第1篇 应用光学 赵存华 著.pptx

普通高校“十三五”规划教材;使用教材： 赵存华、丁超亮，应用光学，电子工业出版社，2017;第一章 什么是光;1.1 光是什么 1.1.1 光是什么 1.1.2 电磁波谱 1.1.3 可见光 1.1.4 视见函数 1.2 光的传播 1.2.1 光线和光束 1.2.2 光速;;; 1799年，Young完成了著名的双缝实验，证明了光具有相干性。 1815年，法国工程师Fresnel向法国科学院提交了《Optical diffraction》的论文。 1865年，著名英国科学家Maxwell预言光是一种电磁波。 1888年，德国物理学家Hertz通过实验证实了Maxwell的结论。 -------------------------------------------------------------------------------------------------- 1905年，为了解释光电效应，Einstein引入了光量子假说。 1923年，美国物理学家Compton发现Compton效应。;; 1865年，麦克斯韦总结了电磁学理论，提出了麦克斯韦方程组。从方程组出发可以推导出电磁波传播方程。在传播方程中，真空中电磁波的速率为;; 在电磁波谱里，可见光大约在380～760nm之间，按波长从长到短依次分别呈现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七种颜色。这七种色光其实分界并不完全准确，因为两种色光之间的界限本身就不明显，过渡是一种渐进的过程。;可见光（Visible light）是波长大约在380～760nm之间的波段范围，由于人眼对此波段的光线敏感，可以引起视网膜的感光，传递到大脑后，经过大脑处理后可以分辨出光线的颜色及与光线相关的物体。 德国科学家夫琅禾费（Joseph von Fraunhofer）在研究太阳光光谱时，把太阳光光谱中在可见光区域内，某些明显的线型用英文字母命名，称为夫琅和费波长，列于右表。; 人的眼睛对可见光波段每一个波长的敏感度是不一样的，人眼对中间555nm的黄绿光最敏感，波长向两边扩展时，人眼的敏感度会迅速降低。如果定义555nm的敏感度为1的话，那么其他光线的敏感度称为视见函数（vision function），用 表示，所以;;;光波在透明均匀介质中是沿直线传播的，沿直线向前传播的速度称为光速，通常用英文字母v表示 如果光波在某种透明介质中的电容率（capacitivity）为ε，磁导率（magnetoconductivity）为μ，该介质中的光速为;由（1.2）式、（1.3）式和（1.4）式可得