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1、物理光学复习课核心理论光是一种电磁波数学基础麦克斯韦方程组典型特征干涉、衍射和偏振光波与物质联系的特征晶体光学第一章 光的电磁理论基础麦克斯韦方程波动方程波动方程平面电磁波的性质平面电磁波的性质反射定律和反射定律和菲涅耳公式菲涅耳公式介质表面介质表面金属表面金属表面光的吸收、色散和散射光的叠加驻波、椭圆偏振光的产生驻波、椭圆偏振光的产生波动公式:u P光和s的含义(结合o光和e光)u区分反射、透射系数与反射比、透射比之间的区别和联系。u 记忆反射、透射系数的菲涅耳公式u 理解u 半波损失出现的条件u 起偏角和全反射角的概念和计算u金属中和介质中介电常数以及折射率的区别光在界面的反射和折射波的叠
2、加u 驻波和行波的区别u 两个方向相互垂直的两个振动方向的合成,不同的振幅比和相位差下合成的偏振态第二章 光的干涉和干涉系统干涉的本质干涉的本质光的叠加光的叠加光既有振幅也有相位光既有振幅也有相位干涉的条件干涉的条件干涉的分类干涉的分类分波前干涉分波前干涉分振幅干涉分振幅干涉双缝干涉双缝干涉等倾干涉等倾干涉等厚干涉等厚干涉多光束干涉多光束干涉振动方向、频率和相位关系振动方向、频率和相位关系光程差相位差关键关键相干方法干涉条纹的可见度影响因素振幅比振幅比光源宽度光源宽度单色性单色性空间相干性空间相干性时间相干性时间相干性重点理解空间相干性和时间相干性等倾、等厚干涉条纹特点、低级和高级的位置、条纹
3、间隔等厚条纹等厚条纹明(暗)纹间距明(暗)纹间距 L:相邻两明(暗)纹间对应的厚度差相邻两明(暗)纹间对应的厚度差 d 第三章 光的衍射基尔霍夫基尔霍夫衍射公式衍射公式菲涅耳菲涅耳衍射衍射夫琅和夫琅和费衍射费衍射典型空间的夫氏衍射典型空间的夫氏衍射多缝夫琅和多缝夫琅和费衍射费衍射干涉和衍射的共同作用干涉和衍射的共同作用衍射光栅衍射光栅菲涅耳衍射菲涅耳衍射典型孔径的夫琅和费衍射主极大、主极小的位置和中央亮斑的宽度波长和缝宽对条纹宽度的影响(两个极限:几何光学、干涉)矩孔衍射矩孔衍射圆孔衍射圆孔衍射爱里斑的(角)半径:意义:给出光学成像的分辨率极限。瑞丽判据瑞丽判据:两个点物像斑极大值之间的距离等
4、于各自中央像斑的半宽度。计算望远镜、显微镜等成像的极限大小或距离。理解光学成像系统提高分辨率的方法。光强度由两个因子决定:是单缝衍射单缝衍射因子,由缝本身缝本身的性质决定。是多缝干涉多缝干涉因子,只与缝的周期性缝的周期性有关。多缝衍射条纹分析 1)主极大值条件(光栅方程):当 2)极小值条件:有零值,且在两主极大间有 N1个零值主极大的半角宽度:主极大的宽度与缝数成反比,缝数越多,条纹越细密。衍射光栅如果选择“自准条件”入射,即 i=,则有=0。光栅方程当m1时,对应l=lB称为闪耀波长,此时光强最大值正好分布在衍射的1级光谱上(在方向上)实例:衍射面光强度分布光强度分布最大的方向最大的方向栅
5、面法线栅面法线ida刻划面法线刻划面法线第四章 晶体光学光在晶体光在晶体内的传播内的传播确定的确定的k,对应两个解,对应两个解光的晶体表光的晶体表面的折射面的折射惠更斯作图法惠更斯作图法应用:偏振器件应用:偏振器件起偏、分束起偏、分束波片波片偏振光的变偏振光的变换和测定换和测定偏振光的干涉偏振光的干涉光在晶体中的传播光在晶体中的传播折射率椭球(光率体)AC光轴光轴i晶体表面的折射斜入射晶体表面的折射斜入射.eeAoAAoAOEOE入射光(Incident ray)optical axis晶体表面平行于光轴AAAAOEOE入射光(Incident ray)optical axiseeoo晶体表面垂直于光轴 optical axiseeAoAAoAEOEO晶体表面与光轴斜交eeAoAAoAOEO入射光(Incident ray)光轴optical axis光轴垂直入射面晶体偏振器件理解偏振器件的原理重点掌握波片的特性,半波片、四分之一波片对光偏振态改变的性质掌握利用起偏、检偏和波片进行偏振态的测定