遠(yuǎn)菲捏耳衍射夫瑯和費(fèi)衍射{1.菲捏耳衍射——菲捏耳圓孔衍射中心點(diǎn)P振幅：菲捏耳半波帶法半波帶個(gè)數(shù)：R，r0—分別為圓孔到光源和觀察屏的距離相當(dāng)于透鏡成象，焦距：無遮擋一個(gè)半波帶第二章光的衍射小結(jié)k為奇數(shù)時(shí)，合振幅較大，k為偶數(shù)時(shí)，合振幅較小。第9頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月2.夫瑯和費(fèi)衍射單縫衍射圓孔衍射多縫衍射1sinI/I0中央主極大：極小：次極大近似：愛里斑1I/I00愛里斑單縫衍射因子縫間干涉因子極大位置：強(qiáng)度由決定缺級(jí):d/b=k’第10頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月二、光柵

光柵方程垂直入射入射和衍射光異側(cè)，取“-”入射和衍射光同側(cè)，取“+”1.中央主最大位置在處正入射sin=0斜入射0決定2.缺級(jí)3.光柵譜線（1）不同波長(zhǎng)，同一級(jí)譜線（除0級(jí)）在不同位置，可出現(xiàn)重疊（2）角色散（3）譜線半角寬度第11頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月1.單球面折射2.折射本領(lǐng)第三章幾何光學(xué)的基本原理小結(jié)第12頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月3.共軸球面系統(tǒng)計(jì)算物第一球面折射象／物第二球面折射象／物4.眼的調(diào)節(jié)眼的折光作用、近點(diǎn)、遠(yuǎn)點(diǎn)、明視距離5.眼的屈光不正及矯正近視眼、遠(yuǎn)視眼、散光眼、老花眼6.纖鏡光纖的導(dǎo)光導(dǎo)象原理物第13頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月7.放大鏡8.顯微鏡的放大率第14頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月9.顯微鏡的分辨本領(lǐng)（分辨率）n·sinβ——物鏡的數(shù)值孔徑（N.A.）10.電子顯微鏡成象原理第15頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月一、分辨本領(lǐng)（主要由瑞利判據(jù)和圓孔衍射確定）1.人眼可分辨最小角度R，D—瞳孔半徑，直徑最小距離：2.望遠(yuǎn)鏡3.顯微鏡4.分光棱鏡分辨本領(lǐng)第四章光學(xué)儀器的基本原理小結(jié)第16頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月一、分類自然光（實(shí)際光源）振幅相等，無固定位相差完全偏振光平面（線）偏振光位相相等或圓偏振光振幅相等，位相差橢圓偏振光振幅不等，位相差或振幅不限，位相差為除外部分偏振光可看成一自然光和一完全偏振光的疊加偏振度················左旋右旋第五章光的偏振小結(jié)第17頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月二、獲得偏振光途徑二向色性（天然或人造材料特性）吸收某一方向振動(dòng)的光，讓與其垂直的振動(dòng)方向的光通過——偏振片，透光方向P反射、折射產(chǎn)生偏振以布儒斯特角入射，反射光為線偏振光n1n2i10i1'i2S分量P分量晶體雙折射——利用晶體雙折射制成尼科耳棱鏡馬呂斯定律A1P2

A2=A1cos線偏振光透過偏振片振幅：光強(qiáng)：第18頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月三、雙折射定義：一束光入射于單軸晶體，有兩束折射光的現(xiàn)象光軸：特定的一個(gè)方向，光沿該方向傳播時(shí)，不發(fā)生雙折射現(xiàn)象。入射面：入射光與晶體法線決定的平面。主截面：晶體中光線和光軸確定的平面，稱為該光線的主截面。尋常光非常光o光e光遵守折射定律，折射率no，振動(dòng)方向垂直于主截面一般不遵守折射定律，振動(dòng)方向在主截面內(nèi)波面（會(huì)用惠更斯作圖法）負(fù)晶體光軸正晶體光軸第19頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月應(yīng)用尼科耳棱鏡渥拉斯頓棱鏡??????e???????????eoeo（掌握，會(huì)靈活應(yīng)用）（如：正晶體）波片光軸平行于表面三、雙折射d第20頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月三、雙折射eoeo自然光入射o光、e光振幅相同，但無位相關(guān)系線偏振光入射線偏振光振動(dòng)方向與光軸成角出射光振動(dòng)方向轉(zhuǎn)過2角。第21頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月四、偏振光干涉

單色自然光偏振片P1透振方向d波片C光軸方向透振方向偏振片P2相干屏干涉光強(qiáng)：A1oA2oP2P1CA1A1eA2e波片引起的相位差由投影方向確定，不同側(cè)加（掌握矢量分解圖）第22頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月五、偏振光鑒別用一塊檢偏器和一塊波片旋轉(zhuǎn)檢偏器偏振態(tài)檢偏器前加1/4波片，再旋轉(zhuǎn)檢偏器光強(qiáng)無變化自然光光強(qiáng)無變化圓偏振光兩亮兩消光光強(qiáng)有變化兩亮兩消光線偏振光兩亮兩暗無消光部分偏振光1/4波片光軸方向兩亮兩暗橢圓偏振光對(duì)齊最亮?xí)r，P方向，兩亮兩消光第23頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月第六章光的吸收．散射和色散小結(jié)了解一般概念：一般吸收、選擇吸收正常色散、反常色散通過一厚度為l的介質(zhì)后，光強(qiáng)：瑞利散射科希色散公式：第24頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月T=6000kT=5000kT=3000k可見光一、熱輻射黑體輻射定律能量子h=6.62617610-34

J·s——普朗克常數(shù)第七章光的量子性小結(jié)第25頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月二、光電效應(yīng)光電效應(yīng)（愛因斯坦方程）VI