物理光學(xué)復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上物理光學(xué)知識(shí)點(diǎn)第一章1.可見光波長范圍（380nm760nm）。2.折射率。3.能流密度的坡印廷矢量s的物理意義：表示單位時(shí)間內(nèi)，通過垂直于傳播方向上的單位面積的能量；光強(qiáng)4.已知或，求光的相關(guān)參量，參見作業(yè)1-1，1-2；5.簡(jiǎn)諧球面波或，求光的相關(guān)參量。6.無限長時(shí)間等幅震蕩光場(chǎng)對(duì)應(yīng)的頻譜只含有一個(gè)頻率成分，稱為理想單色振動(dòng)，持續(xù)有限長時(shí)間等幅震蕩的光場(chǎng)對(duì)應(yīng)的頻譜寬度。7.等相位面的傳播速度稱為相速度，平面單色波的相速度，等振幅面的傳播速度稱為群速度，復(fù)色波的相速度（公式來源，然后求導(dǎo)），復(fù)色波的群速度，結(jié)合第六章討論在正常/反常色散中相速度和群速度哪個(gè)大？8.理

2、解線偏振光、圓偏振光和橢圓偏振光的概念及相互轉(zhuǎn)化的條件，結(jié)合第四章波片討論。9.討論光波在界面上的反射和折射，如s分量和p分量的概念，菲涅爾公式的理解，圖1-21的理解與應(yīng)用，熟悉公式，在正入射和掠入射時(shí)，布儒斯特角的計(jì)算，全反射角，半波損失產(chǎn)生的兩種情形：光從光疏介質(zhì)入射到光密介質(zhì)時(shí)，在正入射和掠入射時(shí)反射光相對(duì)入射光將產(chǎn)生“半波損失”；圖1-29薄膜上下表面的反射的四種情形的作圖法；偏振度的計(jì)算（1.2-39，1.2-42，43），注意p35偏振度計(jì)算的例子和p49例題1-5，利用片堆產(chǎn)生線偏振光的原理（反s不反p，輸出p）和作業(yè)1-10，外腔式激光器的布儒斯特窗口的原理（反s不反p，輸出

3、s），衰逝波的概念。10.例題和作業(yè)：例題1-3的結(jié)論，例題1-5，例題1-6；作業(yè)1-1，2，10，15，16，18，19，20，21。第二章1.公式2.1-3的理解，例如由此公式可以得出產(chǎn)生干涉的三條件：頻率、振動(dòng)方向和相差要求。2.由一般光源獲得相干光的兩類方法：分振幅法（等傾、等厚）、分波面法（楊氏）；3.楊氏干涉的相關(guān)計(jì)算（可能用到的知識(shí)2.1-13，14，15，16）：菲涅爾雙棱鏡、菲涅爾雙面鏡、洛埃鏡（注意半波損失）和相關(guān)作業(yè)。4.分振幅法干涉光程差公式（2.1-20）（注意半波損失，一般情況下有，但某些情況下也無，例如作業(yè)2-14）和光強(qiáng)公式（2.1-21），等厚干涉的應(yīng)用如可

4、以解釋肥皂泡和昆蟲翅膀的彩色。5.平行平板的多光束干涉的Airy公式（2.2-4，2.2-7），干涉圖樣的特點(diǎn)：互補(bǔ)性、等傾性，光強(qiáng)分布的極值條件；光強(qiáng)分布與反射率R的關(guān)系：R增大時(shí)，透射光暗條紋強(qiáng)度降低，條紋可見度提高；條紋銳度與反射率R的關(guān)系：能夠產(chǎn)生極明銳的透射光干涉條紋是多光束干涉的最顯著和最重要的特點(diǎn)，條紋銳度用半峰值全寬度或條紋精細(xì)度描述（2.2-16，17）；平行平板的多光束干涉的頻率特性：（由得公式2.2-18），濾波帶寬（當(dāng)時(shí)得公式2.2-19）。6.光學(xué)薄膜：?jiǎn)螌幽し瓷渎视?jì)算公式（2.3-2，2.3-4）；增透膜/增反膜條件（增透：，增反：）；兩層膜反射率計(jì)算-等效折射率法

