高等光学小论文张柯20124239025
高等光学论文偏振光学姓名：张柯学号：20124239025院系：现代光学技术研究所专业：光学工程偏振光学摘要：本文首先介绍了光学的偏振特性，其次是对偏振光的分析方法的论述，运用Jones 矢量（矩阵）、Stokes 矩阵、密勒矩阵、邦加球来描述偏振光；论述了几类偏振元件的原理和应用（即晶体的光学效应）。
第一章 偏振光学简介偏振光学对于现代的科学技术方面有着一定的影响力。
从日常生活中的液晶屏幕、CD 机、3D 电影到高科技中的光学医疗设施、光纤光缆、激光武器等，这些都用到了偏振光学的知识。
因此，本学期重点学习了光学的偏振效应，掌握了光学偏振的分析方法以及光学的偏振效应。
本章介绍了在各向同性介质中光学的偏振特性1.1马吕斯定律马吕斯定律是描述从偏光器件透射出来的光强随起偏器和检偏器的主截面之间夹角变化规律的经验定律：θ20cos I I =1.2 布儒斯特定律一般情况下，光从空气入射到透明材料中，反射光和折射光都是部分偏振光，反射光电矢量在垂直入射面方向相对强，折射光电矢量在平行入射面方向相对强。
当光以某特定角度B θ入射，满足公式：n tan =B θ，反射光和折射光互相垂直，反射光偏振方向垂直入射面，为S 光；反射光中没有P 光分量。
这个现象就是布儒斯特定律，是一些偏光元件的起偏原理。
1.3 菲涅尔公式菲涅尔公式是一组描述反射光、折射光及入射光振幅之间定量关系的公式。
用i S A 、i P A 、t S A 、t P A 、r S A 、r P A 分别表示入射光、折射光、反射光的垂直入射面和平行入射面的振幅分量，i θ和t θ分别表示入射角和折射角，菲涅尔公式写成Pi t i t i i t Pt A A )cos()sin(cos cos 2θθθθθθ-+= 1.1Si t i i t St A A )sin(cos sin 2θθθθ+= 1.2Pi t i t i A A )tan()tan(Pr θθθθ+-= 1.3Si t i t i Sr A A )sin()sin(θθθθ+--= 1.4 1.4 反射率和透射率公式当光束遇到两种折射率不同的介质界面时，为了说明反射和折射各占多少比例，引入反射率和透射率。
光强经常理解为振幅的平方，以入射光强度为单位1，在没有光吸收损失的情况下，则反射率与透射率之和必然等于1，几种反射率和透射率的定义如下。
P 分量振幅反射率：Pi P A A r /Pr =，S 分量振幅反射率：Si Sr S A A r /=，P 分量强度反射率：2P P r R =,S 分量强度反射率：2s S r R =；P 分量振幅透射率：Pi Pt P A A t /=，S 分量振幅透射率：Si St S A A t /=，P 分量强度透射率：2P P t T =,S 分量强度透射率：2s S t T =。
由能量守恒、菲涅尔公式可以得到光经过透明材料的反射率和透射率。
)tan()tan(t i t i P r θθθθ+-= 1.5)sin()sin(t i i t S r θθθθ+-= 1.6t i iP n n n t θθθcos cos cos 2121+= 1.7t i iS n n n t θθθcos cos cos 2211+=1.8 在布儒斯特角B θ处， 90=+t i θθ，0=P r ，0=P R 。
当光正入射时，0==t iθθ，1212n n n n r r S P +-=-=，1212n n n t t S P +==，21212)(n n n n R R S P +-==，21221)(4n n n n T T S P +==。
1.5 偏振光干涉公式一个平行平面波片放置在两枚起偏器和检偏器A 之间，当波长为单色线偏振光垂直入射到波片时，求通过检偏器A 的干涉光强。
厚度为d 的波片使o 光和e 光产生的光程差是d n n nd o e )(-=∆=δ，相位差是d n n o e ）（-=λπϕ2。
用α表示P 和A 之间的夹角，用θ表示波片光轴与P 之间的夹角，干涉光强表达式是⎭⎬⎫⎩⎨⎧--=2sin )(2sin 2sin cos 220δαθθαI I 1.9 P ∥A 时⎭⎬⎫⎩⎨⎧-=2sin 2sin 21220δθI I 1.10 P ⊥A 时2sin 2sin 220δθI I = 1.11当相位差πλπϕk d n n e o 2/2=-=）（，k=0，1，2…发生相消干涉；πλπϕ)12(/)(2+=-=k d n n e o ，k=0，1，2…发生相长干涉。
