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1、物理光学与应用光学第二版课件第七章CATALOGUE目录光的干涉光的衍射光的偏振光在介质中的传播特性光学仪器及应用01光的干涉光的干涉是指两束或多束相干光波在空间某些区域相遇叠加，形成光强分布的现象。干涉现象是光的波动性的重要表现之一，是光学中的重要基础概念。干涉现象在日常生活和科学实验中广泛存在，如水面波纹、薄膜干涉等。光的干涉现象参与干涉的两束光波必须具有相同的频率、振动方向和相位关系，即相干性。相干性平行性稳定性参与干涉的两束光波必须沿平行方向传播，即平行性。参与干涉的两束光波必须具有相对稳定的频率和相位关系，即稳定性。030201干涉的条件 干涉条纹的形状和强度分布干涉条纹的形状取决于
2、参与干涉的两束光波的波长、角度和相位关系。干涉条纹的强度分布取决于两束光波的振幅、相位差和相互叠加的方式。在干涉过程中，光波的振幅和相位差的变化会导致干涉条纹的形状和强度分布发生变化。02光的衍射光的衍射是指光在传播过程中遇到障碍物时，发生偏离直线传播的现象。光的衍射现象是光的波动性的表现之一，是光波遇到障碍物时所发生的传播路径的改变。在日常生活中，光的衍射现象随处可见，如阳光照射下树叶间隙的影子、透过细缝的光斑等。光的衍射现象不仅在光学领域有广泛应用，还在通信、生物医学等领域具有重要意义。01020304光的衍射现象根据产生衍射现象的原因，可以将衍射分为两类：菲涅尔衍射和夫琅禾费衍射。夫琅禾
3、费衍射则是指光在遇到较大尺寸的障碍物时发生的衍射现象，此时光波的波长远远大于障碍物的尺寸。菲涅尔衍射是指光在遇到边缘、狭缝、小孔等障碍物时发生的衍射现象，此时光波的波长与障碍物的尺寸相当。在实际应用中，根据需要选择适当的衍射类型进行实验和研究。衍射的分类衍射条纹是指光在衍射过程中形成的明暗相间的条纹分布。衍射条纹的特征包括条纹的形状、间距、亮度等，这些特征与光源的波长、障碍物的尺寸和形状等因素有关。通过测量和分析衍射条纹的特征，可以推导出光源的波长、障碍物的尺寸和形状等信息，这在物理学、光学等领域具有重要意义。衍射条纹的特征03光的偏振无偏振现象，电矢量和磁矢量在垂直于传播方向上的所有方向上均
4、匀分布。自然光电矢量或磁矢量在某一特定方向上振动，不均匀分布。偏振光1809年，英国物理学家阿拉戈发现光通过偏振片时会出现明暗交替的现象。偏振现象的发现光的偏振现象偏振片可以用来消除或减少反射光和散射光的影响，提高光学仪器的测量精度。光学仪器偏振镜可以消除反光和眩光，提高照片质量。摄影领域偏振镜可以减少反射光和眩光，保护眼睛免受伤害。太阳镜偏振光可以用于生物组织的光学成像和光学显微镜观察，有助于研究生物分子结构和细胞功能。生物医学研究偏振光的应用04光在介质中的传播特性当光从一个介质进入另一个介质时，由于速度的改变，光会改变方向的现象。斯涅尔定律描述了折射时入射角和折射角之间的关系。光在界面上
5、发生方向改变的现象。反射遵循反射定律，即入射光、反射光和法线都位于同一平面内，且入射角等于反射角。光在介质中的折射和反射反射折射光在介质中传播时，能量被介质吸收的现象。吸收与介质的特性、光的波长和强度有关。吸收光在介质中传播时，由于介质的不均匀性导致光向各个方向散射的现象。散射与介质的微观结构有关。散射光在介质中的吸收和散射0102光在介质中的传播速度光在介质中的传播速度与介质的折射率有关，折射率越大，光速越小。光在真空中的传播速度最快，约为299,792,458米/秒。在其他介质中，光的传播速度会小于这个值。05光学仪器及应用凸透镜、凹透镜、平凸透镜、双曲透镜等。透镜的种类定义、计算方法及在
6、光学仪器中的作用。透镜的焦距物距、像距与焦距的关系，以及成像性质（放大、缩小、倒立、正立）的规律。透镜成像规律眼镜、相机镜头、投影仪等。透镜在生活中的应用透镜及其成像原理显微镜的结构显微镜的放大倍数望远镜的结构望远镜的分类光学显微镜和望远镜01020304物镜、目镜、载物台、调焦机构等。计算方法及与分辨率的关系。物镜、目镜、赤道仪等。折射望远镜、反射望远镜、折反射望远镜等。光学仪器在现代科技中的应用光学仪器在医学诊断和治疗中的应用，如内窥镜、显微手术等。光学仪器在工业检测和测量中的应用，如表面缺陷检测、光学测量等。光学仪器在光纤通信和光电子器件中的应用，如光放大器、光调制器等。光学仪器在天文学观测和研究中的应用，如大型天文望远镜、光谱仪等。医学领域工业领域通信领域天文学领域感谢您的观看THANKS