《光学教程》姚启钧原著培训资料

Gauss成像公式: f ' f 1
s' s
58
P
F
-f -x
-s
O n n’
F’
f’ s’
P’
x’
-s = -x-f s’ = x’+f’
xx ' ff '
Newton成像公式59
第三章
3.4 光连续在几个球面界面上 的折射
60
一、共轴光具组
1、光轴 (optical axis) ---- 光学系统的对称轴 • 各球面的球心位于同一条直线上
iv. 所有量用绝对值表示----全正表示。 46
一、符号法则
图中各量的表示方法
图中只标记角度和线段的绝对值．标记点用大写字母, 标记角度和线段用小写字母.
n
n n
i
y
P•
u
O
i
C
u
P'
•
y
s
r s
47
二、球面反射对光束单心性的破坏
PO=-s P’O =-s’
n
CO=-r PA=l, AP’＝l’
光线PAP’的光程 (PAP) nl nl 1
(PAP) n[(r)2 (r s)2 2(r)(r s) cos]2
1
n[(r)2 (s r)2 2(r)(s r) cos]2 48
二、球面反射对光束单心性的破坏
• 将l、l代入光程公式，并利用费马原理，对
求导并令其等于 0 得：
倏逝波，表面波 31
三、全反射 光波导
(一） 光波导 • 光波导：约束光波传输的媒介 • 介质光波导三要素：
－“芯 / 包”结构 －凸形折射率分布，n1>n2 －低传输损耗 • 光波导的分类： －薄膜波导（平板波导） －矩形波导（条形波导，脊形波导 ） －圆柱波导（光纤）

光学 1.1 波动的独立性、叠加性和相干性
三、相干与不相干
1．两列波在相遇处的振动叠加
假定简谐振动，沿同一直线振动，同频率，不同位相。振动方程
写为
E1 A1 cos(t 1 )
E2 A2 cos(t 2 )
叠加：即为代数和（因为沿同一直线振动）
E E1 E2 Acos(t )
光学 1.2 由单色波叠加所形成的干涉图样
空间轨迹
平面投影
不同位置的干涉图
S1 S2
（1）横向位置 （2）纵向位置 （3）倾斜位置
（横向）
纵向
（倾斜）
光学 1.2 由单色波叠加所形成的干涉图样 四、横向近似直线干涉条纹的位置及间隔
5．多个振动的不相干叠加
设有n个振动振幅都等于A1，则合成的平均强度 I nA12
光学 1.2 由单色波叠加所形成的干涉图样 实验结果：等间距的明暗交替的条纹。
托马斯·杨
光学 1.2 由单色波叠加所形成的干涉图样
一、波的方程与光程
1．波的方程
r
P
波源S：E0 A0 cos(t 0 ) S
光学 第1章 光的干涉 (Interference of Light)
主要内容
• 1.0 光的电磁理论 • 1.1 波动的叠加性和相干性 • 1.2 由单色波叠加所形成的干涉图样 • 1.3 分波面双光束干涉 • 1.4 干涉条纹的可见度 光波的时间相干
性和空间相干性
光学
第1章 光的干涉
• 1.5 菲涅耳公式 • 1.6 分振幅薄膜干涉（一）——等倾干涉 • 1.7 分振幅薄膜干涉（二）——等厚干涉 • 1.8 迈克耳孙干涉仪 • 1.9 法布里-珀罗干涉仪 多光束干涉 • 1.10 干涉现象的一些应用 牛顿环

《光学教程》（姚启钧）课后习题解答《光学教程》（姚启钧）课后习题解答 - 百度文库《光学教程》（姚启钧）习题解答第一章光的干涉1 、波长为的绿光投射在间距为的双缝上，在距离处的光屏上形成干涉条纹，求两个亮条纹之间的距离。

若改用波长为的红光投射到此双缝上，两个亮纹之间的距离为多少？算出这两种光第2 级亮纹位置的距离。

解：改用两种光第二级亮纹位置的距离为：2 、在杨氏实验装置中，光源波长为，两狭缝间距为，光屏离狭缝的距离为，试求：⑴光屏上第1 亮条纹和中央亮纹之间的距离；⑵若 P 点离中央亮纹为问两束光在 P 点的相位差是多少？⑶求 P 点的光强度和中央点的强度之比。

解：⑴⑵由光程差公式⑶中央点强度：P 点光强为：3 、把折射率为的玻璃片插入杨氏实验的一束光路中，光屏上原来第5 级亮条纹所在的位置变为中央亮条纹，试求插入的玻璃片的厚度。

已知光波长为解：，设玻璃片的厚度为由玻璃片引起的附加光程差为：4 、波长为的单色平行光射在间距为的双缝上。

通过其中一个缝的能量为另一个的倍，在离狭缝的光屏上形成干涉图样，求干涉条纹间距和条纹的可见度。

解：由干涉条纹可见度定义：由题意，设，即代入上式得5 、波长为的光源与菲涅耳双镜的相交棱之间距离为，棱到光屏间的距离为，若所得干涉条纹中相邻亮条纹的间隔为，求双镜平面之间的夹角。

解：由菲涅耳双镜干涉条纹间距公式6 、在题1.6 图所示的劳埃德镜实验中，光源S 到观察屏的距离为，到劳埃德镜面的垂直距离为。

劳埃德镜长，置于光源和屏之间的中央。

⑴若光波波长，问条纹间距是多少？⑵确定屏上可以看见条纹的区域大小，此区域内共有几条条纹？（提示：产生干涉的区域 P 1 P 2 可由图中的几何关系求得）解：由图示可知：①②在观察屏上可以看见条纹的区域为 P 1 P 2 间即，离屏中央上方的范围内可看见条纹。

7 、试求能产生红光（）的二级反射干涉条纹的肥皂膜厚度。

已知肥皂膜折射率为，且平行光与法向成 30 0 角入射。

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3
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