大學(xué)物理復(fù)習(xí)光學(xué)公式

會(huì)計(jì)學(xué)1大學(xué)物理復(fù)習(xí)光學(xué)公式S1S2dDXOPCXI-1級(jí)暗紋2級(jí)暗紋1級(jí)暗紋-2級(jí)暗紋1級(jí)明紋0級(jí)明紋-1級(jí)明紋2級(jí)明紋-2級(jí)明紋屏上圖樣返回本章目錄下一頁(yè)上一頁(yè)第1頁(yè)/共29頁(yè)半波損失：1.當(dāng)光從光疏媒質(zhì)進(jìn)入光密媒質(zhì)時(shí)，（從折射率n小的媒質(zhì)進(jìn)入折射率n大的媒質(zhì)）有“半波損失”,在介質(zhì)的界面上入射光與反射光相位相反。2.當(dāng)光從光密媒質(zhì)進(jìn)入光疏媒質(zhì)時(shí)，（從折射率n大的媒質(zhì)進(jìn)入折射率n小的媒質(zhì)）沒(méi)有“半波損失”,在介質(zhì)的界面上入射光與反射光相位相同。3.透射光不存在半波損失返回本章目錄下一頁(yè)上一頁(yè)第2頁(yè)/共29頁(yè)§10-6光程光程差薄透鏡近軸光線的等光程性定義光程：返回本章目錄下一頁(yè)上一頁(yè)第3頁(yè)/共29頁(yè)紅色虛線框表示可能存在也可能不存在返回本章目錄下一頁(yè)上一頁(yè)0（當(dāng)n1<n2<n3或n1>n2>n3）（當(dāng)n1<n2>n3或n1>n2<n3）薄膜的上下表面反射的兩光之間的光程差為dn1n2n3BCADr§10-7薄膜干涉第4頁(yè)/共29頁(yè)0（當(dāng)n1<n2<n3或n1>n2>n3）（當(dāng)n1<n2>n3或n1>n2<n3）返回本章目錄下一頁(yè)上一頁(yè)垂直入射，薄膜的上下表面反射的兩光之間的光程差及亮暗紋條件為dn1n2n3BCADr第5頁(yè)/共29頁(yè)一、等厚干涉，尖劈薄膜的干涉

入射角i固定（一般取i=0),e變，厚度相同的地方出現(xiàn)相同的干涉狀態(tài)，等厚干涉。n1n2n3Sd0(n1<n2>n3,n1>n2<n3)(n1>n2>n3,n1<n2<n3)返回本章目錄下一頁(yè)上一頁(yè)10-7-2等厚干涉劈尖明紋暗紋第6頁(yè)/共29頁(yè)討論：0(n1<n2>n3,n1>n2<n3)(n1>n2>n3,n1<n2<n3)暗紋明紋明紋暗紋n1n2n3S第7頁(yè)/共29頁(yè)0(n1<n2>n3,n1>n2<n3)(n1>n2>n3,n1<n2<n3)ii）相鄰明（暗）紋之間厚度差相鄰明紋厚度差相鄰暗紋厚度差明紋與暗紋（相鄰）之間厚度差n1n2n3Sd返回本章目錄下一頁(yè)上一頁(yè)第8頁(yè)/共29頁(yè)尖劈夾角很小dk+1dkLe（2）測(cè)細(xì)絲直徑（紙張的厚度）返回本章目錄下一頁(yè)上一頁(yè)第9頁(yè)/共29頁(yè)RORO’明紋…(1){暗紋…(2){明環(huán)暗環(huán)返回本章目錄下一頁(yè)上一頁(yè)§9.6-2牛頓環(huán)及其應(yīng)用牛頓環(huán)的半徑rk公式第10頁(yè)/共29頁(yè)討論：ii)相鄰明紋距離m=1RORO’返回本章目錄下一頁(yè)上一頁(yè)iii）第11頁(yè)/共29頁(yè)10-7-5增透膜與增反膜玻璃n3=1.55氟化鎂膜n2=1.38空氣n1=1.d1、增透膜。如在光學(xué)儀器（玻璃）表面上鍍一層膜（如氟化鎂），由于n1<n2<n3,設(shè)光線垂直入射，則膜上下表面光程差為返回本章目錄下一頁(yè)上一頁(yè)2、高反膜d1d2d3n0=1n1=2.32n2=1.38n3=2.32n4=1.50第12頁(yè)/共29頁(yè)ESM1M2G1G2L當(dāng)M2移動(dòng)半個(gè)波長(zhǎng)時(shí)光程差改變一個(gè)波長(zhǎng)

視場(chǎng)中將看到一條條紋移過(guò)。當(dāng)視場(chǎng)中看到N個(gè)條紋移過(guò)時(shí)，M2平移的距離為：返回本章目錄下一頁(yè)上一頁(yè)§9.7邁克耳孫干涉儀第13頁(yè)/共29頁(yè)aABCBC=aSinθP5一級(jí)明紋中央明紋一級(jí)暗紋二級(jí)暗紋二級(jí)明紋P0單縫衍射明暗紋公式0非以上值：中央明紋中心明紋中心暗紋有光強(qiáng)，但比明紋中心低-一級(jí)明紋-一級(jí)暗紋-二級(jí)暗紋-二級(jí)明紋返回本章目錄下一頁(yè)上一頁(yè)§10.2-1單縫衍射第14頁(yè)/共29頁(yè)角寬度為中央明紋線寬度為A.中央明紋寬度λΔxI0x1x2衍射屏透鏡觀測(cè)屏Δx0