第二章 偏振光学的分析方法2.1琼斯矢量1941年琼斯（Jones ）用一个列矩阵来表示一电场矢量的x ，y 分量：⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡2100δδi y i x x e E e E Ey E 表示一般的椭圆偏振光。
对于线偏振光，若E 在第一、三象限，则有021δδδ==，其相应的琼斯矢量为000δi y x y x e E E E E ⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡，对于右旋圆偏振光，其琼斯矢量为001δi x y x e E i E E ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡。
光强22y x E E I +=（略去比例常数），一般取I=1，这时的琼斯矢量称为归一化的琼斯矢量。
计算方法是把琼斯矢量的每一分量除以I 。
令：I E x =θsin ，I E y =θc o s 则琼斯矢量可表示为⎥⎦⎤⎢⎣⎡=-θθδθδsin cos ),(i e J 其中θ是电矢量与x 轴正向之间的夹角。
任意一个偏振光通常用两对基矢表示，这两对基矢分别是：⎥⎦⎤⎢⎣⎡=01，⎥⎦⎤⎢⎣⎡=10Y ；⎥⎦⎤⎢⎣⎡=i R 121，⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=i L 121；两者之间的关系)(21+=，)(21-=；)(21i +=，)(21i X -=；所以线偏振光等于两个相反方向旋转的圆偏振光的叠加；圆偏振光等于两个等振幅、位相差为π/2的正交线偏振光的叠加。
偏振光通过偏振元件后的偏振态，需定义这个元件的传输矩阵：⎥⎦⎤⎢⎣⎡22211211J J J J 即琼斯矩阵，其元素仅与元件有关。
琼斯矩阵的本征矢定义：本征值方程λ=⋅，本征值1λ和2λ的本征矢分别为⎥⎦⎤⎢⎣⎡=11B A ξ，⎥⎦⎤⎢⎣⎡=22B A η可以用数学方法得到这两个本征矢是正交的。
当线性光学元件中存在着由ξ和η表征的两个特殊方向，沿这两个方向通过时，光的偏振态不变，仅振幅按本征值变化。
2.2斯托克斯（G.G.Stokes ）参量表示法和邦加球（H.Poincare ）表示法1852年斯托克斯提出用四个参量来描述光波的强度和偏振态，与琼斯矢量不同的是，被描述的光可以是完全偏振光、部分偏振光和完全非偏振光；可以是单色光也可以是非单色光。
这四个斯托克斯参量都是光强的时间平均值（时间间隔长到可以进行测量），组成一个四维的数学矢量，其定义如下：令被讨论的光分别通过下述四块滤色片F1，F2，F3，和F4，测出通过滤色片后的光强I1，I2，I3，I4，则斯托克斯参量为：I=2I1；M=2I2-2I1；C=2I3-2I1；S=2I4-2I1。
滤色片的功能：每块滤色片对自然光之透过率均为0.5,；每块滤色片之通过面均垂直于入射光；F1是各向同性，对任何入射光作用相同；F2的透过轴沿x轴（对y轴方向振动的光完全吸收）；F3的透光轴与x轴夹角45度；F4对左旋圆偏振光不透明。
斯托克斯参量表示为：[I M C S ]。
当入射光通过一光学元器件后，其斯托克斯矢量由[I M C S ]变为[I1 M1 C1 S1 ]。
这两个矢量之间可以通过一个4*4矩阵来描述。
这个矩阵为偏振元件的穆勒矩阵。
邦加球是表示任一偏振态的图示法，由于任一椭圆偏振光只需两个方位角就可完全决定其偏振态，而两个方位角可用球面上的经度和纬度来表示，所以球面上的一个点就代表一个偏振态，球上全部点的组合则代表了所有偏振态。
部分偏振光在邦加球上的表示：（1）当P = 0，在邦加球球心(原点)处，表示非偏振态；（2）当P = 1，在邦加球球面上的点表示全偏振态；（3）当0 < P <1，除原点外，邦加球内的任意点代表部分偏振态；（4）当P > 1，没有物理意义。
2.3琼斯矩阵和穆勒矩阵偏振光学中，光学元件的传输矩阵既可以用2*2的琼斯矩阵来表示，也可以用4*4的穆勒矩阵来表示。
因此存在所谓的琼斯矩阵法和穆勒矩阵法两种分析偏振光的解析方法。
琼斯矩阵用琼斯矢量进行运算，而琼斯矢量与电场的振幅及相位相关；穆勒矩阵用斯托克斯矢量进行运算，而斯托克斯矢量与光强成正比。
这两种方法之间的差异，决定了它们能够方便应用的场合：涉及到部分偏振光问题时，应采用穆勒矩阵法；在偏振光发生干涉效应，选用琼斯矩阵法则更有效。
在多光束问题中，如果光束之间表现为强度相加，则宜采用穆勒矩阵法；如果光束之间表现为相干，则宜采用琼斯矩阵法。
不过，在处理偏振光问题时，这两种方法并没有严格的界限，琼斯矩阵虽然是2*2的矩阵，看起来简单，但琼斯矩阵的元素中存在复数，这给矩阵运算带来了麻烦；穆勒矩阵虽然是4*4，看起来复杂，但其元素全是实数，且有不少元素为0，运算起来也不麻烦。
