光學基礎(chǔ)-波動光學（眼鏡光學技術(shù)課件）

薄膜干涉日常生活中的一些現(xiàn)象薄膜干涉原理：同一入射光在兩個面上反射得到兩束反射光，屬于相干光。半波損失：光從光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì)表面的反射光，其相位發(fā)生了半個周期的變化。（相當于多走了（或少走了）半個波長）。加強減弱加強減弱討論：應(yīng)用：光學透鏡上涂抹增透膜。（氟化鎂）防紫外線衣服、防紫外線傘、太陽鏡等的設(shè)計原理光的干涉一、相干光源光的干涉現(xiàn)象：兩列光波疊加時，有些點振動加強，有些點振動減弱，形成穩(wěn)定的明暗相間的條紋。

光的干涉相干條件：頻率相同振動方向相同相位差恒定此外，兩束光的光程差不能太大。兩束光的強度不要相差太大。獲得相干光的方法：分波陣面法：利用反射、折射把某振幅分成兩部分，再使它們相遇從而產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的方法（薄膜干涉）在光源發(fā)出的某一波陣面上，取出兩部分面元作為相干光源的方法（楊氏實驗）分振幅法：激光光源是目前最好的相干光源二、楊氏雙縫干涉

楊氏雙縫干涉實驗是1802年英國物理學家——托馬斯·楊首先用實驗的方法觀察到的光的干涉現(xiàn)象。托馬斯?

楊明條紋位置明條紋位置明條紋位置1、實驗現(xiàn)象為了觀察到較清晰的干涉圖樣，實驗裝置應(yīng)該滿足：

（1）S

、S1

、S2

的寬度應(yīng)足夠窄，約在10－2mm

數(shù)量級，此時它們可近似看成線光源；（2）S1

、S2

間距較小，約為0.1～1mm

；而且它們與S

的距離相等；（3）光屏M與雙縫S1

、S2

間距較大，約為1m

；（4）光源的單色性較好。楊氏雙縫實驗干涉條紋單色光干涉條紋白色光干涉條紋設(shè)實驗在真空（或空氣）中進行，則光程差為：pr1r2x

Ldo·明紋暗紋明紋暗紋條紋間距a.相鄰明紋間距：b.相鄰暗紋間距：

可以看出相鄰明紋與相鄰暗紋的間距都相同，所以條紋明暗相間平行等距。討論：1、條紋分布：中央亮條紋、向兩邊明暗相間。2、條紋間隔：A.B.C.D.光的偏振一、自然光和偏振光

光波是電磁波，屬于橫波，其電場強度矢量E和磁感應(yīng)強度矢量B都垂直于波的傳播方向。E是引起感光作用和生理作用的主要因素，稱為光矢量,以它的振動代表光的振動，其振動方向，代表光的振動方向。光的偏振

自然光：光波在垂直于傳播方向的平面內(nèi)的各個方向上振動次數(shù)和振幅大小均等。

自然光的圖示如果光矢量只沿一個固定的方向振動，這樣的光稱為線偏振光（平面偏振光、簡稱偏振光）

面對光的傳播方向看E播傳方向振動面二、起偏和檢偏起偏：使自然光（或非偏振光）變成線偏振光的過程。透光軸方向自然光偏振片線偏振光起偏器：能把自然光變成偏振光的裝置（它只能讓光波中某一特定方向振動的通過）檢偏器：用于檢測光波是否偏振并確定其振動方向檢偏：檢查入射光的偏振性。27θ？三、馬呂斯定律(Maluslaw)：通過檢偏器的偏振光的強度與檢偏器透射軸的方向有關(guān)，如果透射軸的方向與入射光振動方向之間的夾角為θ，則通過它的光強與cos２θ成正比。

——馬呂斯定律IoI＝Iocos2θ光的衍射光的衍射縫較大時，光是直線傳播的陰影屏幕縫很小時，衍射現(xiàn)象明顯屏幕定義：光在傳播過程中能繞過障礙物的邊緣而偏離直線傳播的現(xiàn)象。光的衍射分為：菲涅爾衍射和夫瑯和費衍射夫瑯禾費衍射光源、屏與縫相距無限遠縫在實驗中實現(xiàn)夫瑯禾費衍射菲涅爾衍射縫

光源、屏與縫相距有限遠一、單縫衍射EADSL1A：單縫E：屏幕L1、L2透鏡中央明紋L2縫寬a縫屏距D（L2的焦距

f）ad:縫寬S:單色線光源:衍射角*S

ff

d透鏡L透鏡L·pAB縫平面觀察屏0δ1、當?shù)扔?的時候————中央明條紋2、當不等于0的時候——產(chǎn)生光程差，明暗取決于最大光程差δ偏離入射方向傳播的子波：此時縫分為兩個“半波帶”,P為暗紋。暗紋條件半波帶半波帶λ一|2λ一|2λ一|2λ一|2λ|2λ|2P

為明紋。此時縫分成三個“半波帶”,明紋條件λ一2λ|2λ|2λ一|2λ一|2λ一|2λ一|2λ一|2

—暗紋(中心)

—明紋(中心)—中央明紋(中心)由半波帶法可得明暗紋條件為：θ=0k=1,2,3···分別為第一級、第二級、第三級暗紋或明紋。二、圓孔衍射1、衍射結(jié)果：中央是明亮圓斑，外圍是一組同心暗環(huán)和明環(huán)?？讖綖镈衍射屏中央亮斑(愛里斑)相對光強曲線2、瑞利判據(jù)：瑞利判據(jù):對于兩個等光強的非相干物點,如果一個像斑中心恰好落在另一像斑的邊緣(第一暗紋處),則此兩像被認為是剛好能分辨。此時兩像斑中心角距離為最小分辨角。物空間像空間可分辨剛可分辨不可分辨三、光柵衍射光柵：反射光柵透射