引言和光的干涉

引言和光的干涉第1頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第2頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第3頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第4頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第5頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第6頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第7頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第8頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第9頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第10頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第11頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第12頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期四SubmittedtoJ.Mod.Opt.Controllableopticalmulti-welltrapanditsopticallatticesusingcompoundedcosinepatternsQiZhou，JunfaLu，HeqinLuandJianpingYinaAbstractWeproposeaflexibleschemetoformvariousopticalmulti-welltrapsforcoldatomsormoleculesbyusingansimpleopticalsystemcomposedofancompoundedamplitudecosine-onlygratingandasinglelensilluminatedbyaplanelightwaveoraGaussianbeam.Dynamicmanipulationandevolutionofmulti-welltrapcanbeeasilyimplementedbycontrollingthemodulationfrequencyofthecosinepatterns.Wealsodiscusshowtoexpandourmulti-welltraptotwo-dimension(2D)latticeswithsingle-ormulti-welltrapbyusinganorthogonallyornon-orthogonallymodulatedgrating,aswellasusingincoherentmulti-beamillumination,andourresultsshowallofsymmetricstructuresof2DBravaislatticescanbeobtainfacilelybyusingproposedscheme.第13頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期四物理學(xué)報(bào)審稿意見(jiàn)：

本文在理論上提出了一種三光學(xué)勢(shì)阱實(shí)驗(yàn)方案，計(jì)算了勢(shì)阱的相關(guān)特征參數(shù)，研究了從組合三光學(xué)勢(shì)阱到雙阱或到單阱的雙向演化過(guò)程，探討了該組合三光學(xué)勢(shì)阱的用途。論文的研究結(jié)果具有創(chuàng)新性，對(duì)實(shí)驗(yàn)工作有指導(dǎo)意義，值得發(fā)表。文章的遣詞造句有待改進(jìn)，請(qǐng)作者酌情修改。稿件編號(hào)：20092899實(shí)現(xiàn)冷原子、冷分子光學(xué)囚禁的組合三光學(xué)勢(shì)阱方案＊陸俊發(fā)1)2)，周琦1)2)，紀(jì)憲明3)，印建平2)?1）（東華理工大學(xué)物理系，撫州344000）2）（華東師范大學(xué)精密光譜科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海200062）3）（南通大學(xué)理學(xué)院，南通226007）摘要本文提出了一種利用單束平面光波照明液晶空間光相位調(diào)制器與透鏡組合系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)在透鏡焦平面上的可演化組合三光學(xué)勢(shì)阱方案，分析了該組合三光學(xué)勢(shì)阱的形成原理，計(jì)算了勢(shì)阱的相關(guān)特征參數(shù)，研究了從組合三光學(xué)勢(shì)阱到雙阱或到單阱的雙向演化過(guò)程。最后，探討了該組合三光學(xué)勢(shì)阱及其新穎三阱光學(xué)晶格方案在實(shí)現(xiàn)物質(zhì)波四波混頻、三原子樣品冷碰撞性質(zhì)研究等領(lǐng)域中潛在應(yīng)用前景。第14頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第15頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期四赤橙黃綠青蘭紫

誰(shuí)持彩練當(dāng)空舞

毛澤東

第16頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第17頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第18頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期四鉆石和光第19頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第20頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第21頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期四飛秒激光束

顯微目鏡

折射率變化XYZ臺(tái)分辨率120nm;Bullsize：10mm×7mm第22頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第23頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第24頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第25頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期四能源第26頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第27頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期四墨子對(duì)光學(xué)很有研究，對(duì)于光的直線(xiàn)傳播、光的反射和若干物影成像，進(jìn)行了精彩的描述。