因此到底该选用那种方法，还得具体问题，具体对待。
第三章晶体的光学效应晶体的光学效应有电光效应、磁光效应、声光效应、弹光效应等，本章只列举了电光效应和磁光效应。
3.1电光效应克尔效应：1875年英国物理学家克尔(Kerr )发现，玻璃板在强电场作用下具有双折射性质，称为克尔效应，后来发现多种液体和气体都能产生克尔效应。
观察克尔效应的实验装置:内盛某种液体(如硝基苯)的玻璃盒子称为克尔盒，盒内装有平行板电容器，加电压后产生横向电场。
克尔盒放置在两正交偏光片P和A之间，无电场时液体为各向同性，光不能通过A；存在电场时液体具有了单轴晶体的性质，光轴沿电场方向，此时有光通过A。
实验表明，在电场作用下，主折射率之差与电场强度的平方成正比。
电场改变时，通过A的光强跟着变化，故克尔效应可用来对光波进行调制。
液体在电场作用下产生极化，这是产生双折射性的原因。
电场的极化作用非常迅速，在加电场后不到1纳秒内就可完成极化过程，撤去电场后在同样短的时间内重新变为各向同性。
克尔效应这种迅速动作的性质可用来制造几乎无惯性的光的开关-光阀，在高速摄影、光速测量和激光技术中获得了重要应用。
泡克耳斯效应：1893年由德国物理学家泡克耳斯发现，一些晶体在纵向电场(电场方向与光的传播方向一致)作用下会改变其各向异性性质，产生附加的双折射效应。
例如把磷酸二氢钾晶体放置在两块平行的导电玻璃之间，导电玻璃板构成能产生电场的电容器，晶体的光轴与电容器极板的法线一致，入射光沿晶体光轴入射。
(整理)光学设计实验论文
双棱镜干涉测波长的深入研究摘要：测定两虚光源间距与狭缝－双棱镜间距的关系，多种方法测两虚光源间距，测定双棱镜的角度及折射率，测定虚光源的位置，观察干涉条纹的疏密变化规律，测定白光波长，了解双棱镜干涉的空间相干性及条纹可见度。
关键词：双棱镜；虚光源像；折射率；楔角。
引言：双棱镜干涉实验是大学物理实验中重要的光学实验之一，它是利用棱镜使光波产生两束光波，并发生干涉，从而求出微米数量级的光波波长。
双棱镜干涉实验的装置简单，原理也易懂，对理解光的波动性具有重要的意义。
本文将在双棱镜干涉实验的基础上，通过对双棱镜成像进行分析，深入研究双棱镜干涉的特点及规律，探讨双棱镜楔角和折射率的测量方法。
实验原理（一）两虚光源间距与狭缝－双棱镜间距的关系双棱镜外形结构如图所示，将一块平玻璃板上表面加工成两楔形面，端面与棱脊垂直，楔角较小，一般在３０′－ １°之间。
令双棱镜的材料折射率为 ｎ， 楔角为 α。
一线光源置于双棱镜前Ｌ处经双棱镜折射后产生二虚光源像Ｓ1、Ｓ2，如图所示。
根据折射定律，光线ＳＣ经双棱镜上半部折射光线的折射角：β＝ ｎα由于双棱镜的楔角α很小，二虚光源像Ｓ1Ｓ2的间距 ｄ 为：ｄ＝２（ Ｌ'＋ｈ）（ β－ α） ＝２（Ｌ'＋ｈ） （ ｎ－ １） α式中Ｌ'为二虚光源到双棱镜ＡＢ面的距离，ｈ为双棱镜的厚度。
考虑到双棱镜的楔角很小，可利用平玻璃板成像公式得到双棱镜二虚光源像的位置：Ｌ－Ｌ'＝（１－１／ｎ）ｈ Ｌ'＝Ｌ－（１－１／ｎ）ｈ则 ｄ＝２（Ｌ＋ｈ／ｎ）（ｎ－１）α 式中Ｌ为线光源Ｓ到双棱镜ＡＢ面的距离。
则两虚光源间距与狭缝－双棱镜间距成线性关系。
（二）多种方法测两虚光源的间距ｄ １．两次成像法在用双棱镜干涉测量光波的波长时" 关键是测量两虚相干光源的间距! 目前使用的教科书中一般采用二次成像法测量两虚相干光源的间距" 其实验装置和光路图如图１所示：图１中狭缝光源" 发出的光波经双棱镜上下两部分折射后形成两虚相干光源Ｓ1和Ｓ2，ｄ通过透镜Ｌ在两个不同位置的两次成像求得，即ｄ＝21d d ，ｄ1为两虚相干光源通过透镜所成的放大实像间的距离ｄ2为两虚相干光源通过透镜所成的缩小实像间的距离。
(光学专业优秀论文)光学材料的超快特性及测量研究
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光学材料的超快特性及测量研究
最后对本文的主要工作和今后的发展方向进行了总结和展望。
关键词：Ｓａｇｎａｃ干涉仪，简并四波混频，薄膜材料，掺铒碲酸盐玻璃，非线性 光学，飞秒
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光学材料的超快特性及测量研究
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高等光学论文
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一、微晶玻璃的优点
