物理光学 叶玉堂44页PPT
《物理光学》PPT课件
h N / 2 单色光波长
M1走过的距离 视场中心移过的条纹的数目
6
3、泰曼干涉仪 结构原理 在迈克尔逊干涉仪的一个光路中加入了被测光学器件
单色准直光照明，使产生等厚干涉条纹，用于检验光 学零件的综合质量 检验原理 通过研究光波波面经光学零件后的变形确定零件质量
7
8
4、马赫－曾德干涉仪
结构和光路走向如图 适用于研究气体密度迅速 变化的状态
IG
Ii
1
F
s
Ii in
2
22
在F点，1＝2m
2
,
2
2 m
2
IF
1
2Ii F sin2 (
4)
1
2Ii F(
4)2
G1 G2
Dd
d1
d2
当IF 0.81IM时，
2Ii 1 F(
4)2
0.81
Ii
Ii
1 F(
2)2
得到 其中
＝4.15 2.07 Fs
s F ，为条纹精细度。 2
＝ 4 ＝21－，当 1时，变得很小。
F
(5) 条纹精细度s
定义：相邻条纹相位差2与 条纹锐度之比
s 2
F
2 1
反射率越趋近于1, s值越大，
条纹越精细，条纹锐度也越好。
二、法布里－泊罗干涉仪（一种多光束干涉装置）
（一）仪器结构
法布里－泊罗标准具（F-P)
玻璃板或石英板 隔圈
镀膜（提高表面的反射率）
......
Anr A(i)tt(r)(2n1) exp i(n 1) ,
r
t'
t
r'
r'
高中物理 第4章 光 3 光的干涉课件 选择性必修第一册高中选择性必修第一册物理课件
课 时
探
究 的整数倍或者半波长的偶数倍，选项 D 正确．]
分 层
攻
作
重
业
难
·
返
首
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第十四页，共四十四页。
·
自
当
主
堂
预
达
习
标
·
探
固
新 知
合作
探究
攻重
难
双 基
合
课
作
时
探
分
究
层
攻
作
重
业
难
·
返
首
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第十五页，共四十四页。
自
光的双缝干涉
当
主
堂
预
达
习
标
·
探
固
新
双
知
基
·
·
合
课
主
堂
预 习
1．真空中，由两个不同光源所发出的两束白光落在同一点上，
达 标
·
·
探
固
新 不会产生干涉现象．这是因为( )
双
知
基
A．两个光源发出光的频率相同
合
课
作 探
B．两个光源发出光的强度不同
时 分
究
层
攻
C．两个光源的光速不同
作
重
业
难
D．这两个光源是彼此独立的，不是相干光源
·
返
首
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页
第二十三页，共四十四页。
层 作
重
难 大．因此，比较相邻亮(暗)纹的间距，红光的最大，紫光的最小．
《物理光学》课件
过一定时间以后，电磁振动所到达的各点将构成一个以O点为中
心的球面，如图所示。这时的波阵面是球面，这种波就称为球
面波。
光线
波面
O
R
设图中的球面波为单色光波。由于球面波波面上各点的位相相 同，因此只需研究从O点发出的任一方向上各点的电磁场变化规 律，即可知道整个空间的情况。 取沿OR方向传播的光波为对象。设O点的初相为0，则距O点为r 的某点P的位相为
nc v
代入c、v各自的表达式，有
n c v
00
rr
r为相对介电常数，r为相对磁导率。
对除磁性物质以外的大 多数物质而言， r 1,故 n r
这个表达式称麦克斯韦 关系。
§3 平面电磁波 本节根据波动的两个偏微分方程，结合边界条件、初始条件，
得出其中的平面波解－平面波的波函数。
对积分得
2E z 2
1 v2
2E t 2
2E 4
0
即
E
0
E g
g 是的任意矢量函数
再对 积分得
E
g
d
f2
f1
f2
f1z vt f2 z vt
vt
取周期为2的余弦函数作为波动方 程的特解：
E
A cos
2
z
vt
3
B
A
cos
2
z
vt
4
二 平面简谐波
（3）（4）式是平面简谐波的波函数，即我们认定研究的电磁 波为平面简谐波。
光学教程(叶玉堂)第1章几何光学基础综述
克莱门德（公元50年）和托勒玫（公元90～168年） 研究了光的折射现象，最先测定了光通过两种介质 分界面时的入射角和折射角。 罗马的塞涅卡（公元前3～公元65年）指出充满水 的玻璃泡具有放大性能。
阿拉伯的马斯拉来、埃及的阿尔哈金（公元 965 ～ 1038年）认为光线来自被观察的物体，而光是以球 面波的形式从光源发出的，反射线与入射线共面且 入射面垂直于界面。
•沈括（1031～1095年）所著《梦溪笔谈》中， 论述了凹面镜、凸面镜成像的规律，指出测定 凹面镜焦距的原理、虹的成因。 培根（1214～1294年）提出用透镜校正视力 和用透镜组成望远镜的可能性。 阿玛蒂（1299年）发明了眼镜。 波特（1535～1561年）研究了成像暗箱。
