大學(xué)光學(xué) 課件

大學(xué)光學(xué)課件BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA目錄CONTENTS光學(xué)基礎(chǔ)光的干涉現(xiàn)象光的衍射光的偏振光學(xué)儀器光與物質(zhì)的相互作用BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA01光學(xué)基礎(chǔ)光在傳播過程中展現(xiàn)出波動性質(zhì)，如干涉、衍射等。光的波動性光的粒子性光的相干性光由光子組成，具有能量和動量，可被物質(zhì)吸收和發(fā)射。相干光具有確定的相位關(guān)系，能夠產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。030201光的本質(zhì)光在平滑界面上遵循反射定律，即入射角等于反射角。反射定律光在不同介質(zhì)間傳播時，遵循折射定律，即入射角與折射角的關(guān)系。折射定律透鏡能夠改變光的傳播方向，形成實像或虛像。透鏡成像光的傳播兩束或多束相干光波在空間某一點疊加時，產(chǎn)生明暗相間的干涉條紋。干涉現(xiàn)象相干光波、有恒定的相位差、有相同的振動方向。干涉條件描述光波疊加后振幅變化的干涉公式，決定干涉條紋的明暗分布。干涉公式光的干涉BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA02光的干涉現(xiàn)象總結(jié)詞雙縫干涉是光波動性的一種表現(xiàn)，當(dāng)單色光通過兩個平行小縫時，會在屏幕上產(chǎn)生明暗交替的干涉條紋。詳細(xì)描述雙縫干涉實驗中，單色光通過兩個相距較近的小縫，產(chǎn)生衍射現(xiàn)象。衍射光在空間中相互疊加，形成干涉。干涉加強的地方形成明條紋，干涉減弱的地方形成暗條紋。雙縫干涉總結(jié)詞薄膜干涉是光在薄膜上反射和透射時產(chǎn)生的干涉現(xiàn)象。詳細(xì)描述當(dāng)光入射到薄膜上時，一部分光被反射，一部分光透射。反射光和透射光之間產(chǎn)生干涉，形成明暗交替的干涉條紋。薄膜干涉在光學(xué)儀器制造中有廣泛應(yīng)用，如增透膜、濾光片等。薄膜干涉邁克爾遜干涉儀是一種利用分束器將一束光分為兩束，再通過反射鏡反射回來產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的儀器?？偨Y(jié)詞邁克爾遜干涉儀通過分束器將一束光分為兩束，分別經(jīng)過反射鏡反射后回到分束器。兩束光在分束器處發(fā)生干涉，形成明暗交替的干涉條紋。邁克爾遜干涉儀常用于測量光波長、檢驗光學(xué)元件的精度等。詳細(xì)描述邁克爾遜干涉儀BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA03光的衍射光的衍射現(xiàn)象是指光在傳播過程中遇到障礙物時，繞過障礙物邊緣繼續(xù)傳播的現(xiàn)象。光的衍射現(xiàn)象是光的波動性的一種表現(xiàn)，是光波在傳播過程中遇到障礙物時發(fā)生的散射和干涉現(xiàn)象。光的衍射現(xiàn)象包括單縫衍射、圓孔衍射、多縫衍射等。光的衍射現(xiàn)象

衍射的類型單縫衍射單縫衍射是指光通過一條狹窄的縫隙后產(chǎn)生的衍射現(xiàn)象。圓孔衍射圓孔衍射是指光通過一個圓孔后產(chǎn)生的衍射現(xiàn)象。多縫衍射多縫衍射是指光通過多個平行排列的狹窄縫隙后產(chǎn)生的衍射現(xiàn)象。干涉儀干涉儀是利用光的干涉和衍射現(xiàn)象來測量長度、角度、振動等物理量的儀器。光學(xué)儀器制造光學(xué)儀器制造過程中，需要利用光的衍射現(xiàn)象來設(shè)計和制造各種光學(xué)元件，如透鏡、棱鏡等。光纖通信光纖通信是利用光的衍射和全反射原理來傳遞信息的通信方式，具有傳輸速度快、容量大、保密性好等優(yōu)點。衍射的應(yīng)用BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA04光的偏振光的偏振是指光波在振動過程中，電矢量或磁矢量只在某一特定方向上保持一致的現(xiàn)象。偏振現(xiàn)象是光的橫波性質(zhì)的表現(xiàn)，是光波在垂直于傳播方向上的振動狀態(tài)。自然光中，光波的電矢量和磁矢量在垂直于傳播方向上做無規(guī)則的振動，無法確定一個特定的振動方向，因此沒有偏振現(xiàn)象。光的偏振現(xiàn)象液晶顯示（LCD）LCD顯示器利用了偏振光的原理，通過改變偏振光的狀態(tài)來實現(xiàn)圖像的顯示。光學(xué)干涉在光學(xué)干涉實驗中，可以利用偏振光獲得更強的干涉效應(yīng)，提高實驗的精度和靈敏度。偏振濾鏡在攝影中，偏振濾鏡可以消除反光，增加色彩飽和度，使天空更藍(lán)、樹葉更綠。偏振光的應(yīng)用