微晶玻璃（glass—ceramics）又称微晶玉石或陶瓷玻璃[1]，是将特定组成的 基础玻璃， 在加热过程中通过控制晶化而制得的一类含有大量微晶相及玻璃相的 多晶固体材料。 微晶玻璃的多种优良性能， 极大地扩展了其使用范围。热膨胀系数是微晶玻 璃材料使用时的重要参数， 低的膨胀系数对于构件的尺寸稳定性及抗热冲击性能 极为有利。产品具有机械强度高，坚硬耐磨以及良好的化学稳定性和热稳定性， 能适应恶劣的使用环境； 软化温度高，即使在高温的条件下也能保持较高的机械 强度；电绝缘性能优良，介电损耗小、介电常数稳定；密度小，但质地致密，不 透水、不透气等优异性能。另外，在一些领域和工作环境中，还要求微晶玻璃具 有较高光透过率。 微晶玻璃的这些性能主要取决于微晶相的种类、晶粒尺寸和数量、残余玻璃 相的性质和数量。以上诸因素，又由原始玻璃的组成及热处理制度来决定。热处 理制度不但决定微晶体的尺寸和数量，而且在某些系统中导致主晶相的变化，从 而使材料性能发生显著变化。
二、透明微晶玻璃的制备工艺
由于微晶玻璃的品种繁多， 每一种产品都对应一定的生产方法，归结起来微 晶玻璃制备方法主要有整体析晶法、烧结法和溶胶-凝胶法三大类。
2.1 整体析晶法
整体析晶法又叫熔融法、 熔体冷却法。这种方法至今仍是制备微晶玻璃的主 要方法。 其先决条件是基础玻璃应具有析晶能力。通常是在原料中加入一定量的 成核剂并混合均匀，在 1400～1500℃高温下熔制，均化后将玻璃熔体成形，经 退火后在一定温度下进行核化和晶化， 以获得粒细小且结构均匀的微晶玻璃制 品。可利用差热分析法来确定玻璃的转变温度和成核温度。通常，采用整体析晶 法制备微晶玻璃时， 一般都要经历核化和晶化两步法热处理过程 （如 Figure 1） 。
【论文】望远镜系统的光学设计
摘要早在 18世纪的时候，人们出于对自然界的好奇无意间发明了结构非常简单的望远镜。
而科技飞速发展的今天，望远镜的创新也是层出不穷，并且望远镜也被应用到各个领域。
本论文设计了一个军用望远镜，其可以观测到一定范围内的物体，适用五百米内的军用装备细节观察,一千米内的战地地形观察。
首先介绍了像差理论和光学自动设计原理，确定并给出了望远镜的总体设计方案。
然后就望远镜目镜的光学性能选择了对称型目镜。
在确定目镜类型的基础上，运用初级像差理论进行了军用望远镜目镜的初始光学结构设计，并给出了对称型目镜的有关结构参数。
昀后，在ZEMAX环境下进行了初始结构的像质评价，并运用ZEMAX软件提供的优化功能对整个望远镜目镜的初始光学结构进行了优化，经过反复的调试和修改，得到的优化结果明显优于初始结构。
为了评价本设计的军用望远镜目镜的成像质量，在优化之后还依据设计提出的技术要求进行了像差、公差的分析。
关键词：军用望远镜目镜，光学设计，像质评价，像质分析，ZEMAX软件AbstractIn the 18th century, people invented accidentally the telescope with very simple structure when the y were out of the nature of the curious. Today, there are various kinds of telescopes with new technologies and are used in wide fields.In this paper, a military telescope is designed, which can be used to observe objects in a certain range. It will be applied to a military equipment to observe the details within a half of kilometer and the battlefield terrain within one kilometer. First, image quality theory and optical automatic design theory are introduced in deteil. Using the theories,the telescope of design program is advanced. Then by the optical properties of the telescope eyepiece，symmetrical eyepiece is selected. Based on the primary aberration theory, the initial optical structure