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文檔簡介

1、第一早波函數(shù):描述光波動(dòng)的物理量E和B隨時(shí)間和空間變化的函數(shù)稱為波函數(shù)s分量:把垂直于入射面振動(dòng)的分量叫做s分量p分量:把平行于入射面振動(dòng)的分量稱做p分量把平行于入射面振動(dòng)的分量稱做p分量4布儒斯特定律自然光以ei=0B入射時(shí),p分量的反射系數(shù)為零,反射光中不存在p分量,只有s分量,是線偏振光。此時(shí)不論入射光波的振動(dòng)方向如何,反射光波中的p分量始終為0,反射光波中只含有s分量的線偏振光。根據(jù)菲涅爾公式,此時(shí)有et+eb=90。利用折射定律,可得到eb滿足:0=tg-1J.Bn角度eb就稱為布儒斯特角當(dāng)入射光以布儒斯特角入射時(shí),將會(huì)得到線偏振的反射光。此時(shí)折射光波中含有全部p波和部分s波,是一個(gè)

2、p波占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的部分偏振光倏逝波:全反射時(shí),光波不是絕對(duì)地在界面上被全部返回第一介質(zhì),而是透入第二介質(zhì)大約一個(gè)波長的深度,并沿著界面流過波長量級(jí)距離后重新返回第一介質(zhì),再沿反射方向射出這個(gè)沿第二表面流動(dòng)的波就稱為倏逝波.一維波和三維波:光波在三維空間傳播時(shí),考察點(diǎn)位置坐標(biāo)在三維空間取值時(shí),對(duì)應(yīng)的光波稱為三維波。當(dāng)光波沿一維方向傳播時(shí),考察點(diǎn)的空間位置只要在一維方向取值,就能夠了解整個(gè)光波的傳播規(guī)律,這時(shí)對(duì)應(yīng)的光波就是一維波。光波的維數(shù)有時(shí)與坐標(biāo)系的選取有關(guān)。7光矢量:通常把光波中的電場矢量稱為光矢量8半波損失:波從波疏介質(zhì)射向波密介質(zhì)時(shí)反射過程中,反射波在離開反射點(diǎn)時(shí)的振動(dòng)方向相對(duì)于入射波到達(dá)

3、入射點(diǎn)時(shí)的振動(dòng)相差半個(gè)周期,這種現(xiàn)象叫做半波損光波的性質(zhì):光的電磁特性第二早1駐波:兩個(gè)頻率相同、振動(dòng)方向相同、傳播方向相反的單色光波的疊加2雙光束傳播:兩束傳播方向不同的光在空間的干涉現(xiàn)象3多光束干涉:除反射光線1夕卜,其余各支反射光的能量很接近,透射光的能量也差不多。4光的相干性:實(shí)際應(yīng)用的光源總有一定的大小。有一定大小的光源看作是由許許多多個(gè)點(diǎn)光源組成的。每個(gè)點(diǎn)光源都將通過干涉系統(tǒng)在干涉場中產(chǎn)生各自的一組干涉條紋,這些干涉條紋之間有位移。干涉場中的總光強(qiáng)分布為各條紋強(qiáng)度的總和,暗條紋的強(qiáng)度不為零,可見度下降。光源大到一定程度時(shí),可見度下降為零,完全看不到干涉條紋。5.發(fā)生干涉的三個(gè)必要條

4、件:兩束光波的頻率應(yīng)當(dāng)相同;兩束光波在相遇處的振動(dòng)方向應(yīng)當(dāng)相同;兩束光波在相遇處應(yīng)有固定不變的相位差。6.牛頓環(huán):一塊平面玻璃上放置一曲率半徑R很大的平凸透鏡,在透鏡凸表面和玻璃板的平面之間便形成一厚度由零逐漸增大的空氣薄層,以單色光垂直照射時(shí),在空氣層上會(huì)形成一組以接觸點(diǎn)O為中心的中央疏、邊緣密的圓環(huán)條紋,稱為牛頓環(huán)。它的形狀與等傾圓條紋相同,但牛頓環(huán)內(nèi)圈的干涉級(jí)次小,外圈的干涉級(jí)次大,恰與等傾圓條紋相反。7等傾干涉:光程差只與i有關(guān),干涉條紋是由入射角相同的光波形成的,設(shè)平板是絕對(duì)均勻的,折射率和厚度均為常數(shù),則光程差只決定于入射光在平板上的入射角。具有相同入射角的光經(jīng)平板兩表面反射所形成

5、的反射光,在其相遇點(diǎn)上有相同的光程差。凡入射角相同的光,形成同一干涉條紋。通常把這種干涉稱為等傾干涉。由入射角相同的光形成的干涉條紋稱為等傾條紋8等厚干涉:兩支反射的相干光的光程差唯一的由d確定,若d相同,光程差也相同,干涉條紋與楔形板的厚度一一對(duì)應(yīng)的。干涉條紋是平板的等厚線,這種干涉就稱為等厚干涉9.分振幅干涉:分振幅法通常是利用透明薄板的第一、二表面對(duì)入射光的依次反射,將入射光的振幅分解為若干部分,當(dāng)這些部分的光波相遇時(shí)將產(chǎn)生干涉10分波面干涉:分波面法是將一個(gè)波列的波面分成兩部分或幾部分,由這每一部分發(fā)出的波再相遇時(shí),必然是相干的光學(xué)“拍”兩個(gè)在同一方向上傳播的振動(dòng)方向相同,振幅相同而頻