f1第15頁(yè)/共29頁(yè)Ir愛(ài)里斑的半角寬度和圓孔直徑d的關(guān)系：或：d=2R“愛(ài)里斑”dr圓孔夫朗和費(fèi)衍射返回本章目錄下一頁(yè)上一頁(yè)愛(ài)里斑邊緣和中心對(duì)透鏡中心的張角稱半角寬度由于圓孔的限制，點(diǎn)物不再得到點(diǎn)像，而得到一個(gè)衍射圖樣分布。第16頁(yè)/共29頁(yè)瑞利（Reyleigh）準(zhǔn)則：如果一個(gè)物點(diǎn)的衍射圖樣中的中央最亮處，恰好與另一個(gè)物點(diǎn)衍射圖樣中的第一個(gè)暗環(huán)重合，我們說(shuō)這兩點(diǎn)源恰好被這光學(xué)儀器所分辨。稱之為最小分辨角返回本章目錄下一頁(yè)上一頁(yè)S1S2Id為光學(xué)儀器的直徑定義：光學(xué)儀器分辨率兩物點(diǎn)對(duì)透鏡中心張角大于或等于最小分辯角，可分辯第17頁(yè)/共29頁(yè)平面透射光柵－等寬等間距的平行狹縫a--表示透光部分寬度b--表示不透光部分寬度定義：光柵常數(shù)d=a+b數(shù)量級(jí)：10-5--10-6m返回本章目錄下一頁(yè)上一頁(yè)§10.3光柵衍射第18頁(yè)/共29頁(yè)從相鄰單縫對(duì)應(yīng)點(diǎn)射出的平行光依次相差相同的光程BC或相同的相位差返回本章目錄下一頁(yè)上一頁(yè)abdBC第19頁(yè)/共29頁(yè)明紋公式--光柵方程光柵方程-光柵衍射明紋（主極大）的必要條件（主極大）返回本章目錄下一頁(yè)上一頁(yè)可以證明；在兩主極大（明紋）之間有N-1個(gè)暗紋，N-2個(gè)次極大（光強(qiáng)遠(yuǎn)小于主極大）。N很大時(shí)，兩主極大之間實(shí)際上是一片暗區(qū)。缺級(jí)公式：第20頁(yè)/共29頁(yè)缺級(jí)缺級(jí)I1245-1-2-4-5返回本章目錄下一頁(yè)上一頁(yè)第21頁(yè)/共29頁(yè)C）當(dāng)白色光入射光柵時(shí)，將產(chǎn)生彩色的衍射光譜。從中央到兩側(cè)將出現(xiàn)由紫到紅的光譜。二.非連續(xù)光譜1級(jí)光譜2級(jí)光譜-1級(jí)光譜-2級(jí)光譜中央明紋3級(jí)光譜-3級(jí)光譜1級(jí)光譜2級(jí)光譜-1級(jí)光譜-2級(jí)光譜中央明紋返回本章目錄下一頁(yè)上一頁(yè)一.連續(xù)光譜第22頁(yè)/共29頁(yè)1）線偏振光

：光矢量E只限于垂直于傳播方向的某一確定平面內(nèi)的光（又稱為平面偏振光）。表示：或平行于紙面振動(dòng)振動(dòng)面—光矢量(振動(dòng)方向)與傳播方向所構(gòu)成的平面返回本章目錄下一頁(yè)上一頁(yè)第十二章光的偏振表示：垂直于紙面振動(dòng)第23頁(yè)/共29頁(yè)表示：3）部分偏振光返回本章目錄下一頁(yè)上一頁(yè)表示：2）自然光－在垂直于傳播方向的任意兩正交方向光矢量的平均值相等。第24頁(yè)/共29頁(yè)二）偏振片及其起偏檢偏1）何謂偏振片透明玻璃片涂有金雞納霜或碧硒（電氣石）等材料的簿膜自然光偏振光偏振化方向僅讓豎直振動(dòng)方向的光波通過(guò)的偏振膜。吸收了水平方向的光振動(dòng)返回本章目錄下一頁(yè)上一頁(yè)只有光矢量在偏振化方向的分量才可以通過(guò)偏振片第25頁(yè)/共29頁(yè)馬呂斯定律：強(qiáng)度為I0的線偏振光透過(guò)偏振片后強(qiáng)度變?yōu)镮=I0cos2。（為入射的偏振光的振動(dòng)方向與偏振片偏振化方向間的夾角。）EE//I=I0cos2線偏振光通過(guò)偏振片后I01.光強(qiáng)改變2.仍然為線偏振光,但振動(dòng)方向改變?chǔ)两嵌?返回本章目錄下一頁(yè)上一頁(yè)第26頁(yè)/共29頁(yè)一）反射和折射光中的偏振現(xiàn)象1、反射光中垂直振動(dòng)強(qiáng)于平行的振動(dòng)；2、折射光中平行的振動(dòng)強(qiáng)于垂直振動(dòng)；3、反射光折射光偏振化的程度隨入射角的不同而不同。它們都是部分偏振光.n2n1Polarizationofreflectionandrefraction.Brewster’slaw§11.3反射和折射時(shí)光的偏振布儒斯特定律返回本章目錄下一頁(yè)上一頁(yè)第27頁(yè)/共29頁(yè)