物理光学与应用光学(第二版)课件第三章汇编
最新第3章 光的干涉和干涉仪2 最新物理光学课件ppt课件
楔形平板两表面的楔角愈小，定域面离平板愈远， 平板成为平行平板时，定域面过渡到无穷远。
在楔形平板两表面的楔角不是太小，厚度足够小， 定域面实际上很接近楔形平板和薄膜的表面。
2）定域深度
§3-6-2 等倾干涉条纹
1、光程差和等倾条纹
从光源S出发的到达物镜焦平面上任一点P的两支光
SADP和SABCEP，是由同一入射光SA分出的，并且离开平行
平板时互相平行，它们的光程差是 :
n 2A B B C n 1A NA N AsC i1 n 2 h ta2 s ni1nP
n2sin2n1sin1
S
D F
ABBC h
cos2
2n2hcos2
1 N
A
C
h
2
E n’ n
2h n22n12sin21
B
n’
当平板两边介质的折射率小于或大于平板的折射率时，从
平板两表面反射的两支光中有一支光发生“半波损失”，
此时需要加上附加程差λ/2，当平板折射率介于两边介质
的折射率之间时，没有附加程差
2nhcos2
纹称为等倾条纹。
等倾条纹与光源S位置无关，只与光的入射角有关，在采 用扩展光源照明时，条纹的可见度不会降低。这结论只在 特定的观察面上正确,定域在无穷远。
3.6.3、圆形等倾条纹 海定格(Haidinger)干涉仪
1）海定格条纹
等倾条纹的形状与观察望远镜的方位有关，当望远镜物镜 的轴与平板垂直时，条纹是一组同心圆环，其中心对应 θ1＝θ2＝0的光线。
2）在焦平面上，可看到一组等倾圆环条纹，每一圆环与
光学(第三章 干涉3)2
t
这是什么函数，意义？ 这是什么函数，意义？
波函数 U ( x ) = r e c t ( ) A c o s ( ω t k x ) 对时间变量的傅立叶变换为： 对时间变量的傅立叶变换为： τ
p ( k ′) = A ′ 2 s i n [τ ( ω ′ ω ) / 2 ] s i n [τ ω / 2 ] = A ′2 [τ ( ω ′ ω ) / 2 ] [τ ω / 2 ]
光 学
参考教材 赵凯华 编著：新概念物理学《光学》 编著：新概念物理学《光学》
2008年10月 2008年10月
光 第三章 第五节
4．等厚干涉的实现和应用 ． 2）牛顿圈及其应用 ）
学 干 涉 薄膜干涉
一个曲率半径很大的凸透镜与一个平板玻璃接触， 二者之间形成空气隙。空气间隙的等厚线是以接触点 O为中心的同心圆。当光垂直入射时。干涉条纹是以 O为中心的同心圈，称之为牛顿圈或牛顿环。
第k+1级亮纹 级亮纹
光 第三章 第五节
5．等倾干涉的实现和应用 ． 对于中心条纹 i 2k= 0
学 干 涉
第 k 级 亮 纹
薄膜干涉
k1 = 2nh
2nh = k1λ
k，从中心到 对于任意 i 2 ，从中心到k 级处有m圈条纹 圈条纹， 级处有 圈条纹，则：k = k1-m，同时： ，同时：
k cos i2 = (k1 m)
M2’ M1 M2
演示文件 fmfr.m
mca
G 1 2
光 第三章
学 干 涉
作业： 作业：3-17
3-18
3-、波列 、 当我们表述一列光波为
U ( t , x ) = A cos(ω t kx )
物理光学与应用光学(第二版) 石顺祥主编课后习题答案(全)
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最新【物理课件】第三章 几何光学PPT课件
n1 x x1 2 y12 n2 x2 x2 y22
由费马原理有:
d n1x x1 n2 x2 x 0
dx
x x1 2 y12
x2 x2 y22
x x1 0 必有x2 x 0 x2 x
故 : x1 x x2 即: 折射线、 入射线分居法线两侧
Y
Ax1, y1
同理：也可证 明反射定律。
n1 A 'C AC
n 2 CB CB
'