5、（見作業(yè)）；多層高反膜結(jié)構(gòu)（膜系），多層高反膜的特點(diǎn)：膜系兩側(cè)最外層均為高折射率層即為奇數(shù)層，為奇數(shù)層時(shí)膜層越多反射率越大，以上結(jié)果只對(duì)一種波長成立即中心波長成立。7.FP干涉儀應(yīng)用：主要用于分光，分光指標(biāo)的計(jì)算自由光譜范圍、分辨本領(lǐng)（含分辨極限）、角色散；其他小知識(shí)點(diǎn)例如兩套干涉環(huán)，波長長的圓環(huán)在里面，激光諧振腔的縱模頻率計(jì)算（）。8.光源的大小對(duì)干涉條紋可見度的影響稱為空間相干性，光源的復(fù)色性對(duì)干涉條紋可見度的影響稱為時(shí)間相干性。9.例題與習(xí)題：例題2-5，2-7；作業(yè)2-1，2-9，2-14，2-24，2-25，2-27，2-30，2-38.第三章1. 光的衍射現(xiàn)象與干涉現(xiàn)象的聯(lián)系與區(qū)別

6、都是相干光波疊加引起的光強(qiáng)的重新分布，所不同之處在于，干涉現(xiàn)象是有限個(gè)相干光波的疊加，而衍射現(xiàn)象則是無限多個(gè)相干光波的疊加結(jié)果。2. 利用惠更斯-菲涅耳原理解釋衍射現(xiàn)象：在任意給定的時(shí)刻，任一波面上的點(diǎn)都起著次波波源的作用，它們各自發(fā)出球面次波，障礙物以外任意點(diǎn)上的光強(qiáng)分布，即是沒有被阻擋的各個(gè)次波源發(fā)出的次波在該點(diǎn)相干疊加的結(jié)果。3. 菲涅耳衍射與夫朗和費(fèi)衍射的區(qū)別條件是觀察屏到衍射屏的距離與衍射孔的線度之間的相對(duì)大小。簡(jiǎn)而言之，菲涅耳衍射是近場(chǎng)衍射；而夫朗和費(fèi)衍射屬于遠(yuǎn)場(chǎng)衍射。菲涅耳衍射現(xiàn)象：隨著觀察平面距離的增大，光斑范圍不斷擴(kuò)大，但光斑中圓環(huán)數(shù)逐漸減小，而且環(huán)紋中心表現(xiàn)出從亮到暗，又從

7、暗到亮的變化。夫朗和費(fèi)衍射現(xiàn)象：觀察屏上將看到一個(gè)較大的中間亮，邊緣暗，且在邊緣外有較弱的光、暗圓環(huán)的光斑。4. 愛里斑半徑與角半徑的計(jì)算公式與瑞利判據(jù)的內(nèi)容，以及人眼、望遠(yuǎn)鏡、照相物鏡及顯微鏡分辨本領(lǐng)的計(jì)算。 要求：掌握公式（3.2-21），（3.2-22），（3.2-24），（3.2-25）及（3.2-34）5. 夫朗和費(fèi)單縫衍射光強(qiáng)分布 要求：掌握中央主極大與衍射光強(qiáng)極小值的位置，即公式（3.2-37）；相鄰暗條紋的角寬度，公式（3.2-38）；及中央主極大條紋的角寬度，公式（3.2-40）；白光照明時(shí)，衍射條紋的色散特征。6. 夫朗和費(fèi)多縫衍射光強(qiáng)分布要求：掌握衍射光強(qiáng)計(jì)算公式（3.2

