大學物理復習光學公式

會計學1大學物理復習光學公式S1S2dDXOPCXI-1級暗紋2級暗紋1級暗紋-2級暗紋1級明紋0級明紋-1級明紋2級明紋-2級明紋屏上圖樣返回本章目錄下一頁上一頁第1頁/共29頁半波損失：1.當光從光疏媒質(zhì)進入光密媒質(zhì)時，（從折射率n小的媒質(zhì)進入折射率n大的媒質(zhì)）有“半波損失”,在介質(zhì)的界面上入射光與反射光相位相反。2.當光從光密媒質(zhì)進入光疏媒質(zhì)時，（從折射率n大的媒質(zhì)進入折射率n小的媒質(zhì)）沒有“半波損失”,在介質(zhì)的界面上入射光與反射光相位相同。3.透射光不存在半波損失返回本章目錄下一頁上一頁第2頁/共29頁§10-6光程光程差薄透鏡近軸光線的等光程性定義光程：返回本章目錄下一頁上一頁第3頁/共29頁紅色虛線框表示可能存在也可能不存在返回本章目錄下一頁上一頁0（當n1<n2<n3或n1>n2>n3）（當n1<n2>n3或n1>n2<n3）薄膜的上下表面反射的兩光之間的光程差為dn1n2n3BCADr§10-7薄膜干涉第4頁/共29頁0（當n1<n2<n3或n1>n2>n3）（當n1<n2>n3或n1>n2<n3）返回本章目錄下一頁上一頁垂直入射，薄膜的上下表面反射的兩光之間的光程差及亮暗紋條件為dn1n2n3BCADr第5頁/共29頁一、等厚干涉，尖劈薄膜的干涉

入射角i固定（一般取i=0),e變，厚度相同的地方出現(xiàn)相同的干涉狀態(tài)，等厚干涉。n1n2n3Sd0(n1<n2>n3,n1>n2<n3)(n1>n2>n3,n1<n2<n3)返回本章目錄下一頁上一頁10-7-2等厚干涉劈尖明紋暗紋第6頁/共29頁討論：0(n1<n2>n3,n1>n2<n3)(n1>n2>n3,n1<n2<n3)暗紋明紋明紋暗紋n1n2n3S第7頁/共29頁0(n1<n2>n3,n1>n2<n3)(n1>n2>n3,n1<n2<n3)ii）相鄰明（暗）紋之間厚度差相鄰明紋厚度差相鄰暗紋厚度差明紋與暗紋（相鄰）之間厚度差n1n2n3Sd返回本章目錄下一頁上一頁第8頁/共29頁尖劈夾角很小dk+1dkLe（2）測細絲直徑（紙張的厚度）返回本章目錄下一頁上一頁第9頁/共29頁RORO’明紋…(1){暗紋…(2){明環(huán)暗環(huán)返回本章目錄下一頁上一頁§9.6-2牛頓環(huán)及其應用牛頓環(huán)的半徑rk公式第10頁/共29頁討論：ii)相鄰明紋距離m=1RORO’返回本章目錄下一頁上一頁iii）第11頁/共29頁10-7-5增透膜與增反膜玻璃n3=1.55氟化鎂膜n2=1.38空氣n1=1.d1、增透膜。如在光學儀器（玻璃）表面上鍍一層膜（如氟化鎂），由于n1<n2<n3,設(shè)光線垂直入射，則膜上下表面光程差為返回本章目錄下一頁上一頁2、高反膜d1d2d3n0=1n1=2.32n2=1.38n3=2.32n4=1.50第12頁/共29頁ESM1M2G1G2L當M2移動半個波長時光程差改變一個波長

