物理光学课件(川大)chaptor2B

3-6
三、圆形等倾条纹
P
等倾条纹的形状依赖 于光源、平板和观察 屏的相对位置 图3-32的装置产生圆 形等倾条纹
S
θ1N L
h 图3-32
G
3-6
圆等倾条纹的特点：越近中心，干涉级次越高。 设中心干涉级次为m0，有
2nh+λ/2=m0λ=(m1+q)λ （3-63） m1为整数，q为小于1的分数 从中心向外数，第N个亮条纹的角半径为θ1N，n’sin θ1N=nsinθ2N 2nhcosθ2N+λ/2= (m1-N+1) （3-64）
β=d/l为干涉孔径角
3-4
考虑连续点光源构成的扩展光源（宽度为b） 一个垂轴距离x的点光源S’在观察面上P点产生的光强为
dI = 2 I0dx{ + cos[2 π(∆+ xβ) λ]} 1
式中，∆为轴上点光源S经S1和S2到P点的光程差。
设每个点光源的发光强度相等，全体点光源在P点的总光 强为
对杨氏干涉而言， bc意味着垂轴距离为临界宽度的点 光源S’所发出的两束光，在观察屏中心P0相遇时的光 程差为λ/2。或者说，S’产生的干涉条纹在P0是暗纹。
3-4
仅考虑两个点光源组成的光源。由S’垂轴位移产 生的光程差∆=r2-r1
S’ bc/2 S l S2 r1 r2 S1 d P0
∆= λ/2→bc= λ/β （3-24）
3-2
杨氏干涉中的等光程差面：回转双曲面族
x y +z − =1 (3-13) 2 2 2 (∆ 2) (d 2) −(∆ 2)
2 2 2
只能在z轴附近看到平行于y轴的干涉条纹 杨氏干涉演示课件
3-3 其它分波前干涉的实验装置

(1) 如果太阳正位于海域上空,一直升飞机的驾
驶员从机上向下观察,他所正对的油层厚度为460nm,
则他将观察到油层呈什么颜色?
(2) 如果一潜水员潜入该区域水下,又将看到油
层呈什么颜色?
解 (1) Δr 2dn1 k
2n1d , k 1,2,
k
k 1, 2n1d 1104 nm
k 2,
符合能量守恒定律.
11 - 3 薄膜干涉
当光线垂直入射时 i 0
当 n2 n1 时
Δr
2dn2
2
当 n3 n2 n1 时
Δr 2dn2
第十一章 波动光学
n1 n2 n1
n1 n2
n3
例
11 - 3 薄膜干涉
第十一章 波动光学
例1 一油轮漏出的油(折射率 n1 =1.20)污染了某
海域, 在海水( n2 =1.30)表面形成一层薄薄的油污.
2n
11－4 劈尖 牛顿环
第十一章 波动光学
2）厚度线性增长条纹等间距，厚度非线性增长 条纹不等间距
3）条纹的动态变化分析（ n, , 变化时）
11－4 劈尖 牛顿环
第十一章 波动光学
4 ）半波损失需具体问题具体分析
n n
n1 n3
n2
n1 n2 n3
11 - 5 迈克耳孙干涉仪
一 迈克耳孙干涉仪
r (k 1)R (k 1,2,3,)
2
r kR (k 0,1,2,)
1）从反射光中观测，中心点是暗点还是亮点？ 从透射光中观测，中心点是暗点还是亮点？
2）属于等厚干涉，条纹间距不等，为什么？
3）将牛顿环置于 n 1 的液体中，条纹如何变化？
4）应用例子:可以用来测 量光波波长，用于检测透镜质 量，曲率半径等.

目录
第3章 光的衍射
3.1 概述 3.2 衍射的基本理论
3.3 夫琅和费单逢衍射 3.4 夫琅和费圆孔衍射 3.5 巴俾涅原理 3.6 夫琅和费多缝衍射 3.7 典型圆孔的夫琅和费衍射计算举例 3.8 菲涅耳衍射 3.9 衍射光栅 Ch.3 小结
目录
第4章 晶体光学基础
4.1 晶体的介电张量 4.2 单色平面光波在晶体中的传播特性 4.3 单色平面光波在晶体表面上的反射和折射 4.4 偏振器件 4.5 通过光学元件后光强的计算 4.6 偏振光的干涉 4.7 物质的旋光性 4.8 偏光仪器 ch.4 小结
Albert Einstein
20世纪60年代—激光出现
古典光学获得新生。在短短的几十年中，就出现了一大 批光学新成果。它涉及大能量、高相干性光源的传输以 及光和物质的相互作用等问题，并由此派生出一系列光 学领域的新分支。
右图为染料激光器
光学的主要研究内容
光学的研究主要涉及三个方面：光波的发射、传 输和接收 固体发光 、电光源 、 气 体放电、化学光源、 电致发光 、光致发 光 、 激光、半导体光源 （黑体辐射，激光原理， 半导体物理）
目录
第5章 光的吸收、色散和散射
5.1 概述 5.2 光和物质相互作用的经典理论 5.3 光的吸收 5.4 光的色散
5.5 光的散射
ch.5 小结
绪论
物理光学 课程内容 课程目的 课程学习 教材及参考书

绪论
什么是物理光学?

光的本质：波动性、粒子性 （二重性）进一步研究 物理光学：涉及光的基本属性、传播规律、与物质的相
互作用，波动光学、量子光学
绪论:课程内容
Ch1 光波的基本性质 Ch2 光的干涉: 光的相干性、 多光束干涉, 典型干涉 仪原理、薄膜光学简介 Ch3 光的衍射: 衍射的基本理论、衍射光栅、夫琅和

普朗克公式
为了解释黑体辐射的实验结果，普朗克提出了一个假设，即 能量不是连续的，而是以离散的“量子”形式存在。他推导 出了一个公式来描述黑体辐射的光谱分布，该公式与实验结 果非常吻合。
光电效应与爱因斯坦方程
光电效应
当光照射在物质上时，物质会吸收光子的能量并释放出电子，这种现象被称为 光电效应。
爱因斯坦方程
激光器及其工作原理。
激光的应用
概述激光在科研、工业、医疗 等领域的应用，如激光切割、
激光打印、激光治疗等。
光纤通信原理与技术
光纤通信的基本原理
解释光纤通信中光的传输原理 ，包括光的全反射、光纤的波
导特性等。
光纤通信系统的组成
介绍光纤通信系统的基本构成 ，包括光源、光检测器、光纤 等部分。
光纤通信的关键技术
实验器材
光源、光屏、透镜、测量尺。
实验一：测量透镜焦距
实验步骤
1. 将光源、透镜、光屏依次放置在同一直线上。
2. 调整光源和光屏的位置，使得光源发出的光经过透镜后能在光屏上形成清晰的像 。
实验一：测量透镜焦距
01
3. 测量光源到透镜的距离u和透 镜到光屏的距离v。
02
4. 利用成像公式1/u + 1/v = 1/f 计算透镜的焦距f。
透镜成像原理
透镜的种类
透镜的应用
透镜分为凸透镜和凹透镜两种，它们 对光线有不同的会聚或发散作用。
透镜在日常生活和科技领域中有广泛 应用，如眼镜、相机镜头等。
透镜成像规律
物体通过透镜成像遵循一定的规律， 如物距、像距与焦距之间的关系等。
眼睛与视觉系统
眼睛的结构
眼睛主要由角膜、虹膜、晶状体 、视网膜等部分组成，它们共同