光学小结(公式板)
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◆振动与波动(预备知识)
1.电磁波是横波。E矢量和B(H)矢量互相垂直,且都垂直于传播方向。E×H 的方向为波的传播方向。
2.E矢量和B(H)矢量在各自的平面上振动,位相相同。
√ε E=√μ H,B=μH
3.电磁波的传播速度
u=1/√εμ
真空中,C =1/√ε
0μ
=3×108(米/秒)
◆第一章和第二章(波动光学)小结
一.基本概念
1.光程——光在媒质走过的几何路程与媒质折射率的乘积。
2.半波损失——当光从光疏媒质入射到光密媒质时,反射光存在位相突变(改变了π),相当于多走了半个波长的光程,称为半波损失。3.相干光的三个条件——振动方向相同、振动频率相同、初位相差恒定。4.相位差与光程差的关系ΔΦδ
——= ——,Δφ= 2kπ, δ=kλ, 加强
2πλΔφ=( 2k+1)π, δ=(2k+1)λ/2,减弱5. 惠更斯--菲涅耳原理
(p72)
理解半波带法
O为点光源,P为观察点
(p75)
k为半波带的数目
如果用平行光照射圆孔,R = ∞
当k为整数(且k不是太大时,各a k近似相等):
(P74)
当k为偶数时,合振幅较小,可视为暗纹(合振幅A=0);
当k为奇数时,合振幅较大,可视为明纹(合振幅A=a1);第三章几何光学
第四章光学仪器
1.了解光学仪器的三大本领:放大本领、聚光本领、分辨本领
第五章.光的偏振
当入射光为天然光时,反射光和折射光均为部分偏振光;
反射光垂直分量多于平行分量,
折射光平行分量多于垂直分量。
当入射角i满足布儒斯特定律 tgi=n
2/n
1
时,反射光成为线偏振光。
此时,i+γ=90°。γ为折射角。
第七章.光的波粒二象性——光的量子性:
1.光的粒子性—光是由一个个以光速C运动的粒子组成的粒子流,称为光子。光子静止质量m0=0
光子能量E= hυ=mc2,式中υ为光波的频率;
光子动量P= h/λ=mc,式中λ为光波的波长;
光子的相对论质量m=E/c2 = P/c
2.光子理论解释光电效应
光电效应方程:hυ=W+Ek (实质是能量守恒)
hυ为入射光子的能量,Ek为逸出电子的初动能;
W为电子的逸出功,W= hυ0,υ0为照射光的红限频率,
1
Ek =—m v2 =eU a,U a为遏止电势差;
2
3.光子理论解释康普顿散射
υ+m C2
= —— cos θ+ m Vcosφ
λ
Y方向 : h
0 = —— sin θ- m Vsinφ
λ
波长的偏移量:Δλ=λ-λ
2h θθ
= —— sin2— = 0.0486 sin2—( A )
m
0c 2 2
V
υ,波长为λ
频率为
X
°