物理光學(xué)與應(yīng)用光學(xué)第二版課件第四章

物理光學(xué)與應(yīng)用光學(xué)第二版課件第四章CATALOGUE目錄光的干涉光的衍射光的偏振光學(xué)儀器與技術(shù)應(yīng)用01光的干涉光的干涉是指兩束或多束相干光波在空間某些區(qū)域相遇時(shí)，相互疊加產(chǎn)生加強(qiáng)或減弱的現(xiàn)象。干涉現(xiàn)象是光的波動(dòng)性的重要表現(xiàn)之一，是光學(xué)中研究光波相互作用的經(jīng)典問題。干涉現(xiàn)象不僅存在于實(shí)驗(yàn)室條件下，也廣泛存在于自然界和日常生活中，如肥皂泡上的彩色條紋、光學(xué)儀器中的干涉濾光片、全息照相等。光的干涉現(xiàn)象干涉的兩束光波必須是相干的，即它們的頻率、振動(dòng)方向和相位差必須相同或有一定的規(guī)則關(guān)系。相干性平行性光源的穩(wěn)定性參與干涉的兩束光波必須平行或接近平行，以保證它們?cè)谙嘤鰠^(qū)域內(nèi)具有相同的行進(jìn)方向和速度。光源必須穩(wěn)定，以保證光波的頻率和相位差恒定不變。030201干涉的條件干涉條紋的形狀取決于參與干涉的兩束光波的波長、角度和相位差等因素。常見的干涉條紋形狀有直條紋、等間距的圓環(huán)狀條紋等。干涉條紋的強(qiáng)度取決于參與干涉的兩束光波的振幅和相位差。在干涉加強(qiáng)區(qū)域，光波相互疊加振幅增大，光強(qiáng)增強(qiáng)；在干涉減弱區(qū)域，光波相互抵消振幅減小，光強(qiáng)減弱。干涉條紋的形狀和強(qiáng)度02光的衍射光的衍射是指光在傳播過程中遇到障礙物時(shí)，繞過障礙物邊緣的現(xiàn)象。衍射現(xiàn)象是光的波動(dòng)性的表現(xiàn)，是光波傳播的內(nèi)在規(guī)律。衍射現(xiàn)象在日常生活中隨處可見，如陽光照射下物體的影子邊緣模糊、透過樹葉縫隙的光斑等。光的衍射現(xiàn)象干涉衍射是指光波在空間相遇時(shí)，由于相位差而產(chǎn)生的衍射現(xiàn)象，如雙縫干涉實(shí)驗(yàn)。多縫衍射是指光波通過多條狹縫時(shí)的衍射現(xiàn)象，如單縫衍射實(shí)驗(yàn)。根據(jù)產(chǎn)生衍射現(xiàn)象的原因，可以分為干涉衍射和多縫衍射。衍射的分類

衍射條紋的特征衍射條紋具有明暗相間的特點(diǎn)，且條紋間距與波長成正比。在干涉衍射中，當(dāng)兩束光波的相位差為整數(shù)倍的波長時(shí)，會(huì)產(chǎn)生明亮的干涉條紋；相位差為半整數(shù)倍的波長時(shí)，會(huì)產(chǎn)生暗的干涉條紋。在多縫衍射中，單縫的寬度、光波的波長等因素都會(huì)影響條紋的形狀和間距。03光的偏振光的偏振是指光波的電矢量或磁矢量在某一特定方向上的振動(dòng)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的各個(gè)方向上均勻分布。當(dāng)光波通過特定介質(zhì)時(shí)，如晶體或偏振片，光波的電矢量或磁矢量會(huì)沿著某個(gè)特定方向排列，形成偏振光。光的偏振現(xiàn)象偏振濾鏡顯示技術(shù)光學(xué)通信光學(xué)傳感偏振光的應(yīng)用01020304在攝影領(lǐng)域，偏振濾鏡用于消除反射光和增加色彩飽和度，提高圖像質(zhì)量。液晶顯示（LCD）利用偏振光原理實(shí)現(xiàn)圖像的顯示和控制。在光纖通信中，偏振光的利用可以提高通信容量和傳輸效率。偏振光可以用于測量物體的形狀、尺寸和表面粗糙度等參數(shù)。通過特定介質(zhì)（如晶體）或偏振片產(chǎn)生偏振光；利用光的干涉和衍射產(chǎn)生偏振光。產(chǎn)生偏振光的方法使用偏振片或偏振棱鏡檢測偏振光；使用光電二極管和相關(guān)電路檢測偏振光。偏振光的檢測偏振光的產(chǎn)生和檢測04光學(xué)儀器與技術(shù)應(yīng)用顯微鏡是一種能夠?qū)⑽⑿∥矬w放大以便觀察的儀器，廣泛應(yīng)用于生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、材料科學(xué)等領(lǐng)域。顯微鏡由物鏡、目鏡、載物臺(tái)等部分組成，通過物鏡的放大作用，可以將觀察物體放大到數(shù)百倍甚至數(shù)千倍。顯微鏡望遠(yuǎn)鏡是一種觀測遙遠(yuǎn)物體的儀器，通常由反射鏡或透鏡組成，可以將遠(yuǎn)處的物體放大并聚焦在觀察者的視網(wǎng)膜上。望遠(yuǎn)鏡在天文觀測、軍事偵察等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。望遠(yuǎn)鏡顯微鏡與望遠(yuǎn)鏡照相機(jī)是一種記錄圖像的儀器，通過鏡頭將景物聚焦在感光材料上，形成圖像。照相機(jī)廣泛應(yīng)用于攝影、電影制作、廣告等領(lǐng)域。投影儀是一種將圖像投影到屏幕上的儀器，通常由光源、圖像生成元件和投影鏡頭組成。投影儀在教育、商業(yè)展示等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。照相機(jī)與投影儀投影儀照相機(jī)全息照相全息照相是一種記錄物體三維信息的圖像技術(shù)，通過將物體發(fā)出的光波以特定的方式記錄下來，可以在任何時(shí)候重現(xiàn)出該物體的三維圖像。全息照相在安全認(rèn)證、醫(yī)學(xué)成像等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。干涉測量干涉測量是一種利用光