2022年物理光学复习知识点重点.docx

《2022年物理光学复习知识点重点.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年物理光学复习知识点重点.docx（13页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载物理光学学问点第一章1.光见光波长范畴（ 380nm760nm）；2.折射率 n cr；v3.能流密度的坡印廷矢量 s 的物理意义：表示单位时间内,通过垂直于传播方向上的单位面积的能量；光强 I S 1 nE 0 22 0 c4.已知 E eE 0cos 2 t z 或 E E e i t kz,求光的相关参量, 参见作业 1-1,T1-2；5.简谐球面波EE 0eitkz或EE 0 cosrtkz,求光的相关参量；r6.无限长时间等幅震荡光场对应的频谱只含有一个频率成分,称为抱负单色振动,连续有限长时间等幅震荡的光场对应的频

2、谱宽度 1；T7.等相位面的传播速度称为相速度,平面单色波的相速度 v p c,等振幅k n k 面的传播速度称为群速度, 复色波的相速度 v p（公式来源 t kz 常数 ,然k后求导）,复色波的群速度 v g dv p 1 dn,结合第六章争论在正常 /反常dk n d色散中相速度和群速度哪个大？懂得线偏振光、圆偏振光和椭圆偏振光的概念及相互转化的条件,结合第四章波片争论；8.争论光波在界面上的反射和折射,如s 重量和 p 重量的概念,菲涅尔公式的理名师归纳总结 解,图1-21 的懂得与应用,熟识公式R sT s1,RpTp1,RT1,第 1 页,共 8 页- - - - - - -精选学

3、习资料 - - - - - - - - - R n1R sRp学习必备欢迎下载n 2n 1,布儒斯特角的运算,在正入射和掠入射时R sR p2n 2n 1tanBn2,全反射角sinCn 2,半波缺失产生的两种情形：光从光疏介质入n 1n 1射到光密介质时,在正入射和掠入射时反射光相对入射光将产生“ 半波缺失”图 1-30；图 1-29 薄膜上下表面的反射的四种情形的作图法；偏振度的运算 （1.2-39,1.2-42,43）,留意 p35 偏振度运算的例子和 p49 例题 1-5,利用片堆产生线偏振光的原理（反 s 不反p,输出 p）和作业 1-10,外腔式激光器的布儒斯特窗口的原理（反 s

4、不反 p,输出 s）,衰逝波的概念；10.例题和作业：例题 1-3 的结论, 例题 1-5,例题 1-6；作业 1-1,2,10,15,16,18,19, 20,21；其次章1.公式 2.1-3, 2.1-4 的懂得,例如由此公式可以得出产生干涉的三条件：频率、振动方向和相差要求 ；4.2.由一般光源获得相干光的两类方法：分振幅法（等倾、等厚）、分波面法（杨氏）；5.3.杨氏干涉的相关运算：菲涅尔双棱镜、菲涅尔双面镜、洛埃镜（留意半波损失）和相关作业；6. 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 7.分振幅法干涉光程差公式

5、学习必备欢迎下载2nhcos2（2.1-20, 2.1-32）等倾、等厚干涉 （留意半波缺失,一般情形下有,但某些情形下也无, 例如作业2-14）和光强公式（2.1-21）,等厚干涉的应用如可以说明肥皂泡和昆虫翅膀的彩色；8.平行平板的多光束干涉的 Airy公式（ 2.2-4, 2.2-7）,干涉图样的特点：互补性、等倾性,光强分布的极值条件；光强分布与反射率 低,条纹可见度提高；条纹锐度与反射率R 的关系： R 增大时,透射光暗条纹强度降 R 的关系：能够产生极明锐的透射光干涉条纹是多光束干涉的最显著和最重要的特点,条纹锐度用半峰值全宽度或条纹精细度描述（2.2-16, 17）；平行平板的多

6、光束干涉的频率特性：（由 2 2 nh cos 2 m 得公式2.2-18）,滤波带宽（当 时得公式 2.2-19）；9. 10.光学薄膜：单层膜反射率运算公式（2.3-2,2.3-4）；11. 12. 13.增透膜 /增反膜条件（增透：n 1n2,n h0/ 4,增反：n 1n2,n h0/ 4）； 两层膜反射率运算-等效折射率法（见作业）；多层高反膜结构（0/ 4 膜系G HLpHA ）,多层高反膜的特点：膜系两侧最外层均为高折射率层即为奇数层,为奇数层时膜层越多反射率越大,以上结果只对一种波长成立刻中心波长成立；14.F-P 干涉仪应用： 主要用于分光, 分光指标的运算自由光谱范畴、辨论