特点：只对光有些初步认识，得出一些零碎 结论，没有形成系统理论。
沈括（1031～1095年）
培根（1214～1294年）
二、几何光学时期
这一时期建立了反射定律和折射定律，奠定了 几何光学基础。 •李普塞（1587～1619）在1608年发明了第一 架望远镜。 •延森（1588～1632）和冯特纳（1580～1656） 最早制作了复合显微镜。 •伽利略于1610年用自己制造的望远镜观察星 体，发现了木星的卫星。 • 斯涅耳和迪卡尔提出了折射定律
应用光学几何光学基础几何光学基础光学仪器的基本光学仪器的基本原理1几何光学的基本定律1几何光学的基本定律2物像基本定律2物像基本定律3球面和球面系统3球面和球面系统1理想光学系统的基本特性1理想光学系统的基本特性理想光学系统理想光学系统2理想光学系统的物像关系2理想光学系统的物像关系平面和平面系统3理想光学系统的组合3理想光学系统的组合放大镜3显微镜3显微镜望远镜11几何光学的基本定律一发光点光线和光束1发光点
物理光学讲课课件-2024鲜版
理论解释
根据惠更斯-菲涅尔原理， 单缝处各点发出的球面 波在屏幕上叠加形成衍
射条纹。
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光的偏振
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偏振现象和分类
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偏振现象
光波在传播过程中，光矢量（即电 场强度矢量E）的振动方向对于光 的传播方向失去对称性的现象。
分类
根据光矢量末端在垂直于传播方向 的平面上描绘出的轨迹形状，可分 为线偏振光、圆偏振光和椭圆偏振 光。
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物理光学
从光的干涉、衍射和偏振等现象的研究， 到光的电磁理论的确立。
现代光学
包括量子光学、非线性光学、光电子学 等领域的飞速发展。
4
物理光学的研究对象和内容
光的传播
研究光在真空和介质中的传播 规律，包括直线传播、反射和 折射等。
光的衍射
研究光波遇到障碍物或小孔后 发生的衍射现象及其规律。
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量子光学简介
光的量子性质
阐述光的波粒二象性，以及光子、 光的相干性、压缩态等基本概念。
量子光学实验技术
介绍量子光学实验中的常用技术， 如单光子源、单光子探测器、量
子干涉等。
量子信息应用
概述量子信息中的基本协议和应 用，如量子密钥分发、量子计算、
量子隐形传态等。
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光纤通信原理及应用
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激光技术及应用
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激光产生原理
阐述激光产生的基本原理，包括受激辐射、粒子数反转、激光振 荡与放大等。
激光技术
介绍激光技术中的关键技术，如激光调制技术、激光稳频技术、 激光非线性效应等。
激光应用
概述激光在各个领域的应用，如工业加工、医疗诊断与治疗、科 研与测量等。
《初中物理光学》PPT课件
课件•光学基础知识•透镜及其应用•光的色散与光谱目录•光的干涉与衍射•光学仪器与使用•光学实验与探究光学基础知识光是一种电磁波光的传播速度光的传播路径030201光的本质与传播光源与光线光源能够自行发光的物体称为光源。
如太阳、电灯等。
光线为了形象地表示光的传播路径和方向，我们通常用一条带箭头的直线来表示光线。
箭头指向表示光的传播方向。
光线的分类根据光源和光线的特点，可以将光线分为平行光线、发散光线和会聚光线等。
光的直线传播光沿直线传播的条件01光沿直线传播的现象02光沿直线传播的应用03光的反射与折射光的反射光的折射反射与折射的应用透镜及其应用透镜的种类与性质凸透镜凹透镜透镜的焦点和焦距凸透镜成像规律当物体为实物时，成正立、缩小的虚像，像和物在同一侧。
当物体为虚物，凹透镜到虚物的距离为一倍焦距（指绝对值）以内时，成正立、放大的实像，像与物在透镜的同侧。
当物体为虚物，凹透镜到虚物的距离为一倍焦距（指绝对值）时，成像于无穷远。
当物体为虚物，凹透镜到虚物的距离为一倍焦距以外两倍焦距以内（均指绝对值）时，成倒立、放大的虚像，像与物在透镜的异侧。
当物体为虚物，凹透镜到虚物的距离为两倍焦距（指绝对值）时，成与物体同样大小的虚像，在透镜异侧。
