中山大学课件-普物-光学

《大学物理光学》PPT课件(2024)

16
干涉仪和衍射仪使用方法
干涉仪使用方法
通过分束器将光源发出的光波分成两束，再经过反射镜反射后汇聚到一点，形成干涉图样。通过调整反射镜的位置和角度，可以观察不同干涉现象。
衍射仪使用方法
将光源发出的光波通过衍射光栅或单缝等衍射元件，观察衍射现象。通过调整光源位置、衍射元件参数等，可以研究光电效应、康普顿效应等现象表明光具有粒子性，即光量子（光子）。
波粒二象性的统一
光既具有波动性又具有粒子性，二者是统一的。在不同条件下，光表现出不同的性质。
4
光的传播速度与介质关系
真空中的光速
在真空中，光的传播速度最快，约为 3×10^8 m/s。
光速与波长、频率的关系
2024/1/30
24
光学存储技术原理及应用
光学存储技术的分类
只读型、一次写入型和可重写型
光学存储技术的原理
利用激光束在存储介质上形成微小坑点来记录信息
光学存储技术的应用
数字音频、视频、图像和计算机数据的存储
2024/1/30
光学存储技术的优缺点及发展前景
容量大、保存时间长，但读写速度相对较慢
25
应用
透镜广泛应用于摄影、望远镜、显微镜等光学仪器中，用于实现物体的放大、缩小和成像等功能。
10
反射镜成像原理及应用
成像原理
反射镜通过反射光线来改变光线的传播方向，从而形成像。反射镜的成像规律遵循光的反射定律和光路可逆原理。
应用
反射镜广泛应用于天文望远镜、激光测距仪、光学干涉仪等光学系统中，用于实现光线的反射、聚焦和成像等功能。
光学传感器种类及工作原理
光学传感器的分类
光电传感器、光纤传感器、光谱传感器等

2024版物理光学ppt课件

产生条件
光波通过偏振片或反射、折射等过程。
应用举例
偏振片的应用、偏振光的干涉等。
光的波动理论
光的波动说
认为光是一种波动的ห้องสมุดไป่ตู้ 质，具有干涉、衍射等
波动特性。
光的电磁理论
认为光是一种电磁波，具有电场和磁场交替变
化的特点。
光的量子理论
认为光是由一份份能量子组成的，即光子，具
有粒子性。
光的波粒二象性
光学仪器的主要性能指标及其评价方法，包括分辨率、放大率、视场、像质等。
光学仪器的使用与维护
光学仪器的正确使用方法、保养维护及故障排除技巧。
04 光的量子性质
光的粒子性表现
光的直线传播光在同种均匀介质中沿直线传播，这是光的粒子性的表现之一。
光的反射和折射
光在传播过程中遇到不同介质的分界面时，会发生反射和折射现象，这些现象也可以用光的粒子性来解释。
光的散射
当光通过不均匀介质时，部分光束将偏离原来方向而分散传播，从侧面看到光亮的物体，这种现象称为光的散射，也是光的粒子性的一种表现。
光电效应实验
• 实验原理：光电效应是指光照射到物质表面时，引起物质电性质发生变化的现象。爱因斯坦提出了著名的光电效应方程，成功地解释了光电效应现象。
• 实验装置：光电效应实验装置包括光源、滤光片、光电管、微电流计和电源等部分。 • 实验步骤：首先选择合适的光源和滤光片，调整光源和光电管之间的距离和角度，使光束能够照射到光电管的
05 现代光学技术
激光技术及应用
激光产生原理
介绍激光产生的物理过程，包括粒子数反转、受激辐射等概念。
激光器种类
列举不同类型的激光器，如气体激光器、固体激光器、半导体激光器等，并简述其工作原理和应用领域。