偏振光與自然光自然光：自然光是指沒有經(jīng)過人工處理，直接從光源發(fā)出的光，其電矢量和磁矢量在垂直于傳播方向上做無規(guī)則的振動。偏振光：偏振光是指光波在振動過程中，電矢量或磁矢量只在某一特定方向上保持一致的光波。自然光可以通過偏振片轉(zhuǎn)化為偏振光，而偏振光也可以通過特定的方法轉(zhuǎn)化為自然光。BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA05光學(xué)儀器顯微鏡的原理01顯微鏡是一種利用光學(xué)透鏡放大微小物體的觀察工具。它通過將物體放置在物鏡的焦平面附近，利用物鏡的透鏡組將物體放大，然后通過目鏡進(jìn)一步放大，以便在人眼中形成清晰的圖像。顯微鏡的種類02顯微鏡有多種類型，包括光學(xué)顯微鏡、電子顯微鏡、共聚焦顯微鏡等。不同類型的顯微鏡有不同的應(yīng)用領(lǐng)域和特點。顯微鏡的使用方法03使用顯微鏡時，需要先將樣品放置在載物臺上，調(diào)整焦距和光源，然后通過目鏡觀察樣品。為了獲得更好的觀察效果，可以使用各種染色和標(biāo)記技術(shù)對樣品進(jìn)行處理。顯微鏡望遠(yuǎn)鏡的原理望遠(yuǎn)鏡是一種利用透鏡或反射鏡聚集遠(yuǎn)處光線的觀察工具。它將遠(yuǎn)處的物體放大，以便在人眼中形成清晰的圖像。望遠(yuǎn)鏡的種類望遠(yuǎn)鏡有多種類型，包括折射望遠(yuǎn)鏡、反射望遠(yuǎn)鏡、折反射望遠(yuǎn)鏡等。不同類型的望遠(yuǎn)鏡有不同的應(yīng)用領(lǐng)域和特點。望遠(yuǎn)鏡的使用方法使用望遠(yuǎn)鏡時，需要先將目標(biāo)對準(zhǔn)在望遠(yuǎn)鏡的主軸上，調(diào)整焦距和穩(wěn)定度，然后通過目鏡觀察目標(biāo)。為了獲得更好的觀察效果，可以使用各種攝影和測量技術(shù)對目標(biāo)進(jìn)行處理。望遠(yuǎn)鏡照相機使用照相機時，需要先調(diào)整焦距和曝光參數(shù)，然后將景物放置在鏡頭前，按下快門按鈕記錄圖像。為了獲得更好的拍攝效果，可以使用各種攝影技巧和濾鏡來處理圖像。照相機的使用方法照相機是一種利用透鏡將景物反射或折射的光線聚焦在感光材料上形成圖像的記錄工具。照相機的原理照相機有多種類型，包括數(shù)碼相機、膠片相機、單反相機等。不同類型的照相機有不同的應(yīng)用領(lǐng)域和特點。照相機的種類BIGDATAEMPOWERSTOCREATEANEWERA06光與物質(zhì)的相互作用描述光與物質(zhì)相互作用中的吸收現(xiàn)象。當(dāng)光通過物質(zhì)時，部分或全部光能被物質(zhì)吸收，轉(zhuǎn)化為熱能或其他形式的能量。光的吸收與物質(zhì)的性質(zhì)、波長、溫度等因素有關(guān)。光的吸收詳細(xì)描述總結(jié)詞光的散射總結(jié)詞闡述光與物質(zhì)相互作用中的散射現(xiàn)象。詳細(xì)描述當(dāng)光通過物質(zhì)時，由于物質(zhì)中微小顆?；蚍肿拥纳⑸渥饔?，光會朝各個方向散射