大学《光学》复习要点
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n r1 r2 1
高斯公式：
f f 1 s s
1 1 1 s s f
牛顿公式： xx ff
y ns fs 横向放大率公式： V y ns fs s 2 d s1' 逐次成像： V V1 V2
作图法：
特殊光线作图法：利用三条特殊光线作图
18、巴比涅原理 19、瑞利判据 20、马吕斯定律 21、布儒斯特定律 22、光的偏振态：自然光、线偏振光、 部分偏振光、圆偏振光、椭圆偏振光 23、双折射：o光和e光 24、光的本性
二、基本公式及知识点
sin i1 n2 n12 1、折射定律： sin i2 n1 n i c arcsin 2 , n1 n 2 n 2、全反射： 1 min sin 2 n
凸 透 镜
L
Q
2
L
3
1
2
O
F 1 Q
2
2
Q
3
F
Q
F
3
F
1
3
L
1 2
O
L 2
凹
透 镜
2
Q
Q
3
2 1
Q
1
O
3
F
F
3
F
O
F
Q
3
1
1
一般光线作图法：利用一条特殊光线和焦面 性质，找到任意入射光线的出射共轭线。
作 图 法 求 轴 上 物 点 的 像
7、理想光具组：作图 p96 2-27 8、杨氏双缝实验： dx r1 r2 s2 N d sin 明纹条件： 暗纹条件：
n2 n21 18、布儒斯特定律： tg p n1
，
玻璃堆：
19、双折射：求折射线的惠更斯作图法
20、晶体偏振器： 尼科耳棱镜：
波晶片：
o光和e光通过波片时的光程差与位相差：
LO no d , Le ne d
光轴 o e
no ne d
2
no ne d
d是波片厚度。
xk
D
d
D
(k 0,1,2,)
x (2k 1)
D d 2 D x (2k 1) d 2
(k 1,2,)
(k 1,2,)
条纹的间距： x
D
d
9、等厚干涉： 0 l 0 劈形薄膜：测细丝直径 h m 牛顿环：R
r
2 k m
r m
2f
暗纹条件：sin
14、多缝夫琅和费衍射和光栅： 多缝衍射的强度公式：
d sin N 2 a sin ， I I0 ( ) ( ) sin ， sin
2
sin
暗纹条件：
m d sin ( k ) N
k 0, 1, 2, 3, m 1, 2,3, , N 1
wk.baidu.com
3、棱镜最小偏向角：
sin
2
d I cos 4、点光源产生的照度：E dS r2
5、单个折射面：
nr n r 焦距公式： f , f n n n n
物像距公式：
f f 1 s s
横向放大率公式：
y ns V y ns
6、薄透镜： 磨镜者公式： f f ' nL 1 1 ( 1)( )
,R kN kN
15、光学仪器的像分辨本领：
艾里斑：
1.22
D
, D 2a
D
瑞利判据： m 1.22
16、马吕斯定律： E E E0 cos
I I 0 cos
2
IM Im I P IP 17、偏振度： P IM Im I In IP
0
菲涅耳波带片：
1
Rb Rb
Rb K k k 1 (k 1, 2, 3, ) Rb
13、夫琅禾费单缝衍射： 单缝衍射的强度公式：
I ( p) I 0
sin
2
2
a ， sin
k a x 零级斑的半角宽： a
/4波片
/2波片
全波片
21、偏振光的检验：
无光强变化
入 射 光
检 偏 器 ， 旋 转 检 偏 器
无光强 变化
检偏器前 加 1/4 波 片并旋转 检偏器
有消光
自然光 圆偏振光
有光强变化有消光
线偏振光
有消光
有光强 变化
检偏器前加 1/4 波 片 使 波 无消光 片光轴与光 强最大或最 小的透振方 向平行，并 旋转检偏器
椭圆偏振光
光强无变化
部分偏振光
2
L
4 nh cos i
I0 IR (1 R)2 1 4 R sin 2 ( / 2)
半角宽的具体计算:
1 R ik 4 nh sin ik 2 nh sin ik R
12、菲涅耳圆孔衍射和圆屏衍射： 1 半波带法： A( P0 ) [ A1 (1)( n 1) An ] 2 矢量图解法：
光学复习要点 一、基本概念及原理：
1、光强 2、光程 3、几何光学三定律 4、全反射 5、惠更斯原理 6、费马原理 7、光度学基本概念：辐射能通量、光通量、 发光强度、亮度、余弦发光体、照度 8、理想成像：焦点、主点、节点
9、单色像差：球面像差、慧形像差、像散、 像场弯曲、畸变 10、光的干涉及产生干涉现象的条件 11、分波面的干涉及分振幅的干涉 12、波的独立传播定律 13、波的叠加原理 14、等厚干涉条纹和等倾干涉条纹 15、光场的空间相干性和时间相干性 16、光的衍射现象及分类 17、惠更斯－菲涅耳原理：菲涅耳－基尔霍 夫衍射积分公式
相邻主极强间有 N 1 个极小值（暗线） 因此，相邻主极强间共有 N 2个次极强。
缺级：
d k m a
m 1, 2,
k ; Dl f D 光栅色散本领：D d cos k
光栅的色分辨本领：
光栅方程： d sin k k
2
x 2
2 k
增透膜： 增透条件
n1 n n2 , hmin
增反膜： 增反条件
0
4n
, n n1n2
n1 n n2
, hmin
0
4n
10、迈克尔孙干涉仪： 11、多光束干涉和法布里－珀罗干涉仪 相邻光束间的光程差和相位差
L 2nh cos i