《大学物理光学》PPT课件

1
i
C
2
e AB cos r
e AB BC cosr
'
c
A

e
B
AC ACsini 2etgrsini
2ne sinr λ δ 2n1e sini cosr cosr 2
sini n u1 sinr n 1 u 2
2e λ δ ( n n 1 sinrsini) cosr 2
凸起
（4）牛顿环 R-e R
e
r
λ 明纹 2e kλ 2 λ λ 暗纹 2e ( 2k 1) 2 2 2 2 2 R r (R e)
r R 2 Re e
2 2 2
R>>e
r 2 R e
2
r
2Re
0
明环半径
r
λ ( 2k 1)R 2
k 1,2,3
例题，已知 =500nm 平行单色光垂直入射 a=0.25mm f=25cm 求:(1)两第三级明纹之间的距离 f
x3 o
（2）第三级明条纹的宽度解：（1）第三级明条纹满足
7 a sinθ 3 λ k3 2 7λ f x3 7 x3 a sinθ 3 λ si nθ 3 2a 2 f
）菲涅耳衍射（近场衍射衍射的两大分类夫琅和费衍射（远场衍射）
菲涅耳衍射光源，屏幕距衍射屏有限远
夫琅和费衍射光源，屏幕距衍射屏无限远
S
P
菲涅耳衍射
（近场衍射）衍射屏
菲涅耳
圆孔圆屏单缝双缝单边
衍射
圆孔圆屏夫琅和费
单缝双缝单边
衍射

《光学》全套课件 PPT

τ
cosΔ
dt =0
τ0
I = I1 +I2
叠加后光强等与两光束单独照射时的光强之和，
无干涉现象
2、相干叠加满足相干条件的两束光叠加后
I =I1 +I2 +2 I1I2 cosΔ 位相差恒定，有干涉现象
若 I1 I2
I =2I1(1+cosΔ
)
=4I 1cos2
Δ 2
Δ =±2kπ I =4I1
r2
§1-7 薄膜干涉
利用薄膜上、下两个表面对入射光的反射和折射，可在反射方向(或透射方向)获得相干光束。
一、薄膜干涉扩展光源照射下的薄膜干涉
在一均匀透明介质n1中
放入上下表面平行,厚度
为e 的均匀介质 n2(>n1)，
用扩展光源照射薄膜，其
反射和透射光如图所示
a
n1
i
a1 D
B
n2
A
n1 C
2、E和H相互垂直，并且都与传播方向垂直，E、H、u三者满足右螺旋关系，E、H各在自己的振动面内振动，具有偏振性．
3、在空间任一点处
εE = μH
4、电磁波的传播速度决定于介质的介电常量和磁导率，
为
u= 1 εμ
在真空中u= c =
1 ≈3×108[m ε0μ0
s 1]
5、电磁波的能量
S
=E
×H ,
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。
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。 •1610年，伽利略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

大学物理课件光学

27
06
实验方法与技巧
2024/1/25
28
分光计调整与使用注意事项
2024/1/25
调整分光计底座水平
使用水平仪确保分光计底座水平，避免影响后续测量精度。
调整望远镜对平行光聚焦
通过目镜观察平行光是否聚焦在分划板上，调整望远镜位置实现对平行光的聚焦。
调整平行光管发出平行光
通过调整平行光管的位置和角度，使其发出的光为平行光，为后续实验提供准确的光源。
31
干涉法测微小量实验步骤及数据分析方法
计算微小量
根据干涉条纹间距和数量，利用干涉公式计算出待测微小量。
误差分析
对实验数据进行误差分析，评估测量结果的准确性和可靠性。
2024/1/25
32
衍射法测波长实验原理及操作过程
实验原理
当单色光通过单缝或小孔时，会发生衍射现象，形成明暗相间的衍射条纹。通过测量衍射角或衍射条纹间距，可以计算出单色光的波长。
光电效应
当光照在金属表面时，金属中的电子会吸收光子的能量并从金属表面逸出，形成光电流。光电效应实验证明了光的量子性。
康普顿效应
当X射线或γ射线与物质相互作用时，光子将部分能量转移给电子，使电子获得动能并从原子中逸出。康普顿效应进一步证实了光的粒子性。
7
02
光的干涉现象及应用
2024/1/25
发生衍射现象，形成特定的衍射图样。
2024/1/25
03
X射线衍射在晶体结构分析中的应用
通过分析X射线衍射图样，可以确定晶体的晶格常数、原子间距等结构
参数，进而推断出晶体的化学组成和晶体结构。这对于研究物质的性质
和开发新材料具有重要意义。
17

