大學(xué)物理光學(xué)復(fù)習(xí)資料省名師優(yōu)質(zhì)課賽課獲獎(jiǎng)?wù)n件市賽課一等獎(jiǎng)?wù)n件

總復(fù)習(xí)Review第1頁(yè)主要內(nèi)容一、光干涉二、光衍射三、幾何光學(xué)四、光學(xué)儀器五、光偏振六、光吸收、散射和色散七、光量子性八、當(dāng)代光學(xué)基礎(chǔ)第2頁(yè)一、光干涉1.基本概念①光電磁理論光是某一波段電磁波，其速度就是電磁波傳輸速度；可見(jiàn)光在電磁波譜中只占很小一部分，波長(zhǎng)在390~760nm狹窄范圍以內(nèi)。②相干條件頻率相同、振動(dòng)方向相同、相位差恒定。③干涉分類分波面干涉、分振幅干涉和分振動(dòng)面干涉。第3頁(yè)⒉楊氏雙縫①相位差：光程差：d②光強(qiáng)分布：+③極值條件：④條紋：

第4頁(yè)⒊薄膜干涉①光程差：②等傾：③等厚：第5頁(yè)⒋邁氏干涉儀①原理：分振幅法薄膜干涉②裝置：③干涉條件：（∵n1=n2=1i1

=i2=2且沒(méi)有額外光程差）④基本公式：或者第6頁(yè)5.劈尖6.牛頓環(huán)第7頁(yè)二、光衍射1.基本概念①衍射定義光繞過(guò)障礙物偏離直線傳輸而進(jìn)入幾何陰影，并在屏幕上出現(xiàn)光強(qiáng)分布不均勻現(xiàn)象。②衍射條件障礙物線度和光波長(zhǎng)能夠比擬③衍射分類a.菲涅耳衍射：近場(chǎng)、求和、點(diǎn)光源。b.夫瑯禾費(fèi)衍射：遠(yuǎn)場(chǎng)、積分、平行光。第8頁(yè)⒉菲涅爾衍射：①半波帶理論：

±②圓孔衍射：，平行光：③圓屏衍射：

k不大時(shí)，，幾何中心永遠(yuǎn)有光；

k很大時(shí)，，直線傳輸。④波帶片：奇數(shù)偶數(shù)

第9頁(yè)3.夫瑯禾費(fèi)衍射：①單縫衍射：合振幅：光強(qiáng)分布：中央最大值：極小值：次最大：

，第10頁(yè)角寬度：線寬度：②圓孔衍射：光強(qiáng)分布：，：一階貝塞爾函數(shù)。愛(ài)里斑半角寬度：第11頁(yè)⒋平面透射光柵①?gòu)?qiáng)度分布：?jiǎn)慰p衍射因子×縫間干涉因子 主最大位置： 最小值位置：

兩個(gè)主最大之間有N-1個(gè)最小值，由N-2個(gè)次最大。 單縫衍射因子為0時(shí)也出現(xiàn)最小值，第12頁(yè)②光柵方程：垂直入射時(shí)：③譜線半角寬度：④譜線缺級(jí)：5.X射線衍射布拉格方程：

第13頁(yè)三、幾何光學(xué)⒈平面反射與折射：（平面反射鏡）象視深度平板玻璃⒉全反射：臨界角⒊光學(xué)纖維：數(shù)值孔徑空氣中光纖：⒋棱鏡：最小偏向角第14頁(yè)⒌符號(hào)法則:①線段：右為正，左為負(fù)。上為正，下為負(fù)。②角度：順為正，逆為負(fù)。③圖標(biāo)均為正。⒍單球面反射成像：第15頁(yè)⒎單球面折射成像：第16頁(yè)⒏薄透鏡：

21::,:21-?íì>￠<￠￠==發(fā)散—會(huì)聚，凸—凹發(fā)散—凹會(huì)聚，—凸nnnnthennnnif第17頁(yè)四、光學(xué)儀器⒈放大本事：①放大鏡：②顯微鏡：物鏡橫向放大率×目鏡放大本事③望遠(yuǎn)鏡：

第18頁(yè)3.分辨本事：①人眼：②顯微鏡：③望遠(yuǎn)鏡：610.01==nRU0lq第19頁(yè)④棱鏡光譜儀：⑤光柵光譜儀：第20頁(yè)五、光偏振⒈五種偏振態(tài)①自然光：透過(guò)理想偏振片后，光強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)二分之一。②線偏振光：③部分偏振光：④圓偏振光：⑤橢圓偏振光：第21頁(yè)⒉馬呂斯定律⒊o光和e光⒋波片第22頁(yè)⒌偏振光檢驗(yàn)

偏振片第23頁(yè)六、光吸收、散射和色散

1.光吸收：——朗伯定律，——比爾定律。

2.光散射：——瑞利定律（天空、太陽(yáng)、白云）

3.光色散：第24頁(yè)⒊光電效應(yīng)①愛(ài)因斯坦光子假設(shè)（1905）光在傳輸過(guò)程中含有波動(dòng)特征，而在光和物質(zhì)相互作用過(guò)程中，光能量是集中在一些叫光量子（光子）粒子上。產(chǎn)生光電效應(yīng)光是光子流，單個(gè)光子能量與頻率成正比，即

E＝h

。②愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程：

七、光量子性

第25頁(yè)③光子質(zhì)量和動(dòng)量：第26頁(yè)八、當(dāng)代光學(xué)基礎(chǔ)1.原子發(fā)光機(jī)理①玻爾氫原子模型：第27頁(yè)②原子發(fā)光機(jī)理：第28頁(yè)2.激光①定義：

由激光器產(chǎn)生，波長(zhǎng)在1mm以下相干電磁輻射，它由物質(zhì)粒子受激發(fā)射放大產(chǎn)生，含有良好單色性、相干性和方向性。②含義：光受激輻射放大?！凹す狻薄癓aser”——“Lihgtamplificationbystimulatedemissionofradiation”.③原理：經(jīng)過(guò)輻射受激發(fā)射而實(shí)現(xiàn)光放大。第29頁(yè)④特點(diǎn)：?jiǎn)紊约眩?/p>

頻寬：自然線寬：

多普勒寬度：譜線寬度：相干性強(qiáng)：

相干長(zhǎng)度：△lH=c△tH。邁克耳孫干涉儀————光時(shí)間相干性；楊氏試驗(yàn)——光源空間相干性。方向性好：發(fā)散角小→亮度高、照度大。第30頁(yè)⑤種類：亦可按激光器工作方式、激勵(lì)方式及諧振腔等分?？傊?，不論怎樣分，每一類都包含許多激光器。按激光器工作物質(zhì)性質(zhì)分第31頁(yè)