光学各章内容小结精选PPT.ppt

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1、光学各章内容小结第1页，此课件共27页哦第一章光的干涉小结第一章光的干涉小结一、干涉条件一、干涉条件1.1.1.1.光是电磁波光是电磁波光是电磁波光是电磁波可见光的波长范围：可见光的波长范围：400700 nm颜色波长对应颜色波长对应单位：单位：1=10-10 m，1nm=10-9 m，1 m=10-6 m波动方程波动方程光强：光强：2.2.2.2.相干条件相干条件相干条件相干条件相干条件：相干条件：振动方向相同；频率相同；有固定位相差振动方向相同；频率相同；有固定位相差补充条件：补充条件：两波振幅不能相差太大两波振幅不能相差太大条纹对比度问题条纹对比度问题两波位相不能相差太大两波位相不能相差

2、太大相干性问题相干性问题第2页，此课件共27页哦合光强合光强合光强合光强不相干不相干相干相干 位相差位相差位相差位相差（光程差（光程差 中包括中包括介质折射率介质折射率的影响）的影响）干涉相长干涉相长干涉相消干涉相消亮纹亮纹亮纹亮纹暗纹暗纹暗纹暗纹 一、干涉条件一、干涉条件第3页，此课件共27页哦4.菲捏耳公式（只需掌握以下几点）菲捏耳公式（只需掌握以下几点）光波从光疏介质向光密介质传播，反射光存在光波从光疏介质向光密介质传播，反射光存在半波损失半波损失一般界面反射（空气一般界面反射（空气水面，空气水面，空气玻璃），反射率玻璃），反射率偏振中以布儒斯特角入射，反射光为线偏振光偏振中以布儒斯特角

3、入射，反射光为线偏振光（1）（2）（3）n1n2i10i1i2S 分量分量P 分量分量3.3.相干性相干性 条纹可见度条纹可见度第4页，此课件共27页哦二、干涉分类二、干涉分类（存在半波损失，只有一半条纹（存在半波损失，只有一半条纹 k0）波面分割法波面分割法波面分割法波面分割法杨氏双缝干涉杨氏双缝干涉菲捏耳双面镜菲捏耳双面镜劳埃镜劳埃镜振幅分割法振幅分割法振幅分割法振幅分割法等倾干涉等倾干涉等厚干涉等厚干涉一般只考虑双光束一般只考虑双光束 干涉干涉考虑清楚有无考虑清楚有无半波损失半波损失n：介质折射率介质折射率atarattratr平行光平行光aattattri2i1i1n1n1n2h第5页

4、，此课件共27页哦二、干涉分类二、干涉分类等倾干涉等倾干涉平行平面膜平行平面膜镀膜应用镀膜应用圆条纹，中心疏，边缘密，圆条纹，中心疏，边缘密，中间中间高高级次，不等间隔级次，不等间隔反射增强或减弱，透射增强或减弱反射增强或减弱，透射增强或减弱（考虑半波损失）（考虑半波损失）（不同（不同）显色，还可以不同入射角）显色，还可以不同入射角等厚干涉等厚干涉劈膜劈膜牛顿环牛顿环条纹间距条纹间距（一般正入射（一般正入射交棱处明暗条纹由半波损失确定交棱处明暗条纹由半波损失确定圆条纹，中心疏，边缘密，圆条纹，中心疏，边缘密，中间中间低低级次，不等间隔级次，不等间隔h相同，相同，平行光入射，平行光入射，条纹在无

5、穷远条纹在无穷远平行光入射，平行光入射，条纹在膜表面条纹在膜表面扩展扩展光源光源第6页，此课件共27页哦二、干涉分类二、干涉分类振幅分割法重要装置振幅分割法重要装置迈克尔逊干涉迈克尔逊干涉迈克尔逊干涉迈克尔逊干涉仪仪平行平面膜平行平面膜移动动镜，条纹吞吐移动动镜，条纹吞吐第7页，此课件共27页哦（1）考试重点：1、杨氏双缝干涉、等倾干涉、等厚干涉中干涉加强及减弱的条件，杨氏双缝干涉、等倾干涉、等厚干涉中干涉加强及减弱的条件，干涉条纹的特点（如条纹间距等）。干涉条纹的特点（如条纹间距等）。2 2、基本概念：干涉的分类、基本概念：干涉的分类、光程差、半波损失、干涉条纹光程差、半波损失、干涉条纹可见

6、度、迈克耳干涉仪、牛顿环的基本原理。可见度、迈克耳干涉仪、牛顿环的基本原理。3 3、课后作业，及本章例题、课后作业，及本章例题第8页，此课件共27页哦一、衍射分类一、衍射分类一、衍射分类一、衍射分类光源或观察屏距障碍物有限远（至少其中之一）光源或观察屏距障碍物有限远（至少其中之一）光源和观察屏距障碍物无限远光源和观察屏距障碍物无限远菲捏耳衍射菲捏耳衍射菲捏耳衍射菲捏耳衍射夫琅和费衍射夫琅和费衍射夫琅和费衍射夫琅和费衍射 1.菲捏耳衍射菲捏耳衍射菲捏耳圆孔衍射菲捏耳圆孔衍射中心点中心点P振幅：振幅：菲捏耳半波带法菲捏耳半波带法半波带个数：半波带个数：R，r0分别为分别为圆孔到光源圆孔到光源 和观