有一次，墨子進(jìn)行光學(xué)實(shí)驗(yàn)，他在堂屋朝陽(yáng)的地方，讓一個(gè)人對(duì)著小孔站在屋外，在陽(yáng)光的照射下，屋內(nèi)相對(duì)的墻上出現(xiàn)倒立人像。墨子通過(guò)小孔成像的光學(xué)實(shí)驗(yàn)，闡述了光的直線(xiàn)傳播原理，成為后代攝影技術(shù)的先聲。墨子及其弟子的著作，統(tǒng)稱(chēng)為《墨子》。其中《經(jīng)上》，《經(jīng)下》、《經(jīng)說(shuō)上》、《經(jīng)說(shuō)下》及《大取》、《小取》六篇，專(zhuān)說(shuō)名辯和時(shí)間、空間、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、力學(xué)、光學(xué)、聲學(xué)、代數(shù)、幾何等內(nèi)容.光學(xué)歷史引言：幾何光學(xué)：第28頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期四《禮記》“左佩金燧”、“右佩木燧”《玉篇》“燧，以取火于日”

第29頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期四唐初孔穎達(dá)（574-648）“若云薄漏日，日照雨滴則虹生?！?/p>

第30頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期四南宋程大昌

《演繁露》中記載到：“凡雨初霽，或露之未晞，余點(diǎn)綴于草木枝葉之末，欲墜不墜，則皆聚為圓點(diǎn)，光瑩可喜。日光入之，五色俱足，閃爍不定。是乃日之光品著色于水，而非雨露有此五色也。”

第31頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期四恩培多克勒（Empedocles公元前490-430）和歐幾里得（Euclid,公元前300）關(guān)于光學(xué)的系統(tǒng)著作。第32頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期四法國(guó)笛卡兒1638年，提出一種無(wú)所不在的“以太”假說(shuō)，拒絕接受超距作用的解釋?zhuān)瑘?jiān)持認(rèn)為力只能通過(guò)物質(zhì)粒子和與之緊鄰的粒子相接觸來(lái)傳播，把熱和光看成是以太中瞬時(shí)傳播的壓力?！肚鈱W(xué)》中提出光的粒子假說(shuō)，并用以推出光的折射定律。斯涅耳（W.Snell,約1580-1626)、費(fèi)馬（P.Fermat,1601-1665)英國(guó)牛頓,1704年，《光學(xué)》一書(shū)出版。隨著天文學(xué)、力學(xué)和光學(xué)的出現(xiàn)，物理學(xué)在十八世紀(jì)開(kāi)始成為科學(xué).牛頓則持光的微粒說(shuō)，他認(rèn)為波動(dòng)說(shuō)的最大障礙是不能解釋光的直線(xiàn)進(jìn)行。他提出發(fā)光物體發(fā)射出以直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的微粒子、微粒子流沖擊視網(wǎng)膜就引起視覺(jué)。它也能解釋光的折射與反射，甚至經(jīng)過(guò)修改也能解釋F.M.格里馬爾迪發(fā)現(xiàn)的“衍射”現(xiàn)象。光的機(jī)械論認(rèn)識(shí)--粒子光學(xué)：第33頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期四惠更斯在1690年出版的《光論》一書(shū)中正式提出了光的波動(dòng)說(shuō)，建立了著名的惠更斯原理。在此原理基礎(chǔ)上，他推倒出了光的反射和折射定律，圓滿(mǎn)的解釋了光速在光密介質(zhì)中減小的原因，同時(shí)還解釋了光進(jìn)入冰洲石所產(chǎn)生的雙折射現(xiàn)象，認(rèn)為這是由于冰洲石分子微粒為橢圓形所致。后來(lái)，菲涅耳對(duì)惠更斯的光學(xué)理論作了發(fā)展和補(bǔ)充，創(chuàng)立了“惠更斯--菲涅耳原理”，才較好地解釋了衍射現(xiàn)象，完成了光的波動(dòng)說(shuō)的全部理論。胡克是光的波動(dòng)說(shuō)支持者。1665年，胡克提出了光的波動(dòng)說(shuō)，他認(rèn)為光的傳播與水波的傳播相似。1672年胡克進(jìn)一步提出光波是橫波的概念。

