东北大学大物光学总结

四 劈尖 牛顿环
1 劈尖
2 nd

2
明纹： 暗纹：
(d ) (2k 1)
(d ) k , k =1,2,3,…
2
, k =0,1,2,…
条纹间距 b 2n d 又 2n
2 牛顿环

2
Hale Waihona Puke Baidu
思考： 1.棱边是明纹还是暗纹？
2.θ增大，条纹如何移动？ 3.上表面向上平移(厚度增 加)，条纹如何移动？
面折入介质内部的折射光分为传播方向不同的两束光的现 象。
2.寻常光：一束光始终在入射面内，且遵循折射定律，称为
寻常光(o光
ordinary light ).
3. 非常光：另一束光一般不在入射面内，且不遵循折射定
律，称为非常光(e光 extraordinary light ), e 光的传播速率在各 个方向上是不同的 。
五 迈克尔逊干涉仪 时间相干性
d n

2
六 光的衍射
惠更斯-菲涅耳原理
七 单缝衍射
1 明纹(中心) 暗纹
b sin (2k 1) ，k 1, 2,3… 2

b sin k ，k 1, 2,3…
b sin 0
中央明纹(中心)
2
中央明纹宽度
k = 0,1,2,3…
2 相邻主明纹间有N－1个暗纹和N－2个次明纹。 3 当光栅常数 (b b) 与缝宽b成整数比时，
发生缺级现象。
b b k b k
十 光的偏振性 马吕斯定律
1、自然光，偏振光，部分偏振光 2、偏振片 3、起偏 偏振化方向 检偏
4、马吕斯定律
I I 0 cos
n1 n2 n2 n1 p p r
n2 f p r n2 n1 n1 f p r n2 n1
f f 1 高斯公式 p p
像方焦距
n2 f' f n1
物方焦距
9 横向放大率
球面反射
球面折射
p V p n1 p V n2 p
n0 ni nL n0 ni nL p1 p2 r1 r2


k
2k 1
k 0,1, 2,
干涉加强

2
k 0,1, 2, 干涉减弱
3 透镜不产生附加光程差，物点到象点各光线 之间的光程差为零。
4 薄膜干涉
r 2d n 2 n sin i
2 2 1 2

2
r
2k , k 1, 2, (干涉加强) 2 (2k 1) , k 0,1, 2, (干涉减弱) 2
光 学
一 相干光
小 结
1 相干光：频率相同，振动（光矢量）方向平 行，相位差恒定的两（多）束光。 2 获得相干光的方法：波振面分割法，振幅分割法 3 单色光，复色光 4 光是电磁波
二 杨氏双缝干涉 劳埃德镜
r

d

p x x
1
r
d'
· x
2
x

o
x0
I
x d d
明纹
k ,
x k
x0 2 f

b
其他明纹宽度
f 1 x x0 b 2
3 单缝位置上下平移，会聚位置不变
八 圆孔衍射 光学仪器的分辨本领 d H 最小分辨角 0 1.22 = L D f
光学仪器分辨本领
D R 0 1.22 1
九 衍射光栅
1 明纹(主明纹)条件
(b b) sin k
5 平面的反射成像 6 平面的折射成像
n n sin i sin i cos i y y y ' sin i cos i n2 cos i
' ' 2 1 2 2 2
像似深度 视深度
7 球面镜的反射成像 成像公式 焦距 f
1 1 1 ' p p f
r f 2
8 球面上的折射成像 成像公式

2
d k , k 0,1, 2… d
d (2k 1) 2d
暗纹
(2k 1) , x (2 k 1)
d x d
条纹间距 劳埃德镜
半波损失
三 光程 薄膜干涉
1 光程：折射率n和几何路程L的乘积nL。 2 相位差和光程差的关系：
2
4. 晶体的光轴：在方解石一类晶体内，存在一特殊的方向，
光线沿该方向传播，不产生双折射现象，这个特殊方向称为 晶体的光轴。(注：不限于一条直线，而是一个方向)
5.
主截面
晶体中由某光线与晶体光轴构成的平面，称为与该光线
相对应的晶体的主截面。
6. e光的主折射率 ne
c ne ve
2d (n )
2
明环： 2d (n) k 第k个明环半径 暗环： 2d (n)

2 (2k 1)
(k=1,2,…)
rk

2
k 1 2 R /(n)
(k= 0,1,2, …)
第k个暗环半径
rk kR /(n) n为膜的折射率
10 薄透镜成像公式
n0 ni 1
1 f f 1 1 ( nL 1) r1 r2
'
1 1 1 p p f
磨镜者公式
11 薄透镜的横向放大率
no p V ni p
当ni＝no 1
p V p
十二 双折射
1. 双折射现象：一束自然光射向各向异性的介质时，从界
2
十一 反射光和折射光的偏振
1 布儒斯特定律 2 玻璃片堆
n2 tan iB n1
十四 几何光学
1 光的直线传播定律 2 光的反射折射定律
反射定律
i1 i1'
折射定律（斯涅耳定律）
sin i1 n2 sin i2 n1
3 光的独立传播定律和光路可逆性原理 4 全反射
sin ic n2 / n1