《《工程光学基础》课件.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《工程光学基础》课件.pptx（31页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、工程光学基础ppt课件2023REPORTING皤视斟膨厩呱椋战颤规绪论光的性质光学系统光学仪器光的干涉光的衍射光的偏振目录CATALOGUE2023PART 01绪论2023REPORTING人类对光学的认识可以追溯到古代，如中国的墨子对光的直线传播和反射现象的描述。古代光学知识文艺复兴时期的光学发展19世纪的光学研究20世纪的光学研究随着文艺复兴时期的到来，许多科学家开始深入研究光学，如开普勒、伽利略等。19世纪是光学发展的关键时期，许多重要的光学理论和应用在这一时期得到发展，如摄影、电影等。20世纪是光学发展的黄金时期，许多现代光学技术如激光、光纤等在这一时期诞生。工程光学的发展历程光纤
2、通信是工程光学在通信领域的重要应用，它具有传输容量大、速度快、损耗低等优点。通信领域太阳能利用是工程光学在能源领域的重要应用，通过光学技术可以提高太阳能的利用效率。能源领域医学成像和诊断是工程光学在医学领域的重要应用，如光学显微镜、内窥镜等。医学领域激光武器和红外探测器是工程光学在军事领域的重要应用，它们可以提高军事装备的作战能力和侦测能力。军事领域工程光学在各领域的应用多做实验通过实验可以加深对工程光学理论的理解和掌握，提高实践能力和动手能力。不断学习工程光学是一门不断发展的学科，需要不断学习新的知识和技术，跟上学科发展的步伐。理论联系实际将理论知识与实际应用相结合，有助于更好地理解和掌握工
3、程光学知识。掌握基本概念学习工程光学需要掌握基本概念，如光的波动性、光的粒子性、光的干涉、衍射等。工程光学的学习方法PART 02光的性质2023REPORTING当两束或多束相干光波在空间某一点叠加时，光强分布不均匀，形成明暗相间的干涉现象。光的干涉光的衍射光的偏振光波在传播过程中遇到障碍物时，光波发生绕射或折射的现象。光波的振动方向在垂直于其传播方向的平面内，表现为单一方向的振动。030201光的波动性光能的基本粒子，具有能量和动量。光子当光照射到某些物质上时，物质吸收光能并释放电子的现象。光电效应光对物体产生的压力，与光的强度和照射时间成正比。光压光的粒子性 光的干涉与衍射干涉现象当两束
4、或多束相干光波在空间某一点叠加时，光强分布不均匀，形成明暗相间的干涉现象。衍射现象光波在传播过程中遇到障碍物时，光波发生绕射或折射的现象。干涉与衍射的区别与联系干涉和衍射是光波特有的性质，二者既有区别又有联系，共同揭示了光的波动性。PART 03光学系统2023REPORTING由透镜、棱镜等光学元件组成，利用光的折射原理成像。折射系统由反射镜、凹面镜等光学元件组成，利用光的反射原理成像。反射系统由光纤、光导管等组成，用于传输光信号。光纤系统由大量细微的光学纤维组成的系统，用于传输光信号。光学纤维光学系统的分类光线通过透镜时发生折射，在透镜另一侧形成实像或虚像。透镜成像光线照射到反射镜上时发生
5、反射，在反射镜另一侧形成实像或虚像。反射成像光线通过折射介质时发生折射，在折射介质另一侧形成实像或虚像。折射成像光信号通过光纤传输，利用光的全反射原理实现信号的传递。光纤传输光学系统的成像原理球差光线通过透镜时出现类似彗星的尾巴状的光斑，是由于透镜形状误差引起的现象。彗差畸变色差由于透镜形状误差或光学元件位置误差引起的像点偏离理想位置的现象。不同波长的光线通过光学元件时产生的像的位置不同，导致像的颜色与物体颜色不一致的现象。由于透镜或反射镜的形状误差，导致像的形状与物体形状不一致的现象。光学系统的像差PART 04光学仪器2023REPORTING显微镜是一种光学仪器，它通过透镜将物体放大，以
