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光学教程课件1.1

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卖家[上传人]：飞****9

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1、本章概述光的电磁理论 1 1 明确光是电磁波产生光效应的是电场强度矢量波动的特性 1 2 讨论波的独立性迭加性相干性光的干涉 1 3 1 8 干涉的应用 1 9 1 11 干涉仪和其他应用附录计算方法和公式的推导第一章光的干涉光学是研究光的传播以及它和物质相互作用问题的学科光学通常分为以下四个部分现代光学以激光问世为标志与许多科学技术领域紧密结合派生了许多新的分支学科电磁波在介质中的传播速度电磁波在真空中的传播速度普适常数 1 在介质的界面上发生反射折射现象 2 在传播中出现干涉衍射偏振现象电磁波 3 由麦氏方程导出 1 1光的电磁理论 1 1 1Maxwell电磁波理论不带电的均匀非导电介质中的Maxwell方程组电磁波是物质矢量波动方程利用恒等式电磁场的波动方程传播速度电磁波真空光速其中波动方程的标量形式直角坐标系对磁感应强度B有相似的方程加上正确的边界条件可得到波动方程的解光波电磁波的传播规律例如两个非导电介质分界面上的边界条件的切向分量连续的法向分量连续反射光和折射光的强度和振幅的分配规律 Fr

2、esnel公式 1 1 2光的传播行为从标量波动方程可以了解波的波动行为 A 沿Z方向的平面波满足上述方程的波函数具有的形式行波平面波的一般形式传播方向行波的运动平面波的一般形式传播方向 B 以O点为球心的球面波球面座标系的Laplace算符其中球面波具有球对称球面波的振幅随距离的增大而减小一般表示 1 1 3 单色光波的数学表示实数表示复数表示 a 光波的振幅位相 Phase 初位相例如单色平面波光波的强度光强lightintensity 的定义光波的强度I应能反映探测器对光波的响应程度 1 1 4 光的其它特性 A 光在介质中的传播速度和折射率介质中的速度真空中的速度折射率的定义例如空气 1 00029 水 1 33 玻璃 1 5 折射率n还与波长有关色散现象结论光是某一波段的电磁波实验表明若为光在透明介质中的传播速度为透明介质的折射率则讨论 2 对人眼和感光仪器起作用的是光波中的振动矢量通常指 3 可见光的波长范围 B 光波的振动特性光具有偏振现象光波是横波光的振动方向与传播方向垂直 C 光谱特性电磁波的频率范围很广不同波长的电磁波与物质相互作用时有显著不同的现象和规律因此可将电磁波分为很多波段电磁波谱线频率v与波长l的关系真空中的光速

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