視場中將看到一條條紋移過。當視場中看到N個條紋移過時，M2平移的距離為：返回本章目錄下一頁上一頁§9.7邁克耳孫干涉儀第13頁/共29頁aABCBC=aSinθP5一級明紋中央明紋一級暗紋二級暗紋二級明紋P0單縫衍射明暗紋公式0非以上值：中央明紋中心明紋中心暗紋有光強，但比明紋中心低-一級明紋-一級暗紋-二級暗紋-二級明紋返回本章目錄下一頁上一頁§10.2-1單縫衍射第14頁/共29頁角寬度為中央明紋線寬度為A.中央明紋寬度λΔxI0x1x2衍射屏透鏡觀測屏Δx0

f1第15頁/共29頁Ir愛里斑的半角寬度和圓孔直徑d的關(guān)系：或：d=2R“愛里斑”dr圓孔夫朗和費衍射返回本章目錄下一頁上一頁愛里斑邊緣和中心對透鏡中心的張角稱半角寬度由于圓孔的限制，點物不再得到點像，而得到一個衍射圖樣分布。第16頁/共29頁瑞利（Reyleigh）準則：如果一個物點的衍射圖樣中的中央最亮處，恰好與另一個物點衍射圖樣中的第一個暗環(huán)重合，我們說這兩點源恰好被這光學儀器所分辨。稱之為最小分辨角返回本章目錄下一頁上一頁S1S2Id為光學儀器的直徑定義：光學儀器分辨率兩物點對透鏡中心張角大于或等于最小分辯角，可分辯第17頁/共29頁平面透射光柵－等寬等間距的平行狹縫a--表示透光部分寬度b--表示不透光部分寬度定義：光柵常數(shù)d=a+b數(shù)量級：10-5--10-6m返回本章目錄下一頁上一頁§10.3光柵衍射第18頁/共29頁從相鄰單縫對應點射出的平行光依次相差相同的光程BC或相同的相位差返回本章目錄下一頁上一頁abdBC第19頁/共29頁明紋公式--光柵方程光柵方程-光柵衍射明紋（主極大）的必要條件（主極大）返回本章目錄下一頁上一頁可以證明；在兩主極大（明紋）之間有N-1個暗紋，N-2個次極大（光強遠小于主極大）。N很大時，兩主極大之間實際上是一片暗區(qū)。缺級公式：第20頁/共29頁缺級缺級I1245-1-2-4-5返回本章目錄下一頁上一頁第21頁/共29頁C）當白色光入射光柵時，將產(chǎn)生彩色的衍射光譜。從中央到兩側(cè)將出現(xiàn)由紫到紅的光譜。二.非連續(xù)光譜1級光譜2級光譜-1級光譜-2級光譜中央明紋3級光譜-3級光譜1級光譜2級光譜-1級光譜-2級光譜中央明紋返回本章目錄下一頁上一頁一.連續(xù)光譜第22頁/共29頁1）線偏振光

：光矢量E只限于垂直于傳播方向的某一確定平面內(nèi)的光（又稱為平面偏振光）。表示：或平行于紙面振動振動面—光矢量(振動方向)與傳播方向所構(gòu)成的平面返回本章目錄下一頁上一頁第十二章光的偏振表示：垂直于紙面振動第23頁/共29頁表示：3）部分偏振光返回本章目錄下一頁上一頁表示：2）自然光－在垂直于傳播方向的任意兩正交方向光矢量的平均值相等。第24頁/共29頁二）偏振片及其起偏檢偏1）何謂偏振片透明玻璃片涂有金雞納霜或碧硒（電氣石）等材料的簿膜自然光偏振光偏振化方向僅讓豎直振動方向的光波通過的偏振膜。吸收了水平方向的光振動返回本章目錄下一頁上一頁只有光矢量在偏振化方向的分量才可以通過偏振片第25頁/共29頁馬呂斯定律：強度為I0的線偏振光透過偏振片后強度變?yōu)镮=I0cos2。（為入射的偏振光的振動方向與偏振片偏振化方向間的夾角。）EE//I=I0cos2線偏振光通過偏振片后I01.光強改變2.仍然為線偏振光,但振動方向改變α角度.返回本章目錄下一頁上一頁第26頁/共29頁一）反射和折射光中的偏振現(xiàn)象1、反射光中垂直振動強于平行的振動；2、折射光中平行的振動強于垂直振動；3、反射光折射光偏振化的程度隨入射角的不同而不同。它們都是部分偏振光.n2n1Polarizationofreflectionandrefraction.Brewster’slaw§11.3反射和折射時光的偏振布儒斯特定律返回本章目錄下一頁上一頁第27頁/共29頁