凹透镜成像规律老花眼镜利用凸透镜对光线的会聚作用制成的。
利用凹透镜对光线的发散作用制成的。
放大镜利用凸透镜成正立、放大的虚像的原理制成的。
照相机利用凸透镜成像规律中物距大投影仪立、放大的实像的原理制成的。
透镜在生活中的应用光的色散与光谱光的色散现象光的色散现象原理光的色散现象定义不同颜色的光在介质中的折射率不同，因此当复色光通过棱镜等介质时，会被分解为不同颜色的单色光。
光的色散现象实例光谱的分类根据产生方式不同，光谱可分为发射光谱、吸收光谱和反射光谱等。
光谱的概念光谱是复色光经过色散系统（如棱镜、光栅）分光后，被色散开的单色光按波长（或频率）大小而依次排列的图案。
光谱的特点不同元素或化合物在特定条件下产生的光谱具有特征性，因此光谱分析在化学、物理等领域具有广泛应用。
《物理光学》课件
《物理光学》课件一、教学内容本节课我们将学习《物理光学》的第三章“光的干涉”部分。
详细内容包括干涉的基本理论、杨氏双缝干涉实验的原理与操作、干涉条纹的观察与分析以及薄膜干涉现象。
二、教学目标1. 让学生理解并掌握光的干涉的基本原理。
2. 通过杨氏双缝干涉实验，培养学生的实验操作能力和观察能力。
3. 使学生了解并掌握干涉条纹的成因及其应用。
三、教学难点与重点重点：光的干涉原理、杨氏双缝干涉实验、干涉条纹的观察与分析。
难点：干涉条件及干涉条纹的计算。
四、教具与学具准备1. 教具：光学演示仪、激光器、杨氏双缝干涉装置、薄膜干涉装置。
2. 学具：笔记本、铅笔、计算器。
五、教学过程1. 实践情景引入（5分钟）利用激光器和光学演示仪展示干涉现象，引导学生思考光为什么会产生干涉。
2. 理论讲解（15分钟）讲解干涉的基本原理，解释干涉条件及干涉条纹的成因。
3. 例题讲解（10分钟）以杨氏双缝干涉实验为例，讲解如何计算干涉条纹间距。
4. 随堂练习（10分钟）让学生根据干涉原理，计算给定条件下的干涉条纹间距。
5. 实验操作（20分钟）学生分组进行杨氏双缝干涉实验，观察并记录干涉条纹。
6. 结果分析（10分钟）分组汇报实验结果，讨论并分析实验中出现的问题。
7. 课堂小结（5分钟）六、板书设计1. 光的干涉原理2. 杨氏双缝干涉实验干涉条件干涉条纹间距的计算3. 薄膜干涉现象七、作业设计1. 作业题目：计算给定条件下的干涉条纹间距。
答案：根据干涉公式，计算出干涉条纹间距。
2. 作业题目：分析实验中可能出现的问题，并提出解决方案。
答案：列出可能出现的问题及解决方案。
八、课后反思及拓展延伸2. 拓展延伸：了解光的干涉在其他领域的应用，如光纤通信、激光技术等。
探究薄膜干涉现象在实际生活中的应用，如眼镜片、光盘等。
重点和难点解析1. 教学难点与重点的确定2. 教具与学具的准备3. 例题讲解与随堂练习的设计4. 实验操作的过程5. 作业设计一、教学难点与重点的确定（1）光的干涉原理：理解干涉现象的产生条件，掌握光波的叠加原理。
物理光学基础知识ppt课件(2024)
利用气体放电产生光辐射，如荧光灯、钠灯等。 光谱分布与放电物质及条件有关，可实现特定波 长的光输出。
激光光源
3
通过受激辐射产生相干光，具有单色性、方向性 和高亮度等特点。广泛应用于科研、工业、医疗 等领域。
2024/1/27
16
光谱分析原理及方法
2024/1/27
光谱分析原理
01
不同物质具有不同的光谱特征，通过对物质发射、吸收或散射
第三季度
第四季度
照明工程
光源是照明工程的基础 ，不同类型的光源在照 明效果、能源消耗等方 面具有不同的特点。照 明工程需要综合考虑光 源的性能和实际需求进 行选择和设计。
显示技术
光源在显示技术中扮演 重要角色，如液晶显示 中的背光模组、OLED 显示中的自发光材料等 。光源的性能直接影响 显示设备的亮度、色彩
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现代光学技术发展趋势
微型化
随着微电子技术的发展，光学 仪器和设备越来越微型化，便
于携带和使用。
2024/1/27
智能化
结合人工智能和机器学习技术 ，实现光学设备的自动化和智 能化操作。
多功能化
将多种光学功能集成在一个设 备上，提高设备的综合性能。
高精度化
提高光学设备的测量精度和稳 定性，满足高精度测量和实验
2024/1/27
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02
几何光学基础
2024/1/27
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光线与光束
光线定义
表示光传播方向的几何线，光线 上的每一点代表同方向的光矢量
。
光束概念
由同一点发出的所有光线的集合 ，分为同心光束和平行光束。
光线特性
光在均匀介质中沿直线传播，遵 循独立传播原理和叠加原理。