物理光學(xué)復(fù)習(xí)

物理光學(xué)復(fù)習(xí)課核心理論光是一種電磁波數(shù)學(xué)基礎(chǔ)麥克斯韋方程組典型特征干涉、衍射和偏振光波與物質(zhì)聯(lián)系的特征晶體光學(xué)第一章光的電磁理論基礎(chǔ)麥克斯韋方程波動(dòng)方程平面電磁波的性質(zhì)反射定律和菲涅耳公式介質(zhì)表面金屬表面光的吸收、色散和散射光的疊加駐波、橢圓偏振光的產(chǎn)生波動(dòng)公式：五、球面波和柱面波波面為球面的波稱為球面波，理想點(diǎn)光源發(fā)出的波為球面波波面為柱面的波稱為柱面波，線光源發(fā)出的波為柱面波E、B、k互成右手螺旋系

P光和s的含義（結(jié)合o光和e光）區(qū)分反射、透射系數(shù)與反射比、透射比之間的區(qū)別和聯(lián)系。記憶反射、透射系數(shù)的菲涅耳公式理解半波損失出現(xiàn)的條件起偏角和全反射角的概念和計(jì)算金屬中和介質(zhì)中介電常數(shù)以及折射率的區(qū)別光在界面的反射和折射波的疊加駐波和行波的區(qū)別兩個(gè)方向相互垂直的兩個(gè)振動(dòng)方向的合成，不同的振幅比和相位差下合成的偏振態(tài)第二章光的干涉和干涉系統(tǒng)干涉的本質(zhì)光的疊加光既有振幅也有相位干涉的條件干涉的分類分波前干涉分振幅干涉雙縫干涉等傾干涉等厚干涉多光束干涉振動(dòng)方向、頻率和相位關(guān)系光程差－>相位差關(guān)鍵相干方法雙縫干涉光強(qiáng)分布特點(diǎn)：亮、暗條紋條件以及條紋寬度干涉條紋的可見度影響因素振幅比光源寬度單色性空間相干性時(shí)間相干性重點(diǎn)理解空間相干性和時(shí)間相干性等傾、等厚干涉條紋特點(diǎn)、低級(jí)和高級(jí)的位置、條紋間隔結(jié)論：1、干涉條紋代表著光程差的等值線。2、相鄰兩個(gè)干涉條紋之間其光程差變化量為一個(gè)波長l，位相差變化2p。在同一條紋上的任意一點(diǎn)到兩個(gè)光源的光程差是恒定的。等厚條紋明（暗）紋間距L:

相鄰兩明（暗）紋間對(duì)應(yīng)的厚度差d多光束干涉掌握透射干涉、反射干涉條紋的特點(diǎn)。掌握條紋銳度和精細(xì)度的含義，以及影響因素。懂得F-P干涉儀測(cè)量微小波長差的原理。理解光學(xué)薄膜的工作原理以及透射比和反射比的影響因素。第三章光的衍射基爾霍夫衍射公式菲涅耳衍射夫瑯和費(fèi)衍射典型空間的夫氏衍射多縫夫瑯和費(fèi)衍射干涉和衍射的共同作用衍射光柵菲涅耳衍射衍射的本質(zhì)：子波干涉干涉和衍射的區(qū)別與聯(lián)系理解夫瑯和費(fèi)衍射的條件結(jié)合光柵的作用理解夫瑯和費(fèi)衍射圖樣的物理意義，即衍射孔徑上光場的傅立葉變換。衍射的概念典型孔徑的夫瑯和費(fèi)衍射主極大、主極小的位置和中央亮斑的寬度波長和縫寬對(duì)條紋寬度的影響（兩個(gè)極限：幾何光學(xué)、干涉）矩孔衍射圓孔衍射愛里斑的（角）半徑：意義：給出光學(xué)成像的分辨率極限。瑞麗判據(jù)：兩個(gè)點(diǎn)物像斑極大值之間的距離等于各自中央像斑的半寬度。計(jì)算望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡等成像的極限大小或距離。理解光學(xué)成像系統(tǒng)提高分辨率的方法。光強(qiáng)度由兩個(gè)因子決定：是單縫衍射因子，由縫本身的性質(zhì)決定。是多縫干涉因子，只與縫的周期性有關(guān)。多縫衍射條紋分析

1）主極大值條件（光柵方程）：當(dāng)

2）極小值條件：有零值，且在兩主極大間有N－1個(gè)零值主極大的半角寬度：主極大的寬度與縫數(shù)成反比，縫數(shù)越多，條紋越細(xì)密。意義：強(qiáng)度為零的衍射光相干，相長干涉的強(qiáng)度仍為零如缺第3、6、9…級(jí)明紋單縫衍射的極小雙縫干涉的極大缺級(jí)同時(shí)存在①疊加圖樣：同為亮暗相間的條紋，但條紋圖樣的強(qiáng)度分布存在著均勻（干涉）和相對(duì)集中（衍射）的不同。

②物理本質(zhì)：同屬光波的相干疊加問題，研究問題的關(guān)鍵都在相位差上，并且極大值和極小值所要求的相位差條件相同，但兩者參與疊加的對(duì)象不同。干涉對(duì)應(yīng)有限多束光波的疊加，衍射對(duì)應(yīng)著無限多子波的疊加。③數(shù)學(xué)本質(zhì)：數(shù)學(xué)處理方法不同。干涉對(duì)應(yīng)著有限項(xiàng)求和，衍射對(duì)應(yīng)著無限項(xiàng)積分。

④理論基礎(chǔ)：干涉問題沒有離開幾何光學(xué)的直線傳播理論，衍射問題卻與幾何光學(xué)模型相矛盾。當(dāng)參與疊加的各光波可以近似地用幾何光學(xué)直線傳播模型描述時(shí)，則疊加純屬干涉問題；若參與疊加的各光波自身的傳播行為明顯地不符合幾何光學(xué)模型，則對(duì)每一