6、率相差很小的單色光波疊加后出現(xiàn)光學(xué)拍現(xiàn)象。12干涉條紋對(duì)比度:設(shè)我們有干涉條紋,其最大光強(qiáng)是IM,最小光強(qiáng)是Im定義為干涉條紋的對(duì)比度。又稱為干涉條紋的可見度I-IV=MmI+IMm第四章1惠更斯-菲涅爾原理:在任意給定的時(shí)刻,任意波面上的點(diǎn)都起著次波波源的作用,它們各自發(fā)出球面次波,障礙物以外任意點(diǎn)上的光強(qiáng)分布,即為沒有被阻擋的各個(gè)次波源發(fā)出的次波在該點(diǎn)相干疊加的結(jié)果。象,3菲菲涅爾半波帶,也叫做菲涅爾波帶2.菲涅爾半波帶:以衍射考察面上的中心點(diǎn)P為圓心,以d0加上半個(gè)波長的整數(shù)倍為半徑,即以dO+入/2、dO+入/、dO+3入/2等為半徑依次將波面劃分為環(huán)帶,在這些波帶中,兩個(gè)相鄰帶到P點(diǎn)

7、的光程差均為半波長。這樣的環(huán)帶就稱為孑L徑的距離不同,所得到的衍射圖樣不同,K2、近場衍射或菲涅爾衍射。4夫朗和費(fèi)衍射:觀察平面距衍射孔徑的距離不同,所得到的衍射圖樣不同,,較遠(yuǎn)處,如K4及更遠(yuǎn)處的衍射現(xiàn)象稱為遠(yuǎn)場衍射或夫朗和費(fèi)衍射RP=九心5.光柵的分辨本領(lǐng):條譜線的疊加使中心出現(xiàn)平頂,斯派羅認(rèn)為,此時(shí)是剛好能夠分辨這兩條譜線。若光柵所能分辨的最小波長差為。入,分辨本領(lǐng)就定義為:50=50如果用&e和&e分別表示主亮紋的角寬度和角間距,則由瑞利判據(jù)確定的剛好可分辨的條件可表示為光柵的分辨本領(lǐng)與光柵常數(shù)d無關(guān),而與光柵的總線數(shù)和衍射級(jí)次成正比6光學(xué)系統(tǒng)得到到分辨本領(lǐng):因?yàn)楣鈱W(xué)系統(tǒng)的孔徑幾乎都是

8、圓形的,所以形成的衍射圖樣都是夫瑯和費(fèi)圓孔衍射的圖樣。光學(xué)系統(tǒng)由于孔徑的衍射作用,將使分辨率受到一定的限制。所謂分辨率,指的是光學(xué)系統(tǒng)能分辨開兩個(gè)靠近的點(diǎn)物或物體細(xì)節(jié)的能力,它是光學(xué)成像系統(tǒng)的重要性能指標(biāo)。瑞利判據(jù):兩物點(diǎn)的衍射光斑,若其中一個(gè)的中央極大,恰與另一個(gè)的第一極小相重,則認(rèn)為這兩物點(diǎn)恰可分辨8巴比內(nèi)定律:衍射孔和它的互補(bǔ)屏的夫郎和費(fèi)衍射,在除了中心點(diǎn)F之外的一切考察點(diǎn)上,復(fù)振幅的位相相差n,輻照度則完全相同。e光:振動(dòng)面平行于自己的主平面的線偏振光2.0光:是振動(dòng)面垂直與自己的主平面的線偏振光3橢圓偏振光:o光和e光在晶體中傳播的一段路程后,由于兩支光的傳播形成了光程差,所以在出射

9、時(shí)它們就會(huì)有了位相魚如果能讓它們?cè)谕粋€(gè)方向傳播,則它們就可以合成,從而形成橢圓偏振光=m自然光:自然光可以看成是一切可能方位上振動(dòng)的光波的總5部分偏振光:某一方向上的振動(dòng)比其他方向上的振動(dòng)占優(yōu)勢(shì),這種光稱為部分偏振光DD6.線偏振光:當(dāng)DxDy二分量的相位差為:礦=萬丄橢圓方程退化為一條直線,稱為線偏振光。此時(shí)有0 x0y當(dāng)m為零或偶數(shù)時(shí),光振動(dòng)方向在1、11象限內(nèi);當(dāng)m為奇數(shù)時(shí),光振動(dòng)方向在II、W象限內(nèi)7圓偏振光:當(dāng)正橢圓偏振光的Dx,Dy振幅相等時(shí),橢圓方程退化為圓方程,這時(shí)的偏振光就稱為圓偏振光。8起偏器:將能夠產(chǎn)生線偏振光的元件叫做偏振器,也叫做線偏器,它的重要用途就是將自然光變?yōu)檎駝?dòng)方向平行于元件的主方向的線偏振光。起這個(gè)作用的線偏器稱為起偏器9檢偏器:能夠?qū)⒆匀还庾兂删€偏振光的器件通常稱為起偏器,而用于檢驗(yàn)線偏振光的器件被稱為檢偏器第七章1光的波粒二象性:光既表現(xiàn)出明顯的波動(dòng)性,又表現(xiàn)出勿容置疑的粒子性,這=h=mc=h/c=h/九就是光的波粒二象性2.光子的能量和動(dòng)量公式:光子的能量為光子的動(dòng)量p為P3光電效應(yīng):物體受光照射后,一部分光能被物體吸收,另一部分轉(zhuǎn)化為電子的動(dòng)能,這些電子有可能逸出物體的表面,逸出的電子稱為光電子,這類現(xiàn)象稱為外光電效應(yīng),金屬的外光電效應(yīng)比較明顯4愛因斯坦的

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