大学物理光学复习资料.pptx

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⒉杨氏双缝①相位差：光程差：d②光强分布：+③极值条件：④条纹：

薄膜干涉光程差：等倾：等厚：

⒋迈氏干涉仪①原理：分振幅法薄膜干涉②装置：③干涉条件：（∵n1=n2=1i1=i2=2且没有额外光程差）④基本公式：或者

劈尖牛顿环

二、光的衍射1.基本概念①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。②衍射条件障碍物的线度和光的波长可以比拟③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：⒉菲涅尔衍射：①半波带理论： ±②圆孔衍射：，平行光：③圆屏衍射：k不大时，，几何中心永远有光；k很大时，，直线传播。④波带片：奇数偶数

3.夫琅禾费衍射：①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：②圆孔衍射：光强分布：，：一阶贝塞尔函数。爱里斑半角宽度：

⒋平面透射光栅①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，

②光栅方程：垂直入射时：③谱线的半角宽度：④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

⒌符号法则:①线段：右为正，左为负。上为正，下为负。②角度：顺为正，逆为负。③图标均为正。⒍单球面反射成像：

单球面折射成像：

⒏薄透镜： ::,:21?íì￠￠￠==发散—会聚，凸—凹发散—凹会聚，—凸nnnnthennnnif

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：①人眼：②显微镜：③望远镜：610.01==nRU0lq

棱镜光谱仪：光栅光谱仪：

五、光的偏振五种偏振态01自然光：02透过理想偏振片后，光强变为原来的一半。03线偏振光：04部分偏振光：05圆偏振光：06椭圆偏振光：07

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、散射和色散光的吸收：——朗伯定律，——比尔定律。光的散射：——瑞利定律（天空、太阳、白云）光的色散：

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：⒊光电效应七、光的量子性

③光子的质量和动量：

八、现代光学基础原子发光机理玻尔的氢原子模型：

②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”——“Lase