I0 IT , 2 4 R sin ( / 2) 1 (1 R) 2
高斯公式：
f f 1 s s
1 1 1 s s f
牛顿公式： xx ff
y ns fs 横向放大率公式： V y ns fs s 2 d s1' 逐次成像： V V1 V2
作图法：
特殊光线作图法：利用三条特殊光线作图
18、巴比涅原理 19、瑞利判据 20、马吕斯定律 21、布儒斯特定律 22、光的偏振态：自然光、线偏振光、 部分偏振光、圆偏振光、椭圆偏振光 23、双折射：o光和e光 24、光的本性
二、基本公式及知识点
sin i1 n2 n12 1、折射定律： sin i2 n1 n i c arcsin 2 , n1 n 2 n 2、全反射： 1 min sin 2 n
凸 透 镜
L
Q
2
L
3
1
2
O
F 1 Q
2
2
Q
3
F
Q
F
3
F
1
3
L
1 2
O
L 2
凹
透 镜
2
Q
Q
3
2 1
Q
1
O
3
F
F
3
F
O
F
Q
3
1
1
一般光线作图法：利用一条特殊光线和焦面 性质，找到任意入射光线的出射共轭线。
作 图 法 求 轴 上 物 点 的 像
7、理想光具组：作图 p96 2-27 8、杨氏双缝实验： dx r1 r2 s2 N d sin 明纹条件： 暗纹条件：
n2 n21 18、布儒斯特定律： tg p n1
，
玻璃堆：
19、双折射：求折射线的惠更斯作图法
20、晶体偏振器： 尼科耳棱镜：
波晶片：
o光和e光通过波片时的光程差与位相差：
LO no d , Le ne d
光轴 o e
no ne d
2
no ne d
d是波片厚度。
xk
D
d
D
(k 0,1,2,)
x (2k 1)
D d 2 D x (2k 1) d 2
(k 1,2,)
(k 1,2,)
条纹的间距： x
D
d
9、等厚干涉： 0 l 0 劈形薄膜：测细丝直径 h m 牛顿环：R
r
2 k m
r m
2f
暗纹条件：sin
14、多缝夫琅和费衍射和光栅： 多缝衍射的强度公式：
d sin N 2 a sin ， I I0 ( ) ( ) sin ， sin
2
sin
暗纹条件：
m d sin ( k ) N
k 0, 1, 2, 3, m 1, 2,3, , N 1
wk.baidu.com
3、棱镜最小偏向角：
sin
2
d I cos 4、点光源产生的照度：E dS r2
5、单个折射面：
nr n r 焦距公式： f , f n n n n
物像距公式：
f f 1 s s
横向放大率公式：
y ns V y ns
6、薄透镜： 磨镜者公式： f f ' nL 1 1 ( 1)( )
,R kN kN
15、光学仪器的像分辨本领：
艾里斑：
1.22
D
, D 2a
D
瑞利判据： m 1.22
16、马吕斯定律： E E E0 cos
I I 0 cos
2
IM Im I P IP 17、偏振度： P IM Im I In IP
0
菲涅耳波带片：
1
Rb Rb
Rb K k k 1 (k 1, 2, 3, ) Rb
13、夫琅禾费单缝衍射： 单缝衍射的强度公式：
I ( p) I 0
sin
2
2
a ， sin
k a x 零级斑的半角宽： a
/4波片
/2波片
全波片
21、偏振光的检验：
无光强变化
入 射 光
检 偏 器 ， 旋 转 检 偏 器
无光强 变化
检偏器前 加 1/4 波 片并旋转 检偏器
有消光
自然光 圆偏振光
有光强变化有消光
线偏振光
有消光
有光强 变化
检偏器前加 1/4 波 片 使 波 无消光 片光轴与光 强最大或最 小的透振方 向平行，并 旋转检偏器
椭圆偏振光
光强无变化
部分偏振光
2
L
4 nh cos i
I0 IR (1 R)2 1 4 R sin 2 ( / 2)
半角宽的具体计算:
1 R ik 4 nh sin ik 2 nh sin ik R
12、菲涅耳圆孔衍射和圆屏衍射： 1 半波带法： A( P0 ) [ A1 (1)( n 1) An ] 2 矢量图解法：
光学复习要点 一、基本概念及原理：
1、光强 2、光程 3、几何光学三定律 4、全反射 5、惠更斯原理 6、费马原理 7、光度学基本概念：辐射能通量、光通量、 发光强度、亮度、余弦发光体、照度 8、理想成像：焦点、主点、节点
9、单色像差：球面像差、慧形像差、像散、 像场弯曲、畸变 10、光的干涉及产生干涉现象的条件 11、分波面的干涉及分振幅的干涉 12、波的独立传播定律 13、波的叠加原理 14、等厚干涉条纹和等倾干涉条纹 15、光场的空间相干性和时间相干性 16、光的衍射现象及分类 17、惠更斯－菲涅耳原理：菲涅耳－基尔霍 夫衍射积分公式
相邻主极强间有 N 1 个极小值（暗线） 因此，相邻主极强间共有 N 2个次极强。
缺级：
d k m a
m 1, 2,
k ; Dl f D 光栅色散本领：D d cos k
光栅的色分辨本领：
光栅方程： d sin k k
2
x 2
2 k
增透膜： 增透条件
n1 n n2 , hmin
增反膜： 增反条件
0
4n
, n n1n2
n1 n n2
, hmin
0
4n
10、迈克尔孙干涉仪： 11、多光束干涉和法布里－珀罗干涉仪 相邻光束间的光程差和相位差
L 2nh cos i
I0 IT , 2 4 R sin ( / 2) 1 (1 R) 2