n1 sin
i1 n 2 sin
i2
0
n 2 sin i2 n 2 sin i1
由于反射、折射定律是实 验定律，是公认的正确的 结论，所以，费马原理是
Y
Ax1, y1
M
O n1 A’
i1 Cx,0 B‘
i2
P O’ X
正确的。
Z
若光线实际发自于某点，则称该点为实发光点；
若某点为诸光线反向延长线的交点，则该点称为虚发光点。
2、单心光束：只有一个交点的光束，亦称同心光束。
该唯一的交点称为光束的顶点。
发散单心光束
会聚单心光束
3、实像、虚像
• 当顶点为光束的发出点时，该顶点称为光源、物点。
• 当单心光束经折射或反射后，仍能找到一个顶点，称光束保持了其
n2
B x2,y2
§3.3 单心光束 实像和虚像
成像问题是几何光学研究的主要问题之 一。光学元件质量的高低是 以成像质量来衡量的。为学习研究成像规律，首先介绍几个基本概念。
一、单心光束、实像、虚像
1、发光点：只有几何位置而没有大小的发射光束的光源。
它也是一个抽象概念，一个理想模型，有助于描述物和像的 性质。点光源就是一个发光点。
《应用光学》第3章 理想光学模型(第4节)的放大率(有程序)
一、垂轴放大率
上节 已给出与牛顿公式相对应的垂轴放大率公式：
y' x' f （3-2）
y f' x 由 上节 式（3-5）及角放大率公式
u' l 有 fl' nu nl'
u l'
f 'l n'u' n'l
（3-6）
当n=n' 时有 l' u
n
当物像方介质相等时 2
上式表明，若物体在沿轴方向有一定的长度时，例如 一个正方体，则由于垂轴和沿轴方向有不等的放大率， 其像不再是一个正方体。
应指出，上述各式只对沿轴微小线段适用，若沿轴方
向为一有限线段，此时轴向放大率以下式表示：
x' x2 'x1' , l' l2 'l1'
x x2 x1
11
理想光学模型图解求像的要点：要寻求一物点经理
想光学模型所成的像点的位置，只要设法寻找由物 点发出的任意两条光线经光学以后的出射共轭光线， 这两条共轭光线的交点便是像点。而要寻找物方某 一条光线的像方共轭出射光线，只要找出它在像方 必定要通过的两点或者是它在像方必定要通过的一 点和它的出射方向。
21
• 例3.1. 用作图法求下图中各薄透镜的焦点 F,F＇位置。
22
5
• 3.节点处的放大率 根据定义，xF'节点处的角放大
率 J ＝1，则由垂轴放大率和沿轴放大率公式有：
J
x' f'
f x
f f'
n n'
J
x' x
f f'
n n'
大学_物理光学与应用光学第二版(石顺祥著)课后答案下载
物理光学与应用光学第二版（石顺祥著）课后答案下载物理光学与应用光学第二版（石顺祥著）课后答案下载《学习指导书》可以作为工科高等院校光电信息类、光学工程类学科及电子科学与技术、光信息科学与技术、光电子技术等专业的“物理光学与应用光学”、“物理光学”、“光学”等课程的教学参考书，也可以作为其它专业学习的'参考书，亦可作为相关专业考研的参考书。
物理光学与应用光学第二版（石顺祥著）：内容简介点击此处下载物理光学与应用光学第二版（石顺祥著）物理光学与应用光学第二版（石顺祥著）：目录第1章光在各向同性介质中的传播特性1.1 基本要求1.2 基本概念和公式1.3 典型例题1.4 习题选解第2章光的干涉2.1 基本要求2.2 基本概念和公式2.3 典型例题2.4 习题全解第3章光的衍射3.1 基本要求3.2 基本概念和公式3.3 典型例题3.4 习题选解第4章光在各向异性介质中的传播特性 4.1 基本要求4.2 基本概念和公式4.3 典型例题4.4 习题全解第5章晶体的感应双折射5.1 基本要求5.2 基本概念和公式5.3 典型例题5.4 习题全解第6章光的吸收、色散和散射6.1 基本要求6.2 基本概念和公式6.3 典型例题6.4 习题全解第7章几何光学基础7.1 基本要求7.2 基本概念和公式7.3 典型例题7.4 习题选解第8章理想光学系统8.1 基本要求8.2 基本概念和公式8.3 典型例题8.4 习题选解第9章光学系统像差基础和光路计算 9.1 基本要求9.2 基本概念和公式9.3 典型例题9.4 习题选解第10章光学仪器的基本原理10.1 基本要求10.2 基本概念和公式 10.3 典型例题10.4 习题选解。
