大学物理光学复习资料ppt课件

总复习 Review 主要内容 一 光的干涉二 光的衍射三 几何光学四 光学仪器五 光的偏振六 光的吸收 散射和色散七 光的量子性八 现代光学基础 一 光的干涉 1 基本概念 光的电磁理论光是某一波段的电磁波 其速度就是电磁波的传播速度 可见光在电磁波谱中只占很小的一部分 波长在390 760nm的狭窄范围以内 相干条件频率相同 振动方向相同 相位差恒定 干涉的分类分波面干涉 分振幅干涉和分振动面干涉 杨氏双缝 相位差 光程差 d 光强分布 极值条件 条纹 薄膜干涉 光程差 等倾 等厚 迈氏干涉仪 原理 分振幅法薄膜干涉 装置 干涉条件 n1 n2 1i1 i2 2且没有额外光程差 基本公式 或者 5 劈尖6 牛顿环 二 光的衍射 1 基本概念 衍射定义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 衍射条件障碍物的线度和光的波长可以比拟 衍射的分类a 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 菲涅尔衍射 半波带理论 圆孔衍射 平行光 圆屏衍射 k不大时 几何中心永远有光 k很大时 直线传播 波带片 奇数偶数 3 夫琅禾费衍射 单缝衍射 合振幅 光强分布 中央最大值 极小值 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 平面反射与折射 平面反射镜 象视深度平板玻璃 全反射 临界角 光学纤维 数值孔径空气中的光纤 棱镜 最小偏向角 符号法则 线段 右为正 左为负 上为正 下为负 角度 顺为正 逆为负 图标均为正 单球面反射成像 单球面折射成像 薄透镜 四 光学仪器 放大本领 放大镜 显微镜 物镜的横向放大率 目镜的放大本领 望远镜 3 分辨本领 人眼 显微镜 望远镜 棱镜光谱仪 光栅光谱仪 五 光的偏振 五种偏振态 自然光 透过理想偏振片后 光强变为原来的一半 线偏振光 部分偏振光 圆偏振光 椭圆偏振光 马吕斯定律 o光和e光 波片 偏振光的检验偏振片 六 光的吸收 散射和色散 1 光的吸收 朗伯定律 比尔定律 2 光的散射 瑞利定律 天空 太阳 白云 3 光的色散 光电效应 爱因斯坦的光子假设 1905 光在传播过程中具有波动的特性 而在光和物质相互作用的过程中 光能量是集中在一些叫光量子 光子 的粒子上 产生光电效应的光是光子流 单个光子的能量与频率成正比 即E h 爱因斯坦光电效应方程 七 光的量子性 光子的质量和动量 八 现代光学基础 1 原子发光机理 玻尔的氢原子模型 原子发光机理 2 激光 定义 由激光器产生的 波长在1mm以下的相干电磁辐射 它由物质的粒子受激发射放大产生 具有良好的单色性 相干性和方向性 含义 光受激辐射放大 激光 Laser Lihgtamplificationbystimulatedemissionofradiation 原理 通过辐射的受激发射而实现光放大 特点 单色性佳 频宽 自然线宽 多普勒宽度 谱线宽度 相干性强 相干长度 lH c tH 迈克耳孙干涉仪 光的时间相干性 杨氏实验 光源的空间相干性 方向性好 发散角小 亮度高 照度大 种类 亦可按激光器工作方式 激励方式及谐振腔等分 总之 不管怎样分 每一类都包括许多激光器 按激光器工作物质性质分 考试安排 1 时间 元月2 地点 3 形式 闭卷 监考 主考 巡考4 内容 1 5 7 8