大學物理光學復習資料省公開課金獎全國賽課一等獎微課獲獎?wù)n件

總復習Review1/32主要內(nèi)容一、光干涉二、光衍射三、幾何光學四、光學儀器五、光偏振六、光吸收、散射和色散七、光量子性八、當代光學基礎(chǔ)2/32一、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；可見光在電磁波譜中只占很小一部分，波長在390~760nm狹窄范圍以內(nèi)。②相干條件頻率相同、振動方向相同、相位差恒定。③干涉分類分波面干涉、分振幅干涉和分振動面干涉。3/32⒉楊氏雙縫①相位差：光程差：d②光強分布：+③極值條件：④條紋：

4/32⒊薄膜干涉①光程差：②等傾：③等厚：5/32⒋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且沒有額外光程差）④基本公式：或者6/325.劈尖6.牛頓環(huán)7/32二、光衍射1.基本概念①衍射定義光繞過障礙物偏離直線傳輸而進入幾何陰影，并在屏幕上出現(xiàn)光強分布不均勻現(xiàn)象。②衍射條件障礙物線度和光波長能夠比擬③衍射分類a.菲涅耳衍射：近場、求和、點光源。b.夫瑯禾費衍射：遠場、積分、平行光。8/32⒉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，，幾何中心永遠有光；

k很大時，，直線傳輸。④波帶片：奇數(shù)偶數(shù)

9/323.夫瑯禾費衍射：①單縫衍射：合振幅：光強分布：中央最大值：極小值：次最大：

，10/32角寬度：線寬度：②圓孔衍射：光強分布：，：一階貝塞爾函數(shù)。愛里斑半角寬度：11/32⒋平面透射光柵①強度分布：單縫衍射因子×縫間干涉因子 主最大位置： 最小值位置：

兩個主最大之間有N-1個最小值，由N-2個次最大。 單縫衍射因子為0時也出現(xiàn)最小值，12/32②光柵方程：垂直入射時：③譜線半角寬度：④譜線缺級：5.X射線衍射布拉格方程：

13/32三、幾何光學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光學纖維：數(shù)值孔徑空氣中光纖：⒋棱鏡：最小偏向角14/32⒌符號法則:①線段：右為正，左為負。上為正，下為負。②角度：順為正，逆為負。③圖標均為正。⒍單球面反射成像：15/32⒎單球面折射成像：16/32⒏薄透鏡：

21::,:21-?íì>￠<￠￠==發(fā)散—會聚，凸—凹發(fā)散—凹會聚，—凸nnnnthennnnif17/32四、光學儀器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望遠鏡：

18/323.分辨本事：①人眼：②顯微鏡：③望遠鏡：610.01==nRU0lq19/32④棱鏡光譜儀：⑤光柵光譜儀：20/32五、光偏振⒈五種偏振態(tài)①自然光：透過理想偏振片后，光強變?yōu)樵瓉矶种?。②線偏振光：③部分偏振光：④圓偏振光：⑤橢圓偏振光：21/32⒉馬呂斯定律⒊o光和e光⒋波片22/32⒌偏振光檢驗

偏振片23/32六、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、白云）

3.光色散：24/32⒊光電效應(yīng)①愛因斯坦光子假設(shè)（1905）光在傳輸過程中含有波動特征，而在光和物質(zhì)相互作用過程中，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，單個光子能量與頻率成正比，即

E＝h

。②愛因斯坦光電效應(yīng)方程：

七、光量子性

25/32③光子質(zhì)量和動量：26/32八、當代光學基礎(chǔ)1.原子發(fā)光機理①玻爾氫原子模型：27/32②原子發(fā)光機理：28/322.激光①定義：

由激光器產(chǎn)生，波長在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。“激光”——“Laser”——“Lihgtamplificationbystimulatedemissionofradiation”.③原理：經(jīng)過輻射受激發(fā)射而實現(xiàn)光放大。29/32④特點：單色性佳：

頻寬：自然線寬：

多普勒寬度：譜線寬度：相干性強：

相干長度：△lH=c△tH。邁克耳孫干涉儀————光時間相干性；楊氏試驗——光源空間相干性。方向性好：發(fā)散角小→亮度高、照度大。30/32⑤種類：亦可按激光器工作方式、激勵方式及諧振腔等分。總之，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31/32