design of a military telescope eyepiece is expressed, and the structural parameters of the symmetrical eyepiece are displayed in a table i n order to determine the type of the eyepiece. Finally, the eyepiece is evaluated with ZEMAX software by image quality theorems. Using the optimization function in ZEMAX software environment, the initial optical structure of telescope eyepiece is optimized. The debugging is repeated after modification. The obtained optimal results are better than the initial structure. In order to evaluate the image quality of military telescope eyepiece, the aberration tolerance analysis is carried based on the technical requirements for the optimization of the design.Keywords：Military telescope eyepiece, optical design, image quality evaluation, the image analysis, ZEMAX software目录第一章绪论 (1)1.1望远镜的分类及演变 (1)1.1.1 折射式望远镜 (1)1.1.2 反射式望远镜 (2)1.2望远镜的光学特性 (4)1.2.1 望远镜的原理 (5)1.2.2 望远镜的目镜 (6)1.2.3正像望远镜中的转像系统和场镜 (8)1.3本论文的主要内容......................................................................................... 8第二章光学设计理论和像差理论 (9)2.1光学设计的概念 (9)2.1.1 光学设计方法 (10)2.1.2 光学系统总体设计和布局 (10)2.1.3 光组设计 (11)2.2像质评价和像差理论 (13)2.2.1 像质评价 (13)2.2.1 像差概念和理论 (14)2.3望远镜设计的总体方案 (17)2.3.1 设计方案介绍 (18)2.3.2 初始光学结构设计............................................................................................. 18 第三章望远镜的光学结构设计. (20)3.1望远镜光学性能的确定 (20)3.1.1 望远镜对光学性能的要求 (20)3.2望远镜光组的设计 (21)3.2.1 目镜的选型 (21)3.2.2 物镜的选型 (26)3.2.3 分划板的计算 (26)3.2.4 转像系统的选择 (26)3.3望远镜设计总结............................................................................................ 27第四章望远镜目镜的光学结构优化 (29)4.1在ZEMAX环境下建立镜头文件 (29)4.1.1 属性输入 (29)4.1.2 对称目镜面参数的输入 (30)4.2初始结构的像质评价 (31)4.2.1 球差曲线 (32)4.2.2轴外细长光线像差性曲线 (33)4.2.3 像差特性曲线 (35)4.2.4 点列图(Spot Diagram) (37)4.3望远镜目镜的优化 (37)4.3.1 确定优化变量 (38)4.3.2 设定评价函数 (38)4.3.3 优化 (38)4.3.4 优化结果 (39)4.4望远镜目镜像差的公差分析...................................................................... 43第五章总结......................................................................................................... 