光学基本知识讲座PPT课件

心性将遭到破坏，产生各种成像缺陷。这种成
像缺陷就是像差。
像差分类：
对单色光：球差、彗差、象散、场曲、畸变
对多色光：位置色差、倍率色差
1.球差
由轴上一点发出的光线
经球面折射后所得的截距L’, 随入射光线与光轴夹角U或入射光线在球面上的入射点的
高度而异，原来的同心光束将不复为同心光束。不同倾角的光线交光轴于不同的位置上，相对于理想像点位置
光栅
光栅主要参数：
1.光栅常数
(栅格周期)d；
2.缝宽
光栅主要作用：
分光，产生衍
射光斑。
2.光头光学设计实例介绍TOP 66A设计方案
光是电磁波，光线是波面的法线。如光学系统是理想的，经系统形成一个新的球面波，但实际上，由于光学系统存在成像缺陷，不可避免地使波面变了形，这个变了形实际波面与相对于理想波面的偏离，就是波像差。
7.像质评价
光学系统设计时必须校正像差，如何评判设计质量的好坏
就要用适当的方法来进行。
目前最常用的方法有：
同方向上有不同的曲率，其曲率随
方向而渐变，分别形成子午像点和
弧矢像点。
两个像点之间的距离就用来描
述像散的大小。
xts’=xt’-xs’
场曲：
即使子午像点和弧矢像点重合，
但像面仍然弯曲，这就是场曲。
4.畸变
理想光学系统，一对共轭面上的放大率是常数。
实际光学系统，当视场变大时，像的放
大率随视场而变，使像相对于物体失去了相
1）物空间的中的一点对应与像空间中唯一的一点，
这一对点称为共轭点；
2）物空间中的一条直线对应与像空间中唯一的一
条直线，这一对直线称为共轭线；

大学物理课件光学-1

第十一章光学
波阵面分割法
s1
光源 *
s2
相干光的产生原理：光源上同一点发的光分成两部分，再进行叠加，这两部分光是同一个发光原子的同一次发光，为相干光。
杨氏
11-2 杨氏双缝干涉一、杨氏双缝干涉
实
s1
r1
验装置
s d o
s2
r
d'
d' d
劳埃第十德一镜章光学
p
B
r2
x
o
光程差
sin tan x d'
概述
光学(Optics第)十一章光学
1）光的机械微粒学说（17世纪---18世纪末）
代表：牛顿对立面：惠更斯--波动说
v水 v空气
v水 v空气
分歧的焦点：光在水中的速度
v v 1850年佛科（Foucauld）测定
水
空气
2）光的机械波动说（19世纪初--后半世纪）
2）光的机械波动说（19世纪初--后第半十世一纪章）光学
1、理解相干光的条件及获得相干光的方法。
2、掌握光程的概念以及光程差和相位差的关系，理解在什么情况下的反射光有相位跃变。
3、能分析杨氏双缝干涉条纹及薄膜等厚干涉条纹的位置。
4、了解迈克耳孙干涉仪的工作原理。
二、光的衍射
第十一章光学
1、了解惠更斯－菲涅耳原理及它对光的衍射现象的定性解释。
2、理解用波带法来分析单缝的夫琅禾费衍射条纹分布规律的方法，会分析缝宽及波长对衍射条纹分布的影响。
n
第十一章光学
s1 *
r1
P
➢ 波程差 r r2 r1
s 2*
r2 n