7、本事（含辨论极限）、角色散；其他小学问点光谐振腔的纵模频率运算（2nLm）；例如两套干涉环,波长长的圆环在里面,激8.光源的大小对干涉条纹可见度的影响称为空间相干性,光源的复色性对干涉条纹可见度的影响称为时间相干性；名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载9.例题与习题：例题 2-5,2-7；作业 2-1,2-10,2-15,2-25,2-26,2-28,2-31,2-38. 第三章1. 光的衍射现象与干涉现象的联系与区分都是相干光波叠加引起的光强的重新分布,所不同之处在于,干涉现象是有限个相干光波的叠加

8、,而衍射现象就是无限多个相干光 波的叠加结果；2. 利用惠更斯 -菲涅耳原懂得释衍射现象：在任意给定的时刻,任一波面上的点都起着次波 波源的作用,它们各自发出球面次波,障碍物以外任意点上的光强分布,即是没有被阻 挡的各个次波源发出的次波在该点相干叠加的结果；3. 菲涅耳衍射与夫朗和费衍射的区分条件是观看屏到衍射屏的距离与衍射孔的线度之间的 相对大小；简而言之,菲涅耳衍射是近场衍射；而夫朗和费衍射属于远场衍射；菲涅耳衍射现象：随着观看平面距离的增大,光斑范畴不断扩大,但光斑中圆环数 逐步减小,而且环纹中心表现出从亮到暗,又从暗到亮的变化；夫朗和费衍射现象：观 察屏上将看到一个较大的中间亮,边缘暗

9、,且在边缘外有较弱的光、暗圆环的光斑；4. 爱里斑半径与角半径的运算公式与瑞利判据的内容,以及人眼、望远镜、照 相物镜及显微镜辨论本事的运算；3.2-21）,（3.2-22）,（3.2-24）,（3.2-25）及（ 3.2-34）要求：把握公式（5. 夫朗和费单缝衍射光强分布 要求： 把握中心主极大与衍射光强微小值的位置,即公式（3.2-37）；相邻暗 条纹的角宽度,公式（3.2-38）；及中心主极大条纹的角宽度,公式（ 3.2-40）；白光照明时,衍射条纹的色散特点；6. 夫朗和费多缝衍射光强分布3.2-43）；多缝衍射主极大位置（3.2-45）,要求： 把握衍射光强运算公式（多缝衍射主微小

10、位置（3.2-47）及相邻主微小间的角距离（3.2-48）；多缝衍射的主极大角宽度（ 3.2-49）；缺极的条件（ 3.2-50）；名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载光栅方程的两种形式（3.4-1）,（3.4-2）；及最大光谱级次的运算公式（ 3.4-3）；闪烁光栅的主闪烁条件（3.4-6）；光栅光谱仪色散本事（3.4-8）分辨本事（ 3.4-11）自由光谱范畴（ 3.4-12）的运算公式；7. 菲涅耳衍射 半波带的概念：相邻两个环带上的相应两点到观看屏中心点的光程差为半个波长,这样的环带叫非涅耳半

11、波带；观看屏中心的光场振幅运算公式（3.3-12）,并留意区分正负号的选取；把握圆孔半径与露出波带数目之间的关系公式 射的光场振幅运算公式（3.3-17）菲涅耳波带片的概念及焦距运算公式（3.4-30）8. 本章例题： 3-2,3-3,3-4,3-5,3-6,3-9；（3.3-15,）；及菲涅耳圆屏衍9. 本章习题： 3-3,3-4,3-6,3-11,3-12,3-13,3-18, 3-22,3-25,3-29,3-31,3-34；第四章1. 单轴晶体与双轴晶体概念及表示方法的区分；2. 单色光在晶体中相速度与光线速度的关系,公式（3. 单轴晶体中光的传播规律4.2-17）,（4.2-18）；

12、 两种线偏振模式的折射率运算公式： （4.2-44）,（4.2-45）；名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载 结合图 4-6 分析 o 光与 e 光的波法矢方向与其光线方向的关系,把握离散角的运算公式（ 4.2-51）与（4.2-52）以及由公式（ 4.2-53）推导出的三点结论（ P224 页）；4. 光在晶体中传播的几何法描述 结合图 4-11 把握折射率椭球的基本性质（P244 页与）；把握图4-12 展现的作图法； 把握折射率曲面的基本概念,结合图 4-20 把握正负单轴晶体折射率曲面的关系；