7、察屏和观察屏的距离的距离相当于透镜成象，焦距：相当于透镜成象，焦距：无遮挡无遮挡一个半波带一个半波带第二章第二章光的衍射小结光的衍射小结k为奇数时，合振幅较大，为奇数时，合振幅较大，k为偶数时，合振幅较小。为偶数时，合振幅较小。第9页，此课件共27页哦2.夫琅和费衍射夫琅和费衍射单缝衍射单缝衍射圆孔衍射圆孔衍射多缝衍射多缝衍射 1sin I/I0中央主极大：中央主极大：极小：极小：次极大近似：次极大近似：爱里斑爱里斑1I/I00爱里斑爱里斑单缝衍射因子单缝衍射因子缝间干涉因子缝间干涉因子极大位置：极大位置：强度由强度由决定决定缺级缺级:d/b=k第10页，此课件共27页哦二、光栅二、光栅 光栅

8、方程光栅方程垂直入射垂直入射入射和衍射光异侧，取入射和衍射光异侧，取“-”入射和衍射光同侧，取入射和衍射光同侧，取“+”1.中央主最大中央主最大中央主最大中央主最大位置在位置在处处正入射正入射sin=0斜入射斜入射 0决定决定2.缺级缺级缺级缺级3 3.光栅谱线光栅谱线（1）不同波长，同一级谱线（除）不同波长，同一级谱线（除0级）在不同位置，可出现重叠级）在不同位置，可出现重叠（2）角色散）角色散（3）谱线半角宽度）谱线半角宽度第11页，此课件共27页哦1.1.1.1.单球面折射单球面折射单球面折射单球面折射2.2.折射本领折射本领折射本领折射本领第三章几何光学的基本原理小结第三章几何光学的基

9、本原理小结第12页，此课件共27页哦3.3.3.3.共轴球面系统计算共轴球面系统计算共轴球面系统计算共轴球面系统计算物第一球面第一球面第一球面第一球面 折射折射折射折射象物象物象物象物第二球面第二球面第二球面第二球面 折射折射折射折射象物象物象物象物4.4.眼的调节眼的调节眼的调节眼的调节眼的折光作用、近点、远点、明视距离眼的折光作用、近点、远点、明视距离眼的折光作用、近点、远点、明视距离眼的折光作用、近点、远点、明视距离5.5.眼的屈光不正及矫正眼的屈光不正及矫正眼的屈光不正及矫正眼的屈光不正及矫正近视眼、远视眼、散光眼、老花眼近视眼、远视眼、散光眼、老花眼近视眼、远视眼、散光眼、老花眼近视

10、眼、远视眼、散光眼、老花眼6.6.6.6.纤镜纤镜纤镜纤镜光纤的导光导象原理光纤的导光导象原理光纤的导光导象原理光纤的导光导象原理物物物物第13页，此课件共27页哦7.7.放大镜放大镜放大镜放大镜8.8.显微镜的放大率显微镜的放大率显微镜的放大率显微镜的放大率第14页，此课件共27页哦9.9.显微镜的分辨本领（分辨率）显微镜的分辨本领（分辨率）显微镜的分辨本领（分辨率）显微镜的分辨本领（分辨率）nsinnsin物镜的数值孔径（物镜的数值孔径（物镜的数值孔径（物镜的数值孔径（N.A.N.A.）10.10.电子显微镜成象原理电子显微镜成象原理电子显微镜成象原理电子显微镜成象原理第15页，此课件共2

11、7页哦一、分辨本领一、分辨本领一、分辨本领一、分辨本领（主要由瑞利判据和圆孔衍射确定）（主要由瑞利判据和圆孔衍射确定）1.人眼可分辨最小角度人眼可分辨最小角度R，D瞳孔半径，直径瞳孔半径，直径最小距离：最小距离：2.望远镜望远镜3.显微镜显微镜4.分光棱镜分光棱镜分辨本领分辨本领第四章第四章光学仪器的基本原理小结光学仪器的基本原理小结第16页，此课件共27页哦一、分类一、分类一、分类一、分类自然光自然光（实际光源）（实际光源）振幅相等，无固定位相差振幅相等，无固定位相差完全偏振光完全偏振光平面（线）偏振光平面（线）偏振光位相相等或位相相等或 圆偏振光圆偏振光振幅相等，位相差振幅相等，位相差椭圆

12、偏振光椭圆偏振光振幅不等，位相差振幅不等，位相差或振幅不限，位相差或振幅不限，位相差为除为除外外部分偏振光部分偏振光可看成一自然光和一完全偏振光的叠加可看成一自然光和一完全偏振光的叠加偏振度偏振度 左旋左旋右旋右旋第五章光的偏振小结第五章光的偏振小结第17页，此课件共27页哦二、获得偏振光途径二、获得偏振光途径二、获得偏振光途径二、获得偏振光途径二向色性二向色性二向色性二向色性（天然或人造材料特性）（天然或人造材料特性）吸收某一方向振动的光，让与其垂直的振动方向的光通过吸收某一方向振动的光，让与其垂直的振动方向的光通过偏振片，透光方向偏振片，透光方向P反射、折射产生偏振反射、折射产生偏振以布儒