大学物理ppt几何光学

1 s′ = 1 1 = −60(cm) f − s
何？解：按题意, f=20cm, s=15cm 由薄透镜公式，像距为
f
2 f
26 26
薄透镜公式也适用于凹透镜，此时，焦距 f 应取负值. 实际物体经凹透镜所成的像总是正立的缩小了的虚像，且与物体位于透镜的同一侧，如下图所示.
27 27
s′
10 10
凸镜
1 1 1 + = s s′ f
s′ < 0
焦距 f 应取负值
s′ < s
s′ m= <1 s
像的横向放大率为
正立的缩小了的虚像
11
1 1 2 2
O
h0
p0
p′
f
h1
F
例凸面镜的曲率半径为 0.400m , 物体置于凸面镜左边 0.500m 处, (1) 用作图法画出物体的像位置; (2) 求实际像的放大率.
θi = θ r
物体在平面镜内形成相对于镜面对称的虚像。
33
25.3 球面反射镜球面反射镜——反射面为球面一部分的反射镜. ⒈凹镜的特性：对入射平行光束有会聚作用.
r
l1
f
条件：入射光为傍轴光线.
α1 = 2θ1 l1 l1 α1 = θ1 = f r
r f = 2
55
2.凹镜的成像规律
6
A
B
C
•
B′
A
F
s′
•
A′
B′
A′
s
C
•
F B
s
•
s′
⑶像的特点： ①当物距大于焦距时，为倒立缩小的实像；当物距小于焦距时，为正立放大的虚像.

大学物理：光学和近代物理PPT

u x v ux v 1 2 u c x
例 7：
实验室中有一个以速度0.5c飞行的原子核，此核沿着它的运动方向以相对于核为0.8c的速度射出一电子，同时还向反方向发射一
光子，实验室中的观察者测得电子和光子的速率分别是多少？
x v u1 0.8c 0.5c u1 x 0.93c 0.5c v x 1 2 0.8c 1 2 u1 c c u2 x x v u2 v x 1 2 u2 c c 0.5c 0.5c 1 2 c c
幕移到新的焦平面上；
练习13：
在单缝夫琅和费衍射实验中，波长为的单色光的第三级明纹与波长为630nm的单色光的第二级明纹恰好重合，试计算波长。
干涉与衍射的区别：
干涉是有限束光的相干叠加，而衍射是无数个子波的相干叠加干涉中不同级次条纹光强是一样的，而衍射中不同级次条纹的光强是不同的干涉条纹是等间距的，而衍射中中央明纹的宽度是其他条纹宽度的两倍
S2P垂直穿过一块厚度为t2，折射率为n2的介质板，其余部
分可看做真空，这两条路径的光程差等于（
B
）
（A）(r2 n2 t 2 ) (r1 n1t1 )
（B） [r2 (n2 1)t 2 ] [r1 (n1 1)t1 ] （C）(r2 n2 t 2 ) (r1 n1t1 ) （D） n2 t 2 n1t1
a sin 0
2 a sin ( 2k 1) 干涉加强（明纹） 2 a sin k （介于明暗之间） 2
( k 1,2,3,)
a sin 2k