6、便观察微小物体或结构。显微镜的原理显微镜有多种类型，如光学显微镜、电子显微镜、共聚焦显微镜等，每种显微镜都有其特定的应用领域。显微镜的种类使用显微镜时，需要先选择合适的放大倍数和物镜，然后调节焦距和照明，以确保观察到的图像清晰。显微镜的使用显微镜望远镜的种类望远镜有多种类型，如反射望远镜、折射望远镜、射电望远镜等，每种望远镜都有其特定的应用领域。望远镜的原理望远镜是一种光学仪器，它通过反射或折射将远处的物体放大，以便观察。望远镜的使用使用望远镜时，需要先选择合适的放大倍数和目镜，然后调节焦距和稳定性，以确保观察到的图像清晰。望远镜照相机的种类照相机有多种类型，如数码相机、胶片相机、单反相机等，
7、每种相机都有其特定的应用领域。照相机的使用使用照相机时，需要先选择合适的镜头和拍摄模式，然后调节焦距和曝光，以确保拍摄出的照片质量高。照相机的原理照相机是一种光学仪器，它通过透镜将景物聚焦在感光材料上，形成图像。照相机PART 05光的干涉2023REPORTING03相干光波的条件相干光波需要具有相同的频率、相同的振动方向、恒定的相位差以及稳定的位相差。01干涉现象定义当两束或多束相干光波在空间某一点叠加时，光波的振幅会相互加强或减弱，从而产生明暗相间的干涉条纹。02干涉系统组成干涉系统通常由光源、分束器、反射镜和干涉仪组成，用于产生和观测干涉现象。干涉现象与干涉系统123杨氏干涉实验利用半
8、透半反镜将一束光分为两束相干光波，分别经过两个反射镜后回到半透半反镜上，形成干涉现象。杨氏干涉实验原理通过观察干涉条纹的形状、分布和移动规律，可以推导出光波的波长、波速和相位差等参数。干涉条纹分析在实验过程中，需要注意保持光路的稳定、避免外界干扰以及选择合适的光源和分束器。实验注意事项杨氏干涉实验与干涉条纹分析薄膜干涉当光波入射到薄膜上时，由于反射和折射的作用，会产生干涉现象，用于制备增反膜、增透膜等光学薄膜。迈克尔逊干涉仪利用分束器和反射镜组成的干涉系统，测量微小长度变化、折射率变化等物理量。干涉在通信中的应用在光纤通信中，利用干涉原理实现光信号的调制和解调，提高通信系统的传输速率和稳定性。
9、其他干涉现象及应用PART 06光的衍射2023REPORTING光在传播过程中遇到障碍物时，会绕过障碍物继续传播的现象。光的衍射现象根据产生衍射现象的原因，可以分为干涉衍射和多缝衍射。光的衍射分类光的衍射现象与分类当光通过一个狭窄的缝隙时，会在屏上形成明暗相间的条纹。单缝衍射当光通过两个相距较近的缝隙时，会在屏上形成明暗相间的条纹。双缝干涉单缝衍射和双缝干涉都是光的波动性的表现，但单缝衍射是单色光，而双缝干涉是白光。比较单缝衍射与双缝干涉的比较光谱分析利用光栅衍射原理，对物质进行光谱分析，以确定其组成元素和含量。应用光栅衍射在光谱分析、光学仪器制造等领域有广泛应用。光栅衍射当光通过一个刻有密
10、集平行沟槽的光栅时，会在屏上形成光谱。光栅衍射与光谱分析PART 07光的偏振2023REPORTING光波的振动方向在垂直于其传播方向的平面内变化，呈现不同的偏振状态，包括自然光、完全偏振光和部分偏振光。在垂直于传播方向的平面上，光波的电矢量或磁矢量只沿某一特定方向振动的光波。光的偏振状态与偏振光偏振光光的偏振状态当光线在某些晶体中传播时，会分解成两个偏振方向相互垂直、传播速度不同的光线，这种现象称为双折射。双折射现象利用晶体的双折射现象制成的光学器件，可以将自然光转化为偏振光。晶体偏振器偏振光在晶体中的传播太阳镜使用偏振滤镜消除反光，增加色彩饱和度和对比度。摄影3D电影技术通过偏振原理实现左右眼的不同图像显示，产生立体视觉效果。利用偏振膜片减少反射光和眩光，提高视觉舒适度。偏振光的应用THANKS感谢观看2023REPORTING