45参考文献............................................................................................................... 46致谢..................................................................................................................... 48声明 (49)第一章绪论望远镜是众多光学仪器中发展昀为久远的,本章就望远镜结构分类,简要的原理,发展历史进行一些系统介绍。
物理光学期末论文
《物理光学》课程论文题目：关于法布里-珀罗干涉仪的探究学院：专业:班级：学号：姓名：关键词：法布里-珀罗干涉仪；光学；谐振；摘要：随着激光技术的发展，光的干涉技术被应用在许多领域。
在这些应用中，能够产生良好的多光束干涉效果的法布里-珀罗干涉仪更是被广泛应用于例如激光器谐振腔、精细距离的测定、信号的检测分析，计算气体折射率等。
这些应用基本体现了法布里—珀罗干涉仪两个方面的优势，一个是干涉仪中两个平板间的多光束干涉，一个是光束透射出两个平板后的多光束干涉。
一．法布里-珀罗干涉仪的原理光学中，法布里－珀罗干涉仪是一种由两块平行的玻璃板组成的多光束干涉仪，其中两块玻璃板相对的内表面都具有高反射率。
法布里－珀罗干涉仪也经常称作法布里－珀罗谐振腔，并且当两块玻璃板间用固定长度的空心间隔物来间隔固定时，它也被称作法布里－珀罗标准具或直接简称为标准具，但这些术语在使用时并不严格区分。
这一干涉仪的特性为，当入射光的频率满足其共振条件时，其透射频谱会出现很高的峰值，对应着很高的透射率。
法布里－珀罗干涉仪这一名称来自法国物理学家夏尔·法布里和阿尔弗雷德·珀罗。
对于法布里－珀罗标准具而言，其透射率随波长的显著变化是由于两块反射板之间多重反射光的干涉。
当透射光为同相时它们有相长干涉，对应着标准具透射率的峰值；而当透射光反相时则对应着透射率的极小值。
多重反射光彼此是否同相，取决于入射光的频率、光线在标准具内传播的折射角、标准具的厚度及其所用材料的折射率。
图 1.1法布里-珀罗干涉仪简图法布里－珀罗标准具中，两束相邻的反射光之间的光程差，在不考虑相移时的相位差为：若两个表面的反射比都为，则标准具的透射率函数由下式给出其中：。
当相邻两束光之间的光程差为波长的整数倍时，透射率函数有最大值1。
在介质无吸光的情形下，标准具的反射率满足：当，也就是光程差为波长的半奇数倍时透射率函数有最小值，此时对应着反射率的最大值在透射率函数上，两个相邻的透射峰值之间的波长间隔被称作标准具的自由光谱范围（FSR），它由下式给出：其中是最近峰值的中心波长。
光学小论文
光学小论文：数码相机原理照相机从胶片式的到如今的数码相机一直在不断发展走进千家万户，那么这个我们经常使用的光学仪器里有多少光学知识呢。
以前我了解甚少，只隐约知道其中有很多透镜组进行成像，买相机是看着那些眼花缭乱的规格参数也是一头雾水。
这学期刚刚学习了光学，我决定通过查阅一些资料运用一些学过的知识，初步了解一下照相机的内部原理。
（1）小孔成像数码相机在基本成像原理上，与传统的胶片相机乃至相机的老祖宗均属“同宗同源”——它们所遵循的都是“小孔成像”原理。
我们知道，光在同一均匀介质中、不受引力作用干扰的情况下，沿直线传播；因此它在遇到阻隔物上的孔洞时会穿过它，并能在孔后一定距离内的对应平面上投射出一个倒立的实影；只要投影面周围的环境足够暗，影像就能被人眼所观看到。
照相技术的发明者正是利用光的这一的特性与传递原理，以光子为载体，把某一瞬间被摄景物的光信息以能量方式通过设在相机上“孔洞”传递给后方的感光材料。
简单地说，照相机的基本工作原理就是——将景物影像通过光线的各种传播特性准确地聚焦在具有感光能力的成像平面上，通过各种辅助手段控制光线的流量，从而获得符合用户要求的影像画面，最后通过不同的手段保存下来。
在照相机上，“小孔成像”原理中的“小孔”就是大家一定不会感到陌生的“镜头”（其实更精确的描述应该是镜头内的光圈孔），而镜头后方的感光体（感光材料）便是“投影面”。
（2）镜头“小孔成像”只能简单地“留影”，却无法便捷地控制成像大小与清晰度，这个问题可以通过使用可改变光线聚散的“透镜”来解决。
为了获取清晰的成像，早在16世纪欧洲人设计的暗箱上就已经采用了透镜，照相机沿用了这一设计并将其发扬光大。
所以准确地说，照相机所遵循的是——以“小孔成像”为基础的“透镜成像”原理。