中央明纹中心
k 干涉相消（暗纹）
光强分布：
I

大学物理课件光学篇

大学物理课件光学篇一、教学内容本节课的教学内容选自人教版小学科学教材《科学》四年级下册第五单元“光的传播”的第二课时。

本节课的主要内容有：了解光的传播特点、掌握光的折射现象、探究光的反射定律以及光的色散。

二、教学目标1. 让学生了解光的传播特点，知道光在同种均匀介质中沿直线传播。

2. 使学生掌握光的折射现象，能用折射现象解释生活中的现象。

3. 让学生探究光的折射定律，能用折射定律解释光的折射现象。

4. 让学生了解光的色散，能解释彩虹的形成。

三、教学难点与重点重点：光的传播特点、光的折射现象、光的色散。

难点：光的折射定律的理解和应用。

四、教具与学具准备教具：多媒体课件、激光笔、玻璃板、水杯、透明塑料尺。

学具：学生实验套件（包括光具座、蜡烛、凸透镜、光屏）、彩虹图片、色散实验材料。

五、教学过程1. 实践情景引入：利用多媒体课件展示生活中的光的传播现象，如日食、月食、小孔成像等，引导学生思考光的传播特点。

2. 知识讲解：讲解光在同种均匀介质中沿直线传播的原理，通过激光笔照射屏幕上的线条，让学生直观地感受光的传播特点。

3. 实验演示：利用玻璃板和水杯，进行光的折射实验，引导学生观察折射现象，讲解折射定律。

4. 随堂练习：让学生运用折射定律解释生活中的折射现象，如看水中的鱼比实际位置浅等。

5. 知识拓展：讲解光的色散现象，展示彩虹图片，引导学生了解色散原理。

7. 布置作业：（1）用文字描述光的传播特点。

（2）运用折射定律解释一个生活中的折射现象。

（3）解释彩虹的形成原理。

六、板书设计光的传播特点：沿直线传播光的折射现象：折射定律光的色散：彩虹的形成七、作业设计1. 光的传播特点：光在同种均匀介质中沿直线传播。

2. 光的折射现象：当光从一种介质斜射入另一种介质时，光线会向法线方向偏折，光线偏折的程度与两种介质的折射率有关。

3. 光的色散：太阳光经过水滴折射后，分成七种颜色，形成彩虹。

八、课后反思及拓展延伸本节课通过生活实例和实验演示，使学生了解了光的传播特点、掌握了光的折射现象，并解释了光的色散。

《大学物理光学》PPT课件 (2)

• 注意区分：
界面；入射面；振动面
n1
E P 光矢量的p分量-平行于入射面振动 n2
E S 光矢量的s分量-垂直于入射面振动
i1 i1'
i2
r—是在界面上的任一点的位置矢量。
图1.2-3 光在两种介质分界面上的反射与折射
1 波动光学基础
1.5.1 光在介质界面的反射与折射
E1s E1's E2s
A 1 s e i ( k x 1 r p t ) A ] 1 's [ e i ( k x 1 ' r p 1 't ) A ] 2 [ s e i ( k x 2 r p 2 t )] [
１． 1 1' 2
２．
k1rk1 ' rk2r
(k1' k1) r 0 (k2 k1) r 0
1、rp、r
均为复数
s
rp rs 1, RP RS 1
S 0 p,P 0 p 2、1 C时，s p 0,不改变偏振态 1 C时，s p 0 p，改变偏振态
二、倏逝波
1、等幅面是平行于界面的平面，等相面是垂直于界面的平面。
2、入射波透入介质2约一个波长的深度，透射波沿界面传播约半个波长，然后返回介质1。
R
wp
0
0
30
1.5.5 反射光与透射光的半波损失（相位突变）
结论： ① 自然光自疏（快）介质向密（慢）介质入射时，反射光相对入射光存在半波损失（p 相位突变），反之不存在。
② 透射光在任何情况下都不存在半波损失。
1 波动光学基础
1.5.6 全反射现象与应用
1.5.6 全反射现象与应用
• 一、反射系数及反射相移

中山大学课件-普物10

cos( t ) A cos(t 0 )
2 0 2 ' 0
受迫振动的位移时间曲线
x A cost 0 A m
2 0

F0
2 2

4 2 2
2 tg 0 - 2 2 0 dx v vm cos t 0 dt 2 F0 vm 2 2 2 m 0 4 2 2
y0 tan 0 x0
A A1 A2 2 A1 A2 cos(20 10 )
2 2

tg
A1 sin 10 A2 sin 20 A1 cos 10 A2 cos 20
P31 例题10-5 x1 a cos t x2 a cost x3 a cost 2 x N a cost N 1 求合振动的振幅和初位相。
不同角振幅
• 复摆
力矩M mgh sin
很小时，M mgh
d 2 J 2 mgh dt d 2 mgh 2 dt 2 J 2 J T 2 mgh h 单摆J mh ，T 2 g
2
船舶的摇摆相当于一个复摆
P12 例题10-2 求船在竖直方向上的振动周期。
二、同一直线上两个不同频率的谐振动的合成
拍
x1 A1 cos1t 0
x2 A2 cos2t 0 设A1 A2 A
x x1 x2 A1 cos1t 0 A2 cos2t 0 2 1 2 1 x 2 A cos t cos t 0 2 2
一、谐振动的特征及其表达式
F -kx线性回复力 d2 x F k x 2 dt m m k 取 2 m d2 x 2 x 2 dt d2 x 2x 0 2 dt 解：x A cos(t 0 )

