光学课件之五全息照相简介.ppt

波动光学的基本原理（1）制作者：赣南师范学院物理与电子信息学院：王形华1第二章 波动光学的基本原理几何光学和波动光学是经典光学的两个 组成部分几何光学从光的直线传播、反射 、折射等基本实验定律出发，讨论成像等特 殊类型的光传播问题， 方法是几何上的， 不涉及到光的本性问题在经典光学中，从 本质上讲，光是特定波段的电磁波，要真正 理解光，必须研究光的波动性2本章的要求：1、掌握定态光波的复振幅描述 2、掌握波前的概念、波的迭加原理波的干涉及 相干条件 3、掌握杨氏实验的装置、实验现象、条纹间距计算公式 4、掌握惠更斯—菲涅耳原理，菲涅耳圆孔和圆屏衍射，夫琅和费单缝衍射及其强度计算公式 5、掌握光的五种偏振态概念 6、掌握光在电介质表面的反射和折射菲涅耳公式 7、了解普通光源的发光机制、巴俾涅原理、光学仪器的像分辨本领 3本章的重点：复振幅、波前、平面波、球面波的概念， 波的干涉原理和相干条件，空间频率的概念 ，衍射的概念，惠更斯—菲涅耳原理，菲涅 耳圆孔衍射、夫琅和费单缝衍射及其强度计 算公式，光的五种偏振态概念本章的难点：空间频率的概念、傍轴条件和远场条件 、位相关系和半波损失 4§1、定态光波与复振幅描述一、波动概述时空双重周期性，标量波、矢量波；波面、波线；波前、球面波、平面波。

5二、定态光波的概念1、定态波场的定义： （1）空间各点的扰动是同频率的简谐振荡 （频率与振源相同） （2）波场中各点扰动的振幅不随时间变化，在空间形成一个稳定的振幅分布2、普遍定态标量波的表达形式：63、定态平面波和定态球面波定态平面波波函数的特点：（1）振幅是常数，与场点的坐标无关；（2）位相是直角坐标的线性函数：是波矢场点P的位置矢量为振源的初相位（下同）78定态球面波波函数的特点：（1）振幅反比于场点到振源的距离2）位相的分布形式为：94、光是一种电磁波，它是矢量波，需要用 两个矢量来描述：在一定条件下，一般只需要考虑光波中振 动矢量的某一分量，这时矢量波可以近似用 标量波来处理在各向同性媒质中傍轴条件 时，用标量波来处理光的干涉、衍射等问题 得到的结果基本正确 10三、复振幅描述在讨论单色波场中各点扰动的空间分布 时，时间因子总是相同的，常可以忽略不写， 为此引入复振幅：1、复振幅112、平面波和球面波的复振幅球面波的复振幅平面波的复振幅（发散）（会聚）12四、强度的复振幅表示作业：P147, 1、3（相对强度）13。