光學學習資料-optics-秦季茜

1、OPTICS目錄CONTENTS章節(jié)梳理典型例題學習建議23/3/2022章節(jié)梳理光的干涉光的衍射幾何光學分波面干涉分振幅干涉近場衍射遠場衍射反射成像折射成像應(yīng)用：邁克爾孫干涉儀 牛頓環(huán)平面衍射光柵薄透鏡成像3/3/2022光的干涉12212221cos2AAAAI121222rrkrr2)2(12 jrr 2)12(12 jrr強度最大強度最小觀察屏上的光強分布ILS1S2dY觀察屏上的光強分布觀察屏S單縫或孔雙縫或雙孔YX楊氏實驗2 sindr于是：在楊氏雙縫實驗中的縫間距為:雙縫到觀察屏之間的距離為：0rrlS菲涅耳雙面鏡*.虛光源虛光源點光源點光源反射鏡反射鏡當屏移到當屏移到 AB位置

2、時，在屏上的位置時，在屏上的P點應(yīng)該出現(xiàn)點應(yīng)該出現(xiàn)亮條紋，光在鏡子表面反射時有亮條紋，光在鏡子表面反射時有相位突變相位突變。勞埃德鏡Billet 對剖透鏡：對剖透鏡：對剖透鏡等傾干涉由單色點光源引起的干涉現(xiàn)象：參考圖由單色點光源引起的干涉現(xiàn)象：參考圖119。光程差表示為：光程差表示為：2)()(12CAnBCABn2cos222idnn1n1n2ABCCd等厚干涉n1n1n2ABCD2cos22)()(2212ihnCDnBCABn122122sin221innjh 122122sin2innjh 相消干涉相消干涉212()()2LLLLnl22Lnl/ 2lNM2M1M2BCld0邁克爾耳遜

3、干涉儀中有一動臂，它可以由絲杠操縱而作長程平移這特別適用于對長度作精密測量設(shè)動鏡M2 平移由C -B,空間長度為l,于是，動臂光程改變量為干涉場中固定點的光程改變量為:這導致該處干涉強度變化了N次，即求得待測長度 ()LN邁克耳遜干涉儀牛頓環(huán) RrhRrh2222 2222 Rrh 暗暗亮亮2)12(22 jjRr菲涅耳半波帶 菲涅耳衍射半波帶的概念。如圖半波帶的概念。如圖2-3所示，將波面分為許多環(huán)形帶，使得每兩個相所示，將波面分為許多環(huán)形帶，使得每兩個相鄰帶的邊緣到觀察點的距離相差半個波長，相位差為鄰帶的邊緣到觀察點的距離相差半個波長，相位差為，這樣分成的環(huán)，這樣分成的環(huán)形帶稱為菲涅耳半波

4、帶（簡稱半波帶）。形帶稱為菲涅耳半波帶（簡稱半波帶）。r r0 0r r1 1=r=r0 0+/2+/2r r2 2=r=r0 0+2(/2)+2(/2)r r3 3=r=r0 0+3(/2)+3(/2)P PS SO OkkkaaaaaA143211夫瑯禾費單縫衍射夫瑯和費單縫衍射光路圖夫瑯和費單縫衍射光路圖dyy y220sinuuIIp縫數(shù)縫數(shù) N = 5 時光柵衍射的光強分布圖時光柵衍射的光強分布圖k=1k=2k=0k=4k=5k=-1k=-2k=-4k=-5k=3k=-3k=6k=-6中中央央亮亮紋紋（亮紋）（亮紋）平面衍射光柵平面衍射光柵vNvuuIIp22220sinsinsin

5、光在球面上的反射和折射nnMO-ssrQCh-i-uu-iPP圖示：單個折射面成像系統(tǒng)的笛卡爾符號規(guī)則rss211rnnsnsn牛頓公式高斯公式高斯公式：高斯公式：牛頓公式：物點在物方焦點左側(cè)，物距為負；像點在像方焦點右側(cè)，牛頓公式：物點在物方焦點左側(cè)，物距為負；像點在像方焦點右側(cè)，像距為正。像距為正。nnOF-ffFPP-ss-xxf fxx1sfsf薄透鏡1sfsfPFF-x-fxfn1n2P-s-sf fxx牛頓公式牛頓公式薄透鏡橫向放大倍率推導橫向放大倍率。定義為像高與物高之比推導橫向放大倍率。定義為像高與物高之比PFFM-x-fxfy-yP1NnnPOP1ssyyfxxf近軸物近軸光線成像條件球面反射球面反射rss211ssyysyitansyi )tan(sysyAPh-xOyQP-yQAi近軸物近軸光線成像條件球面折射球面折射-yPP-S+xQ-uOhnnyi+Si+uAQCrnnsnsnisyisy inin ssnnyy例13/3/2022考察點：干涉考察點：干涉 牛頓環(huán)牛頓環(huán)例23/3/2022考察點：衍射考察點：衍射 夫瑯禾費衍射夫瑯禾費衍射 例33/3/20