2024版年度《光学》全套课件

2024/2/2
常见衍射现象
单缝衍射、圆孔衍射、光栅衍射等。 03
衍射现象应用
04 光谱分析、光学成像等。
15
偏振现象及其产生原因分析
偏振现象定义
偏振是指光波中电场矢量方向在传播过程中有规则变化的现象。
偏振产生原因
光波为横波，其电场矢量与磁场矢量相互垂直，且均垂直于传播方向。当光波经过某些物质时，其电场矢量方向受到限制，从而产生偏振现象。
3
光电效应规律及应用总结光电效应的规律，如光电效应方程、截止频率等，并探讨其在现代科技中的应用。
2024/2/2
20
玻尔原子模型及其意义探讨
2024/2/2
玻尔原子模型提出背景
介绍玻尔提出原子模型的背景，包括当时物理学界对原子结构的认识以及存在的困难。
玻尔原子模型内容及假设
详细阐述玻尔原子模型的内容，包括原子的定态假设、频率法则以及电子的跃迁等。
《光学》全套课件
2024/2/2
1
CONTENTS
• 光的本质与传播 • 几何光学基础 • 波动光学基础 • 量子光学基础 • 非线性光学简介 • 现代光学技术发展趋势
2024/2/2
2
2024/2/2
01
光的本质与传播
3
光的波粒二象性
2024/2/2
光的波动性质
光在传播过程中表现出波动性，如干涉、衍射等现象。
普朗克黑体辐射公式
02
介绍普朗克为解决黑体辐射问题提出的能量量子化假设，以及
由此导出的黑体辐射公式。
公式验证及意义
03
通过实验验证普朗克公式的正确性，并探讨其在物理学史上的
重要意义。
19

