大学物理光学课件共4.pptx

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CATALOGUE
目录
光学基础知识
光的干涉现象
光的衍射现象
光的偏振与色散
现代光学技术与应用
课程总结与回顾
01
光学基础知识
03
光的干涉、衍射和偏振现象
光波在叠加区域产生干涉现象，遇到障碍物或小孔时产生衍射现象，而偏振则是光波的一种重要特性。
01
光的波粒二象性
光既具有波动特性，又具有粒子特性，表现为光波和光子的统一。
02
光的传播速度
光在真空中的传播速度最快，约为3x10^8米/秒，在介质中的传播速度会受到介质折射率的影响。
光的本质与特性
几何光学基本概念
光线与光束
光线是表示光传播方向的几何线，光束则是由许多光线组成的集合。
光的反射和折射定律
光在两种介质分界面上会发生反射和折射现象，遵循反射定律和折射定律。
透镜与成像
透镜是一种光学元件，可以改变光线的传播方向，形成清晰的像。
光的量子理论
光由许多粒子组成，这些粒子称为光子，每个光子具有一定的能量和动量。
光的吸收、散射和发射
物质对光的吸收、散射和发射是物理光学研究的重要内容，涉及到物质与光的相互作用机制。
光的波动理论
光是一种电磁波，具有振幅、频率、相位等波动特性。
物理光学基本概念
02
光的干涉现象
两列或多列波在空间某些区域相遇时，相互叠加形成新的波形，使得某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱的现象。
干涉现象
两列波频率相同，相位差恒定，振动方向相同。
干涉条件
呈现明暗相间的条纹，明条纹对应振动加强的区域，暗条纹对应振动减弱的区域。
干涉图样
干涉现象及其条件
双缝干涉实验
通过双缝装置将单色光分成两列相干光波，在屏幕上产生明暗相间的干涉条纹。
干涉原理
当单色光通过双缝时，每个缝都作为光源发出球面波，两列球面波在空间中相遇并产生干涉。由于两列波的频率相同，相位差恒定，因此会在屏幕上形成稳定的干涉图样。
条纹间距与波长、双缝间距及屏幕距离的关系
条纹间距与波长成正比，与双缝间距成反比，与屏幕距离成正比。
双缝干涉实验与原理
薄膜干涉
01
光照射在薄膜上时，一部分光在薄膜前表面反射，另一部分光在薄膜后表面反射，两列反射光波相遇并产生干涉的现象。
薄膜干涉的应用
02
利用薄膜干涉可以测量光学表面的反射相移、光学薄膜的厚度和折射率等参数；同时，薄膜干涉也是许多光学器件（如滤光片、增透膜等）的工作原理之一。
牛顿环
03
一种典型的薄膜干涉现象，当单色光照射在凸透镜上时，在透镜表面反射的光与透射后经过透镜内部反射再透射出来的光相遇并产生干涉，形成一组以透镜中心为圆心的明暗相间的同心圆环。
薄膜干涉及其应用