8、-43）；多縫衍射主極大位置（3.2-45），多縫衍射主極小位置（3.2-47）及相鄰主極小間的角距離（3.2-48）；多縫衍射的主極大角寬度（3.2-49）；缺極的條件（3.2-50）。光柵方程的兩種形式（3.4-1），（3.4-2）；及最大光譜級(jí)次的計(jì)算公式（3.4-3）；閃耀光柵的主閃耀條件（3.4-6）；光柵光譜儀色散本領(lǐng)（3.4-8）分辨本領(lǐng)（3.4-11）自由光譜范圍（3.4-12）的計(jì)算公式；7. 菲涅耳衍射半波帶的概念：相鄰兩個(gè)環(huán)帶上的相應(yīng)兩點(diǎn)到觀察屏中心點(diǎn)的光程差為半個(gè)波長，這樣的環(huán)帶叫非涅耳半波帶。觀察屏中心的光場(chǎng)振幅計(jì)算公式（3.3-12），并注意區(qū)分正負(fù)號(hào)的選取。掌握?qǐng)A

9、孔半徑與露出波帶數(shù)目之間的關(guān)系公式（3.3-14）；及菲涅耳圓屏衍射的光場(chǎng)振幅計(jì)算公式（3.3-17）菲涅耳波帶片的概念及焦距計(jì)算公式（3.4-30）8. 本章例題：3-2，3-3，3-4，3-5，3-6，3-7。9. 本章習(xí)題：3-3，3-4，3-6，3-11，3-12，3-13，3-15，3-19，3-22，3-26，3-29，3-31，3-33。第四章1. 單軸晶體與雙軸晶體概念及表示方法的區(qū)別；2. 單色光在晶體中相速度與光線速度的關(guān)系，公式（4.2-17），（4.2-18）。3. 單軸晶體中光的傳播規(guī)律 兩種線偏振模式的折射率計(jì)算公式：（4.2-44），（4.2-45）； 結(jié)合圖4-

10、6分析o光與e光的波法矢方向與其光線方向的關(guān)系，掌握離散角的計(jì)算公式（4.2-51）與（4.2-52）以及由公式（4.2-53）推導(dǎo)出的三點(diǎn)結(jié)論（P224頁）；4. 光在晶體中傳播的幾何法描述 結(jié)合圖4-11掌握折射率橢球的基本性質(zhì)（P227頁與）；掌握?qǐng)D4-12展示的作圖法； 掌握折射率曲面的基本概念，結(jié)合圖4-20掌握正負(fù)單軸晶體折射率曲面的關(guān)系；掌握折射率曲面的重要性質(zhì)：折射率曲面在任一矢徑末端處的法線方向，就是與該矢徑所代表的波法線方向相應(yīng)的光線方向；掌握折射率曲面與波矢曲面的關(guān)系； 在掌握折射率曲面的基礎(chǔ)之上，結(jié)合圖4-30，4-31，4-32，4-33，4-34，4-35復(fù)習(xí)斯涅耳

11、作圖法的思路與步驟； 理解菲涅耳橢球的基本概念，對(duì)比折射率橢球，了解菲涅耳橢球的基本性質(zhì)； 掌握射線曲面的基本概念，理解“射線曲面就是在晶體中完全包住一個(gè)單色點(diǎn)光源的波面”的涵義；比較射線曲面與折射率曲面的關(guān)系，并在此基礎(chǔ)之上掌握射線曲面的重要性質(zhì)：射線曲面上的矢徑方向平行于光線方向，其矢徑末端處的法線方向就是與該光線方向相應(yīng)的波法線方向。 在掌握射線曲面的基礎(chǔ)上，結(jié)合圖4-28，4-29復(fù)習(xí)惠更斯作圖法的思路與步驟；5.晶體光學(xué)元件 理解格蘭-湯普森棱鏡的結(jié)構(gòu)特征與工作原理；理解渥拉斯頓棱鏡的結(jié)構(gòu)特征與工作原理，并掌握公式（4.4-1）； 掌握全波片的概念及公式（4.4-5）與（4.4-7）