相机上安装这类透镜的部分就是我们所说的“镜头”。
随着技术的发展，人们发现改变被摄物体或景象的大小范围与清晰度，可通过在镜头中使用、组合不同规格的透镜并调节其位置来实现，因此镜头结构逐渐变得复杂起来。
光学专业毕业论文范文
光学专业毕业论文范文在光学的开展历史上，曾经有几位学者做出过出色奉献。
其中，依萨克-牛顿(I. Newton1642--1727)[1] 认为，光是发光体发射的一种微粒，人们通常说的粒子性。
到公元二十世纪初，爱因斯坦等人[2] 认为，光是一份一份的，每一份被称为光量子。
综合牛顿与爱因斯坦的研究思想，作者经过详细考虑后认为，一份光量子为一个独立的能量体，它是由更细微的能量颗粒按照某种方式集合而成的一个能量体，是一个具有空间形态的几何体。
作者为了不再引进更多的新名称而称它为根本能量单元体。
这种能量单元体颗粒也有学者称它为亚光子[3]。
波动性代表人物惠更斯(C.Huygens,1629-1695)[4] 提出了光的球面波观点，作者不能理解的是：一个光粒子是怎样产生的一个球面波，一个子波的能量又是多少?恐怕科学巨匠和高手也不理解他的详细描绘。
一份光量子能量的大小，我们不可能将一份光量子的内部构造分拆开进展测量和计算至少在当前这个时代是这样。
接下来我们只有间接地使它与粒子(实物体)发生互相作用后所产生的效应进展描绘。
如示，设想，这些实物粒子在常温下处于稳定状态(只有温度处在绝对零度或附近时的实物粒子才可能处于基态)，当它没有吸收外来能量时，也就不存在能量的外泻(辐射)，这时它处于临时稳定状态。
在中，从S 发出的光经透镜L 后照射一透明物质，光子-1从实物粒子之间的狭小空隙(真空区域)中穿刺而过，光子-2 被实物粒子所吸收;我们设想，这个理想化粒子具有吸收一切能量段光子的才能，将吸收的每份光子又完全彻底地辐射出去(在粒子中不作任何残留)。
即是，认为实物粒子辐射出去的光子与它所吸入光子的能量完全一样。
显然，粒子在这一过程中经历了两个阶段：它吸收一份光子便从初始的稳定状态跃升至高的能量状态，这过程即为能量的上涨阶段;而高能态的它是极不稳定的，?即开场泻能，从高能态辐射光子而回落到原有的初始状态。
粒子所经历吸能和泻能这一过程的两个阶段，就认为是粒子完成了一次能量的上涨和回落，简称粒子能量的一次涨落。
大学物理光学论文论文
包头师范学院2012 -2013学年第一学期期末考试课试卷考试科目光学信息技术原理及应用成绩院系物理科学与技术学院专业物理级 10姓名张艳有任课教师签名：院系负责人签名：全息摄影的介绍及其应用前景物理科学与技术学院 10级物理系1班张艳有 1009320036摘要本文通过对全息摄影的介绍，来展现这种特殊照相技术与其他传统照相方式相比的优势和相关的应用，以及在特殊场合的应用。
关键字全息摄影；激光光源；三维立体一、全息摄影的百科名片全息摄影亦称：“全息照相”，一种利用波的干涉记录被摄物体反射（或透射）光波中信息（振幅、相位）的照相技术。
全息摄影是通过一束参考光和被摄物体上反射的光叠加在感光片上产生干涉条纹而成。
全息摄影不仅记录被摄物体反射光波的振幅（强度），而且还记录反射光波的相对相位。
二．原理其第一步是利用干涉原理记录物体光波信息，此即拍摄过程：被摄物体在激光辐照下形成漫射式的物光束；另一部分激光作为参考光束射到全息底片上，和物光束叠加产生干涉，把物体光波上各点的位相和振幅转换成在空间上变化的强度，从而利用干涉条纹间的反差和间隔将物体光波的全部信息记录下来。
记录着干涉条纹的底片经过显影、定影等处理程序后，便成为一张全息图，或称全息照片；其第二步是利用衍射原理再现物体光波信息，这是成象过程：全息图犹如一个复杂的光栅，在相干激光照射下，一张线性记录的正弦型全息图的衍射光波一般可给出两个象，即原始象（又称初始象）和共轭象。
再现的图像立体感强，具有真实的视觉效应。
全息图的每一部分都记录了物体上各点的光信息，故原则上它的每一部分都能再现原物的整个图像，通过多次曝光还可以在同一张底片上记录多个不同的图像，而且能互不干扰地分别显示出来。
全息原理是“一个系统原则上可以由它的边界上的一些自由度完全描述”，是基于黑洞的量子性质提出的一个新的基本原理。
其实这个基本原理是联系量子元和量子位结合的量子论的。
其数学证明是，时空有多少维，就有多少量子元；有多少量子元，就有多少量子位。
大学物理课堂小论文
关于半波损失的几个实验验证姓名：班级：学号：【摘要】在大学物理的波动光学部分，半波损失是一个重点内容。
而进行干涉的相关计算研究时又不得不考虑半波损失的影响。
于是本文通过菲涅尔公式分析了半波损失，也从几个比较经典的干涉实验来验证半波损失的存在。