13、斯特角入射，反射光为线偏振光以布儒斯特角入射，反射光为线偏振光n1n2i10i1i2S 分量分量P 分量分量晶体双折射晶体双折射晶体双折射晶体双折射利用晶体双折射制成尼科耳棱镜利用晶体双折射制成尼科耳棱镜马吕斯定律马吕斯定律马吕斯定律马吕斯定律A1P2 A 2=A1cos 线偏振光透过偏振片线偏振光透过偏振片振幅振幅：光强：光强：第18页，此课件共27页哦三、双折射三、双折射定义：一束光入射于单轴晶体，有两束折射光的现象定义：一束光入射于单轴晶体，有两束折射光的现象光轴：特定的一个方向，光沿该方向传播时，不发生双折射现象。光轴：特定的一个方向，光沿该方向传播时，不发生双折射现象。入射面：入射光

14、与晶体法线决定的平面。入射面：入射光与晶体法线决定的平面。主截面：晶体中光线和光轴确定的平面，称为该光线的主截面。主截面：晶体中光线和光轴确定的平面，称为该光线的主截面。寻常光寻常光非常光非常光o光光e光光遵守折射定律，折射率遵守折射定律，折射率no，振动方向垂直于主截面，振动方向垂直于主截面一般不遵守折射定律，振动方向在主截面内一般不遵守折射定律，振动方向在主截面内波面波面（会用惠更斯作图法）（会用惠更斯作图法）负晶体负晶体光轴光轴正晶体正晶体光轴光轴第19页，此课件共27页哦应用应用尼科耳棱镜尼科耳棱镜渥拉斯顿棱镜渥拉斯顿棱镜 e eo eo（掌握，会灵活应用）（掌握，会灵活应用）（如：正

15、晶体）（如：正晶体）波片波片光轴平行于表面光轴平行于表面三、双折射三、双折射d第20页，此课件共27页哦三、双折射三、双折射eoeo 自然光入射自然光入射o光、光、e光振幅相同，但无位相关系光振幅相同，但无位相关系线偏振光入射线偏振光入射线偏振光振动方向与光轴成线偏振光振动方向与光轴成 角角出射光振动方向转过出射光振动方向转过2 角。角。第21页，此课件共27页哦四、偏振光干涉四、偏振光干涉 单色自然光单色自然光偏振片偏振片P1透振方向透振方向 d波片波片C光轴方向光轴方向透振方向透振方向偏振片偏振片P2相干相干屏屏干涉光强：干涉光强：A1oA2oP2P1CA1A1eA2e 波片引起的相位差波

16、片引起的相位差由投影方向确定，不同侧加由投影方向确定，不同侧加（掌握矢量分解图）（掌握矢量分解图）第22页，此课件共27页哦五、偏振光鉴别五、偏振光鉴别用一块检偏器和用一块检偏器和 一块一块波片波片旋转检偏器偏振态检偏器前加1/4波片，再旋转检偏器光强无变化自然光光强无变化圆偏振光两亮两消光光强有变化两亮两消光线偏振光两亮两暗无消光部分偏振光1/4波片光轴方向 两亮两暗椭圆偏振光对齐最亮时，P方向，两亮两消光第23页，此课件共27页哦第六章光的吸收散射和色散小结第六章光的吸收散射和色散小结了解一般概念：了解一般概念：一般吸收、选择吸收一般吸收、选择吸收正常色散、反常色散正常色散、反常色散通过一

17、厚度为通过一厚度为l 的介质后，光强：的介质后，光强：瑞利散射瑞利散射科希色散公式：科希色散公式：第24页，此课件共27页哦T=6000kT=5000kT=3000k可见光可见光一、热辐射一、热辐射黑体辐射定律黑体辐射定律能量子能量子能量子能量子h=6.626176h=6.626176 1010-34-34 J Js s普朗克常数普朗克常数第七章光的量子性小结第七章光的量子性小结第25页，此课件共27页哦二、光电效应二、光电效应二、光电效应二、光电效应光电效应（爱因斯坦方程）光电效应（爱因斯坦方程）V VI IV Vg gI Im m红限频率红限频率光子光子动量动量光子光子实物粒子实物粒子三、康普顿散射三、康普顿散射三、康普顿散射三、康普顿散射m0：电子质量：电子质量现象：除现象：除 外，还有外，还有 +的光的光第26页，此课件共27页哦第八章现代光学基础小结第八章现代光学基础小结了解激光一般知识：了解激光一般知识：了解激光一般知识：了解激光一般知识：谐振腔，阈值条件，横模，纵模等。谐振腔，阈值条件，横模，纵模等。产生激光条件，基本理论，产生激光条件，基本理论，了解全息照相一般知识：了解全息照相一般知识：全息照相的记录和在再现全息照相的记录和在再现第27页，此课件共27页哦