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1、光学教程光学教程 各章内容小结各章内容小结 一、 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。光波中的振动矢量通常指的是电场强度。可见光在电磁波谱中只占很小的一部分，波长在 390 760 nm 的狭窄范围围以内。光强： I = A2。 二、光的相干条件：频率相同 、振动方向相同、相位差恒定。第第1 1章章 光的干涉光的干涉 三、相位差和光程差真空中 均匀介质中光程：光程差： 相位差： 四、干涉的分类： 五、干涉图样的形成： （1）干涉相长： （2）干涉相消： 六、干涉条纹的可见度： 七、半波损失的结论：当光从折射率小的光疏介质向折射率大的光密 介质表面入射时，反射过程中
2、反射光有半波损失。八、杨氏双缝： 九、等倾干涉：薄膜干涉时，当膜的上下表面平行即膜的厚度 处处相等，面光源入射，凡入射角相同的就形成同 一条纹，即同一干涉条纹上的各点都具有同一的倾 角等倾干涉条纹。十、等厚干涉： 薄膜干涉时，当膜的上下表面不平行，即膜的厚 度不相等，点光源入射，对应于每一直线条纹的薄膜 厚度是相等的等厚干涉条纹。十一、迈克耳孙干涉仪： 十二、劈尖：十三、牛顿环：第第2 2章光的衍射章光的衍射一、光的衍射现象 1.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. 条件：障碍物的线度和光的波长可以比拟二、惠更斯菲涅耳原理波面 S 上每个面
3、积元 dS 都可以看成新的波源， 它们均发出次波。波面前方空间某一点 P 的振动 可以由 S 面上所有面积元所发出的次波在该点叠 加后的合振幅来表示。三、菲涅耳半波带任何相邻两带的对应部分所发出的次波到 达P点时的光程差都为/2 ，即相位相反。Ak=(a1ak)/2 四、菲涅耳波带片只让奇数或偶数半波带透光的屏（光学元件）波带片的焦距：f =k2 /(k)五、衍射的分类 1. 菲涅耳衍射2.夫琅禾费衍射 六、平面透射光栅： 光栅衍射光强分布公式： 光 栅 方 程 平行光垂直入射时：平行光倾斜（0）入射时：谱线的半角宽度（）： Nd谱线愈窄，锐度愈好 。 谱线的缺级 ： 当d是b的倍数时，j级谱
4、线消失，发生缺级。第第3 3章几何光学章几何光学一 、基本概念和基本规律 二、光在平面界面上的反射和折射 PP= d(1-1/n)最小偏向角： 三、光在球面上的反射和折射四、薄透镜= ，五、复合光具组 第第4 4章光学仪器的基本原理章光学仪器的基本原理 一、放大本领1. 人 眼 25 cm2. 放大镜3. 目 镜 4. 显微镜 5. 望远镜 二、分辨本领 1. 人 眼（瑞利判据） 2. 显微镜 3. 望远镜 4. 棱镜光谱仪5. 光栅光谱仪第第5 5章章 光的偏振光的偏振一、五种偏振态：自然光：通过理想偏振片后，光强减为原来的一半。线偏振光：部分偏振光：偏振度：圆偏振光：“-”右旋、顺时针，
5、“+”左旋、逆时针。椭圆偏振光： “-”右旋、顺时针，“+”左旋 、逆时针。二、两个基本定律： 三、o光和e光： 都是线偏振光， 一般 ，光轴除外。 光轴 四、偏振器件：尼科耳棱镜：可以作为起偏器，也可以作为 检偏器。自然光通过平行尼科耳时透射光最强 ；通过正交尼科耳时透射光强为0。沃拉斯顿棱镜：波片: /4 片：能把圆偏振光线偏振光； 也能使线偏振光椭圆、圆、线偏振光。 /2片：能把左旋圆偏振光右旋圆偏振光,线偏振光入射线偏振光,但2. 片：入射线偏振光线偏振光 五：偏振光的检验：所以：其中：六、偏振光的干涉：第第7 7章章 光的量子性光的量子性一、光的相速度和群速度 相速度：群速度：瑞利公
6、式：三、黑体的经典辐射定律 斯忒藩玻尔兹曼定律：2. 维恩位移定律：3.瑞利金斯公式：四、普朗克假设 1900年，普朗克在对黑体辐射的研究中推导 出一个完全与实验相符合的理论结果。他假设：器壁振子的能量不能连续变化，而只能够处 于某些特殊状态，这些状态的能量分立值为0, E0 ,2 E0 ,3 E0 ,n E0其中n是整数。这个允许变化的最小能量单位 E0称为 能量子，或简称量子。普朗克还认为能量子的能量必 须与频率成正比，即E0 h , h 是一个与频率无关、也与辐射性质无关的普适常量 ，叫做普朗克常量。h = 6.62617610-34 Js 。普朗克公式还包含了斯忒藩玻尔兹曼定律和维 恩
7、位移定律；它不仅可以推导出这两个定律的形式， 还可从h、k、c、b ；or:、b h、k、c.五、爱因斯坦的光子假设及其光电方程 1. 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 。2.爱因斯坦光电效应方程：在光电效应中遏制电压与入射光的频率成线 性关系 ，即 eVg = h - Wa光子的质量和动量： 六、康普顿效应： k =七、德布罗意波：光的波粒两象性：E实物粒子的波粒二象性：电子衍射实验： 八、波粒二象性 ：一切物质（包括实物和场）都具有波粒二象性。
