光学内容小结

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1、《光学教程》各章内容小结一、光的电磁理论①光是某一波段的电磁波，其速度就是电磁波的传播速度。②光波中的振动矢量通常指的是电场强度。③可见光在电磁波谱中只占很小的一部分，波长在390~760nm的狭窄范围以内。④光强：I=A2。二、光的相干条件：频率相同、振动方向相同、相位差恒定。第1章光的干涉三、相位差和光程差真空中均匀介质中光程：光程差：相位差：四、干涉的分类：五、干涉图样的形成：（1）干涉相长：（2）干涉相消：六、干涉条纹的可见度：七、半波损失的结论：当光从折射率小的光疏介质向折射率大的光密介质表面入射

2、时，反射过程中反射光有半波损失。八、杨氏双缝：九、等倾干涉：薄膜干涉时，当膜的上下表面平行即膜的厚度处处相等，面光源入射，凡入射角相同的就形成同一条纹，即同一干涉条纹上的各点都具有同一的倾角——等倾干涉条纹。十、等厚干涉：薄膜干涉时，当膜的上下表面不平行，即膜的厚度不相等，点光源入射，对应于每一直线条纹的薄膜厚度是相等的——等厚干涉条纹。十一、迈克耳孙干涉仪：十二、劈尖：十三、牛顿环：第2章光的衍射一、光的衍射现象定义：光绕过障碍物偏离直线传播而进入几何阴影，并在屏幕上出现光强分布不均匀的现象。2.条件：障

3、碍物的线度和光的波长可以比拟二、惠更斯－菲涅耳原理波面S上每个面积元dS都可以看成新的波源，它们均发出次波。波面前方空间某一点P的振动可以由S面上所有面积元所发出的次波在该点叠加后的合振幅来表示。三、菲涅耳半波带任何相邻两带的对应部分所发出的次波到达P点时的光程差都为/2，即相位相反。Ak=(a1±ak)/2四、菲涅耳波带片只让奇数或偶数半波带透光的屏（光学元件）波带片的焦距：f=ρk2/(k)五、衍射的分类1.菲涅耳衍射2.夫琅禾费衍射六、平面透射光栅：光栅衍射光强分布公式：光栅方程平行光垂直入射时

4、：平行光倾斜（0）入射时：谱线的半角宽度（）：Nd↑→↓→谱线愈窄，锐度愈好。谱线的缺级：当d是b的倍数时，j级谱线消失，发生缺级。第3章几何光学一、基本概念和基本规律二、光在平面界面上的反射和折射PPˊ=d(1-1/n)最小偏向角：三、光在球面上的反射和折射四、薄透镜Ф=，五、复合光具组第4章光学仪器的基本原理一、放大本领1.人眼25cm2.放大镜3.目镜4.显微镜5.望远镜二、分辨本领1.人眼（瑞利判据）2.显微镜3.望远镜4.棱镜光谱仪5.光栅光谱仪第5章光的偏振一、五种偏振态：⒈自然光：通

5、过理想偏振片后，光强减为原来的一半。⒉线偏振光：⒊部分偏振光：偏振度：⒋圆偏振光：“-”右旋、顺时针，“+”左旋、逆时针。⒌椭圆偏振光：“-”右旋、顺时针，“+”左旋、逆时针。二、两个基本定律：三、o光和e光：都是线偏振光，一般，光轴除外。光轴四、偏振器件：⒈尼科耳棱镜：可以作为起偏器，也可以作为检偏器。自然光通过平行尼科耳时透射光最强；通过正交尼科耳时透射光强为0。⒉沃拉斯顿棱镜：⒊波片:①/4片：能把圆偏振光→线偏振光；也能使线偏振光→椭圆、圆、线偏振光。②/2片：能把左旋圆偏振光→右旋圆偏振光,线

6、偏振光⊥入射→线偏振光,但→2.③片：入射线偏振光→线偏振光五：偏振光的检验：所以：其中：六、偏振光的干涉：第7章光的量子性一、光的相速度和群速度⒈相速度：⒉群速度：⒊瑞利公式：三、黑体的经典辐射定律⒈斯忒藩—玻尔兹曼定律：2.维恩位移定律：3.瑞利—金斯公式：四、普朗克假设1900年，普朗克在对黑体辐射的研究中推导出一个完全与实验相符合的理论结果。他假设：器壁振子的能量不能连续变化，而只能够处于某些特殊状态，这些状态的能量分立值为0,E0,2E0,3E0,……,nE0其中n是整数。这个允许变化的最小

7、能量单位E0称为能量子，或简称量子。普朗克还认为能量子的能量必须与频率成正比，即E0＝h,h是一个与频率无关、也与辐射性质无关的普适常量，叫做普朗克常量。h=6.626176×10-34J·s。普朗克公式还包含了斯忒藩—玻尔兹曼定律和维恩位移定律；它不仅可以推导出这两个定律的形式，还可从h、k、c→、b；or:、b→h、k、c.五、爱因斯坦的光子假设及其光电方程1.爱因斯坦的光子假设（1905）光在传播过程中具有波动的特性，而在光和物质相互作用的过程中，光能量是集中在一些叫光量子（光子）的粒子上。产生

8、光电效应的光是光子流，单个光子的能量与频率成正比，即E=h。2.爱因斯坦光电效应方程：⒊在光电效应中遏制电压与入射光的频率成线性关系，即eVg=h-Wa⒋光子的质量和动量：六、康普顿效应：k=七、德布罗意波：⒈光的波粒两象性：E⒉实物粒子的波粒二象性：⒊电子衍射实验：八、波粒二象性：一切物质（包括实物和场）都具有波粒二象性。