普通物理学之光学

暗相间的同心环条纹，后人把这种现象称牛顿环。

借助这种现象可以用第一暗环的空气隙的厚度来定量地表征相应的单色光。

牛顿在发现这些重要现象的同时，根据光的直线传播性，认为光是一种微粒流。

微粒从光源飞出来，在均匀媒质内遵从力学定律作等速直线运动。

牛顿用这种观点对折射和反射现象作了解释。

惠更斯是光的微粒说的反对者，他创立了光的波动说。

提出“光同声一样，是以球形波面传播的”。

并且指出光振动所达到的每一点，都可视为次波的振动中心、次波的包络面为传播波的波阵面(波前)。

在整个18世纪中，光的微粒流理论和光的波动理论都被粗略地提了出来，但都不很完整。

19世纪初，波动光学初步形成，其中托马斯·杨圆满地解释了“薄膜颜色”和双狭缝乾涉现象。

菲涅耳于1818年以杨氏乾涉原理补充了惠更斯原理，由此形成了今天为人们所熟知的惠更斯-菲涅耳原理，用它可圆满地解释光的干涉和衍射现象，也能解释光的直线传播。

在进一步的研究中，观察到了光的偏振和偏振光的干涉。

为了解释这些现象，菲涅耳假定光是一种在连续媒质(以太)中传播的横波。

为说明光在各不同媒质中的不同速度，又必须假定以太的特性在不同的物质中是不同的；在各向异性媒质中还需要有更复杂的假设。

此外，还必须给以太以更特殊的性质才能解释光不是纵波。

如此性质的以太是难以想象的。

光学（3）量子光学2初等物理分类（1）初中阶段：几何光学（2）高中阶段：几何光学、物理光学（3）说明：一般生活中提高的光学就是高中阶段的分类标准。

【光学的研究内容】我们通常把光学分成几何光学、物理光学和量子光学。

几何光学是从几个由实验得来的基本原理出发，来研究光的传播问题的学科。

它利用光线的概念、折射、反射定律来描述光在各种媒质中传播的途径，它得出的结果通常总是波动光学在某些条件下的近似或极限。

物理光学是从光的波动性出发来研究光在传播过程中所发生的现象的学科，所以也称为波动光学。

它可以比较方便的研究光的干涉、光的衍射、光的偏振，以及光在各向异性的媒质中传插时所表现出的现象。

大学物理光学部分ppt

薄膜的最小厚度对应 k 0 ，所以 emin 4n
在镀膜工艺中，常把 ne 称为薄膜的光学厚度，镀膜时控制厚度e，使膜的光学厚度等于入射光波长的1/4。
注意: 一定的膜厚只对应一定波长的单色光，照相机镜头常
取 550 n黄m绿光
来计算镀膜的厚度。在白光
下观看此薄膜的反射光，因缺少黄绿色光而表面呈蓝紫色。
相对光强 I E 2 E是电场强度振幅
2、光源
光是原子或分子的运动
状态变化时辐射出来大量处的于激发态的原子自发地跃迁到低激发态或基态时就辐射电磁波（光波）。
- 1.5 e V - 3.4 e V
波列
- 13.6 e V 氢原子的发光跃迁
原子发光的特性
间歇性每个原子或分子的辐射是断续的、无规则的，每
1 m . 若第 1 级明纹到第 4 级明纹的距离为 7.5 mm ，求光波波长。
解 d 0.2 mm
D 1m
x D
d
r2
P
s1
d
r1
o
s2
D
x 7.5 2.5 mm 3
所以 d x 500 nm
D
例2 用云母片（ n = 1.58 ）覆盖在杨氏双缝的一条缝上，
这时屏上的零级明纹移到原来的第 7 级明纹处。若光波波长为 550 nm ，求云母片的厚度。
§10.1 光的相干性
1、光的电磁理论要点
光速
光波是电磁波, 电磁波在真空中的传播速度
c
1
00
, 介质中 v
c
r r
而
c n v
rr
可见光的波长范围
400 nm — 760 nm
1 nm =10-9 m

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② 可以简化运算。
三维简谐波的复指数表示
复振幅：
下面讨论一下平面简谐波投射在一个平面上，这个平面上
的光场分布。
x
波矢k的方向余弦为
在z=0（XOY）平面上光场复振幅：
O
z
这表明，z=0平面上任意两点的位相差仅仅由Δx来决定。
如图所示： x
O
z 4π
2π
0 -2π
可以利用复振幅方便-4地π 求光强度，
• 对光导纤维的研究形成了光纤光学或导波光学; • 导波光学,电子学和通讯理论的结合使得光通信得到迅
速发展和应用,成为人类在20世纪最重要的科技成就; • 非线性光学,信息光学及集成光学等理论与技术的结合
可能会导致新一代计算机—光计算机的诞生.
2. 物理光学的应用
测控，通信，医疗，信息处理，光学设计。
• 薄膜光学的建立，源于光学薄膜的研究和薄膜技术的发展；
• 傅立叶光学的建立源于数学、通讯理论和光的衍射的结合；它利用系统概念和频谱语言来描述光学变换过程，形成了光学信息处理的内容．
• 集成光学源于将集成电路的概念和方法引入光学领域；
• 非线性光学源于高强度激光的出现、它研究当介质已不满足线性叠加原理时所产生的一些新现象，如倍频,混频,自聚焦等;
• 基本问题：在各种条件下的传播问题。 • 基本原理：惠更斯-菲涅耳原理。 • 波前：原为等相面，现泛指波场中的任一曲面，
更多的是指一个平面。
• 主要方法：如何描述、识别、分解、改造、记录和再现波前，构成了波动光学的主要方法。
量子光学：研究光与物质的相互作用的问题。
• 把光视为一个个分立的粒子（光子）,它主要用于分析辐射、光发射以及光与物质的相互作用。