物理光学与应用光学习题解第三章
第三章习题3-1. 由氩离子激光器发出波长λ= 488 nm 的蓝色平面光，垂直照射在一不透明屏的水平矩形孔上，此矩形孔尺寸为0.75 mm ×0.25 mm 。
在位于矩形孔附近正透镜（f = 2.5 m ）焦平面处的屏上观察衍射图样。
试描绘出所形成的中央最大值。
3-2. 由于衍射效应的限制，人眼能分辨某汽车两前灯时，人离汽车的最远距离l = ?（假定两车灯相距1.22 m 。
）3-3. 一准直的单色光束（λ= 600 nm ）垂直入射在直径为1.2 cm 、焦距为50 cm 的汇聚透镜上，试计算在该透镜焦平面上的衍射图样中心亮斑的角宽度和线宽度。
3-4. （1）显微镜用紫外光（λ= 275 nm ）照明比用可见光（λ= 550 nm ）照明的分辨本领约大多少倍？（2）它的物镜在空气中的数值孔径为0.9，用用紫外光照明时能分辨的两条线之间的距离是多少？（3）用油浸系统（n = 1.6）时，这最小距离又是多少？3-5. 一照相物镜的相对孔径为1:3.5，用λ= 546 nm 的汞绿光照明。
问用分辨本领为500线 / mm 的底片来记录物镜的像是否合适？3-6. 用波长λ= 0.63m μ的激光粗测一单缝的缝宽。
若观察屏上衍射条纹左右两个第五级极小的间距是6.3cm ，屏和缝之间的距离是5 m ，求缝宽。
3-7. 今测得一细丝的夫琅和费零级衍射条纹的宽度为 1 cm ，已知入射光波长为0.63m μ，透镜焦距为50 cm ，求细丝的直径。
3-8. 考察缝宽b = 8.8×10-3 cm ，双缝间隔d = 7.0×10-2 cm 、波长为0.6328m μ时的双缝衍射，在中央极大值两侧的两个衍射极小值间，将出现多少个干涉极小值？若屏离开双缝457.2 cm ，计算条纹宽度。
3-9.在双缝夫琅和费衍射实验中，所用波长λ= 632.8 nm ，透镜焦距f = 50 cm ，观察到两相邻亮条纹之间的距离e = 1.5 mm ，并且第4级亮纹缺级。
《应用光学》第3章 理想光学模型第6节
1.牛顿形式的两光组组合公式
图 (3-16)
设一个光组的主面为H1、H1'，焦点为F1，F1'；另一 个光组的主面为H1、H1'，焦点为F1，F1'。如图3－ 16所示，该两光组之间的相对位置用第一光组像方焦 点F1'到第二光组物方焦点F2的距离表示， 的符号 规定如下：以F1'为起点，计算到F2，由左向右为正， 反之为负。由该两光组组成的组合光组主点为H、H'， 焦点为F、F'，焦距为f、f '。
（3-5）
各光组对总光焦度的贡献
利用（3－5）式计算组合焦距时，需令u1=0, 这样第 一式变成n2u2＝h11，将它带入n3u3＝n2u2+h22有 n3u3＝h11 +h22, 再带入n4u4＝n3u3+h33就可以得到 n4u4＝h11 +h22＋ h33 ，依次代换可得：
k
nk 'uk ' h11 h22 hkk hii i 1 （3-6）
• 对于光学模型之间的间隔在这里有新的规定。高斯 公式是以前一系统的像方主点到后一系统的物方主 点的距离规定为间隔 d。牛顿公式是以前一系统的 像方焦点到后一系统的物方焦点的距离定义为光学 间隔△。二者的符号规则都是以顺着规定的光线正 方向为正，反之为负，其余类推。
图 (3-16)
按照焦点的性质，平行于光轴入射的光线，通过
f2
n(r2
r1) (n n 1
1)d
透镜的焦距为
f ' f1' f2 '
nr1r2
f
(n 1)[n(r2 r1) (n 1)d ]