【关键词】半波损失劳埃德镜实验劈尖干涉牛顿环一．半波损失的基本概念所谓“半波损失"，就是当光从折射率小的光疏介质射向折射率大的光密介质时，在入射点，反射光相对于入射光有相位突变π，即在入射点反射光与入射光的相位差为π，由于相位差π与光程差λ/2相对应，它相当于反射光多走了半个波长λ/2的光程，故这种相位突变π的现象叫做半波损失。
半波损失仅存在于当光从光疏介质射向光密介质时的反射光中，折射光没有半波损失。
当光从光密介质射向光疏介质时，反射光也没有半波损失。
实验和理论研究表明光从光疏介质射向光密介质时，在掠入射（入射角接近90度）或正入射（入射角为0度）的情况下，在两种介质界面处反射时相位发生π的突变。
这一变化导致反射光的光程差附加了半个波长，称为半波损失。
二．反射光会发生半波损失的原因反射光的相位跃变情况较为复杂，它有两个转折，一个是入射角θ1>θB(布儒斯特角)和θ1<θB时的情况跃变不同；另一个是折射率n1>n2和n1<n2时的跃变情况不同。
现对这几种状况分别加以讨论。
从菲涅尔公式出发。
1. n1<n2的情况若n1<n2，则有折射定律可知，必有θ1>θ2，因此sin(θ1-θ2)>0，又因sin(θ1+θ2)>0所以在这种情况下，r永远为负值。
即光束由n小的介质进入n大的介质时，不论入射角为何值，反射光的垂直分量永远都π的相位突变。
至于平行分量，在θ1>θB和θ1<θB时的情况不一样。
θ1<θB时，有θ1+θ2<90°(θ1=θB时, θ1+θ2=90°),因此tan(θ1+θ2)>0,tan(θ1-θ2)>0或r//为正。
光学小论文
光学小现象及理论解释PB11207046 杨文豪中国科学技术大学生命科学学院E-mail: ******************【摘要】带着近视眼镜，当斜视某些物体时会发现物体的边缘出现颜色，或红或蓝，若物体轮廓明暗差别越显著，显色也越明显，如较强光下的影子，日光灯等与周边亮度差别较大的物体易观察到此现象。
本文用基本的色散理论进行解释，并分析实际光源的色散情况。
【关键词】近视镜，边缘显色，实际光源色散，非自由光谱【前言】近视镜为凹面镜，边缘类似于三棱镜，对自然光有一定的色散效果；物体的轮廓处光强发生改变，起一种特殊光源的效果。
故简化为有宽度的光源经过三棱镜折射色散的简单物理模型进行简化分析。
【正文】原理图d较大，远大于色散光谱宽度。
分析简图拍摄效果图有宽度的光源可认为是无限多个线光源组合，每个线光源进行色散，然后叠加，最终效果为中间显白色，上端偏红下端偏蓝紫，分别为光谱上半部分和下半部分，当光源变窄或棱镜色散增强时，色散谱就越接近于理想线光源色散谱，各种颜色越易于区分，如效果图2，可分辨出更多色带。
效果图2理论模型：若用楔形棱镜进行小角近视则有偏向角)1n (-δ=θ（δ为棱镜顶角），假设接收屏与红单色光线垂直。
设自然光中各波长光光强相同且随空间均匀分布（o i xI=∂λ∂∂），并有)(k n )(n 20λ-λ+=λ，可见光波长范围为（紫21~λλ红）。
)(k ),(k ),1n (12m 2o o o λ-λδ=αλ-λδ=θ-θ=α-δ=θ；于是色散后光谱宽l x y m o o α+=；色散前光强⎰⎰λλλ=12od i dx I o x 0;色散后I d ),y (i dy I 12m o l x 0'=λλ=⎰⎰λλα+。
位置x 处频率为λ的光将照到屏上)(kl x y 12λ-λδ+=上，因而产生对应关系： (1).;k l /y ,0;k l /y ,i ),y (i ,l y 02122o m δ-λ≤λ≤λλ≤λ≤δ-λ=λα≤≤). (2).;,i ),y (i ,x y l 21o o m λ≤λ≤λ=λ≤≤α(3).;kl x y ,0;k l x y ,i ),y (i ,l x y x 2o2o 21o m o o λ≤λ≤δ--λδ--λ≤λ≤λ=λα+≤≤所以色散后光强空间密度(1).;l y 0,k l y i d ),y (i dy dI m o 1'2α≤≤δ=λλ=⎰λλ (2).;x y l ),(i d ),y (i dy dI o m 12o 1'2≤≤αλ-λ=λλ=⎰λλ (3).;l x y x ,i )kl x y (d ),y (i dy dI m o o o o 121'2α+≤≤δ--λ-λ=λλ=⎰λλ 因此可做出光强空间密度图：并分别作A ，B ，C 三处的λ-i 图，以分析其频谱： A:B ：C ：从图中可以明显地看出不同位置处的频谱特性，对于A 处的，光不含靠近紫光的部分，因此显色偏红；对于B 处的，含全频率范围的可见光，且光强一致，故显白色；对于C 处的，其不含靠近红光的部分，所以显色偏蓝紫。