12、；掌握半波片的概念及公式（4.4-8）與（4.4-10）；掌握四分之一波片的概念及公式（4.4-11）與（4.4-14）；理解適用波片時(shí)需注意的波長問題、及主軸方向問題； 掌握補(bǔ)償器的相位差計(jì)算公式（4.4-15）；6.晶體的偏光干涉 掌握正交偏振器與平行偏振器的概念及區(qū)別； 結(jié)合圖4-50掌握偏光干涉光強(qiáng)的計(jì)算公式（4.5-5）；同時(shí)注意補(bǔ)充當(dāng)晶片光軸位于起偏器與檢偏器的透振軸之間時(shí)，考慮相位差的變化（參見例題4-6）； 掌握晶片取向及晶片相位差對(duì)輸出光強(qiáng)的影響； 7.本章例題：4-2，4-5，4-6；5.本章習(xí)題：4-6，4-7，4-9，4-12，4-13，4-17，4-19，4-20，4

13、-23；第五章、第六章1、基本概念:電光效應(yīng)：因外加電場(chǎng)使介質(zhì)光學(xué)性質(zhì)（折射率）發(fā)生變化的效應(yīng)；彈光效應(yīng)：因外加彈性力使介質(zhì)光學(xué)性質(zhì)（折射率）發(fā)生變化的效應(yīng)；聲光效應(yīng)：因外加超聲波場(chǎng)使介質(zhì)光學(xué)性質(zhì)（折射率）發(fā)生變化的效應(yīng)；旋光效應(yīng)：通過介質(zhì)的光束偏振面發(fā)生旋轉(zhuǎn)的效應(yīng)；磁光效應(yīng)：在外加磁場(chǎng)作用下使通過介質(zhì)的光束偏振面發(fā)生旋轉(zhuǎn)的效應(yīng)。2.外加磁場(chǎng)平行于光軸的電光效應(yīng)，對(duì)-切割的KDP晶體晶片沿光軸方向外加電場(chǎng)前后發(fā)生了變化-外加電場(chǎng)后，感應(yīng)折射率橢球的三個(gè)主軸方向?yàn)樵凵渎蕶E球的三個(gè)主軸繞光軸旋轉(zhuǎn)45°得到；原來的單軸晶體變?yōu)殡p軸晶體；三個(gè)主折射率發(fā)生了改變，新的主折射率為， ，;的縱向

14、應(yīng)用的半波電壓，橫向應(yīng)用時(shí)的半波電壓；電光調(diào)制概念將信息電壓加載到光波上的技術(shù)叫光調(diào)制技術(shù)，利用電光效應(yīng)實(shí)現(xiàn)的調(diào)制叫電光調(diào)制。3.對(duì)于聲光效應(yīng)之布拉格衍射產(chǎn)生衍射的條件：超聲波頻率較高，聲光作用區(qū)較長，光線與超聲波波面有一定角度斜入射。-顯著特點(diǎn)是衍射光強(qiáng)分布不對(duì)稱，而且只有零級(jí)和+1級(jí)或-1級(jí)衍射光，如果選擇恰當(dāng)?shù)膮⒘?，可以使入射光的能量幾乎全部轉(zhuǎn)移到零級(jí)或1級(jí)衍射極值方向；布拉格衍射的條件是。4、旋光現(xiàn)象的解釋進(jìn)入旋光介質(zhì)的線偏振光可以看作是右旋圓偏振光和左旋圓偏振光的組合，在右旋晶體中，右旋圓偏振光的傳播速度比左旋圓偏振光的傳播速度快（折射率則相反）。5、法拉第效應(yīng)介質(zhì)在強(qiáng)磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生旋光現(xiàn)象的效應(yīng)（磁致旋光效應(yīng)），其旋光方向取決于外加磁場(chǎng)方向，與光的傳播方向無關(guān)，具有不可逆性；在光通信中可以用來作為光隔離器。6.例題5-1，作業(yè)5-1，5-6，5-9.7.光的色散與吸收：光的吸收朗伯定律，光