波動(dòng)光學(xué)楊氏（T.Young1773-1829)楊氏干涉實(shí)驗(yàn)為波動(dòng)光學(xué)的復(fù)興作出了開(kāi)創(chuàng)性的工作。用干涉原理解釋牛頓環(huán)的成因和薄膜的彩色，并第一個(gè)近似地測(cè)定了七種顏色的光的波長(zhǎng)，從而完全確認(rèn)了光的周期性，為光的波動(dòng)理論找到了又一個(gè)強(qiáng)有力的證據(jù)。菲涅耳(1788～1827)；菲涅耳以惠更斯原理和干涉原理為基礎(chǔ)，用新的定量形式建立了以他們的姓氏命名的惠更斯－菲涅耳原理。解釋了衍射現(xiàn)象，完成了光的波動(dòng)說(shuō)的全部理論第34頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期四法拉第(1817-1867)

法拉第由于對(duì)電磁學(xué)作出的貢獻(xiàn)而成為19世紀(jì)最偉大的物理學(xué)家之一。

麥克斯韋是繼法拉第之后，集電磁學(xué)大成的偉大科學(xué)家，建立了第一個(gè)完整的電磁理論體系，不僅科學(xué)地預(yù)言了電磁波的存在，而且揭示了光、電、磁現(xiàn)象的本質(zhì)的統(tǒng)一性，完成了物理學(xué)的一次大綜合。麥克斯韋(1831-1879)對(duì)于光波的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)—電磁波：赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，赫茲先求出振蕩器的頻率，又以檢波器量得駐波的波長(zhǎng)，二者乘積即電磁波的傳播速度。正如麥克斯韋預(yù)測(cè)的一樣，電磁波傳播的速度等于光速。1889年在一次著名的演說(shuō)中，赫茲明確的指出，光是一種電磁現(xiàn)象。赫茲(1857-1894)

第35頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期四量子光學(xué)薛定諤

ErwinSchr?dinger

1887-1961海森伯

WernerKarlHeisenberg

1901-1976

尼爾斯·玻爾

NielsBohr

1885-1962普朗克

MaxKarlErnstLudwigPlanck

1858-1947愛(ài)因斯坦(1879-1955)第36頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期四近代和現(xiàn)代光學(xué)：光譜學(xué)

基爾霍夫（G.R.Kirchhoff,1824～1887）本生R.W.Bunsen(1811－1899)

1815年，夫瑯和費(fèi)(J.V.Fraunhofer,1787—1826)開(kāi)始用分光鏡研究太陽(yáng)光譜中的暗線(xiàn)。第37頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期四非線(xiàn)性光學(xué)

1958年，貝爾實(shí)驗(yàn)室的Arthur

Schawlow和哥倫比亞大學(xué)的Charles

Townes發(fā)表了“紅外線(xiàn)和光激射器”——這篇論文為后來(lái)激光技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展開(kāi)辟了道路，1960年，休斯頓航空公司的Theodore

Malman

用人造紅寶石制造了一個(gè)激光器。20世紀(jì)60年代，非線(xiàn)性光學(xué)…第38頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第一章光的干涉第39頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

第一章光的干涉1、波動(dòng)的獨(dú)立性、疊加性和相干性2、干涉圖樣3、分波面雙光束干涉4、條紋可見(jiàn)度，空間與時(shí)間相干性5、分振幅干涉6、兩平行光干涉7、薄膜干涉（等傾和等厚干涉）8、邁克耳孫干涉儀和馬赫-曾得爾干涉儀9、F-P干涉儀，多光束干涉10、干涉應(yīng)用舉例第40頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期四三角函數(shù)復(fù)習(xí)：第41頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1.1波動(dòng)的獨(dú)立性、疊加性和相干性1.1.1、電磁波的傳播速度和折射率1、振蕩偶極子第42頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)不斷地相互激發(fā)并由近及遠(yuǎn)地傳播出去,形成電磁波。電場(chǎng)強(qiáng)度磁場(chǎng)強(qiáng)度EHu第43頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2、電磁波性質(zhì)空間任一點(diǎn)上E、H相位相同，同速傳播。E、H互相垂直，E、H、u滿(mǎn)足右螺旋關(guān)系。EHu任一點(diǎn)振幅關(guān)系：第44頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第45頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1.1.2、電磁波的能量光的強(qiáng)度第46頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第47頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期四光是電磁波，具有電磁波的各種特性。10-410-210