13、把握折射率曲面的重要性质：折射率曲面在任一矢径末端处的法线方向,就是与该矢径所代表的波法线方向相应的光线方向；把握折射率曲面与波矢曲面的关系； 在把握折射率曲面的基础之上,结合图 涅耳作图法的思路与步骤；4-30,4-31,4-32,4-33,4-34,4-35 复习 斯 懂得菲涅耳椭球的基本概念,对比折射率椭球,明白菲涅耳椭球的基本性质； 把握射线曲面的基本概念,懂得“ 射线曲面就是在晶体中完全包住一个单色点光源的波面”的涵义； 比较射线曲面与折射率曲面的关系,并在此基础之上把握射线曲面的重要性质： 射线曲面上的矢径方向平行于光线方向,是与该光线方向相应的波法线方向；其矢径末端处的法线方向就

14、 在把握射线曲面的基础上,结合图 4-28 ,4-29 复习 惠更斯作图法的思路与步骤；5. 晶体光学元件名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载 懂得格兰 -汤普森棱镜的结构特点与工作原理；征与工作原理 ,并把握公式（4.4-1 ）；懂得渥拉斯顿棱镜的结构特 把握全波片的概念及公式（4.4-5）与（ 4.4-7）；把握半波片的概念及公式（4.4-8）与（4.4-10）；把握四分之一波片的概念及公式 （4.4-11）与（4.4-14）；懂得适用波片时需留意的波长问题、及主轴方向问题； 把握补偿器的相位差运

15、算公式（4.4-15 ）；6. 晶体的偏光干涉 把握正交偏振器与平行偏振器的概念及区分； 结合图 4-53 把握偏光干涉工作原理（4.5-5 ）；同时留意补充当晶片光轴位于起偏器与检偏器的透振轴之间时,考虑相位差的变化（参见例题 4-6 ）； 把握晶片取向 及晶片相位差 对输出光强的影响；7.本章例题： 4-1,4-5,4-6；5.本章习题： 4-6,4-8,4-9, 4-12,4-13,4-17,4-19, 4-20,4-26；第五章、第六章 1、基本概念 :电光效应 ：因外加电场使介质光学性质（折射率）发生变化的效应；弹光效应：因外加弹性力使介质光学性质（折射率）发生变化的效应；声光效应

16、：因外加超声波场使介质光学性质（折射率）发生变化的效应；名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载旋光效应 ：通过介质的光束偏振面发生旋转的效应；磁光效应 ：在外加磁场作用下使通过介质的光束偏振面发生旋转的效应；2.外加磁场平行于光轴的电光效应,对3x - 切割的 KDP晶体晶片沿光轴方向外加电场前后发生了变化 - 外加电场后, 感应折射率椭球的三个主轴方向为原折射率椭球的三个主轴绕光轴旋转 45 得到；原先的单轴晶体变为双轴晶体；三个主折射率发生了转变,新的主折射率为 n o 1 n 3o 63 E ,n

17、 o 1 n o 363 E 3,n ; 63的纵向应用的半波电压 U /2 / 2 n o 363,2 2横向应用时的半波电压 U / 2 / 2 n o 363 l；电光调制概念将信息电压加载到光波上d的技术叫光调制技术,利用电光效应实现的调制叫电光调制；3. 对于声光效应之布拉格衍射产生衍射的条件：超声波频率较高,声光作用区较长, 光线与超声波波面有肯定角度斜入射；- 显著特点是衍射光强分布不对称,而且只有零级和 +1 级或-1 级衍射光 ,假如挑选恰当的参量,可以使入射光的能量几乎全部转移到零级或 1 级衍射极值方向；布拉格衍射的条件是idB,sinB2s；4、旋光现象的说明 进入旋光

18、介质的线偏振光可以看作是右旋圆偏振光和左旋圆偏振光的组合, 在右旋晶体中, 右旋圆偏振光的传播速度比左旋圆偏振光的传播速度快（折射率就相反）（式 5.3-1,5.3-2,）；5、法拉第效应 介质在强磁场作用下产生旋光现象的效应（磁致旋光效应）,其旋光方向取决于外加磁场方向,与光的传播方向无关,具有不行逆性；在光通信中可以用来作为光隔离器；,5.3-9 6.例题 5-1,作业 5-1,5-6, 5-9.Kl7.光的色散与吸取 ：光的吸取朗伯定律 I I e,光的色散概念：介质的折射率随光波波长变化的现象叫光的色散,正常 /反常色散的概念（正常色散折射率随波长增加而减小的现象） ,两种色散之间的关系：在固有频率 0 邻近的区域即光的吸取区就是光的反常色散区；8.光的散射： 瑞利散射 散射光强度与入射光波长的四次方成反比,可以说明自然现象如天空为什么是蓝色的？旭日和夕阳是红色的？仍有海上灯塔等光源大多为长波长的？Mie 散射 大粒子是散射,可以用来说明白雾,牛奶白色 等；9.例题 6-1,作业 6-1,6-2.名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 8 页