研究生复试光学经典问题学习资料

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2.光电效应方程是什么?物理意义？什么是内光电效应？什么是外光电效应？什么是红移现象？

答：E k =hν –W（v是频率，w是溢出功）

物理意义：如果入射光子的能量hν大于逸出功W，那么有些光电子在脱离金属表面后还有剩余的能量，也就是说有些光电子具有一定的动能。因为不同的电子脱离某种金属所需的功不一样，所以它们就吸收了光子的能量并从这种金属逸出之后剩余的动能也不一样。由于逸出功W 指从原子键结中移出一个电子所需的最小能量，所以如果用Ek 表示动能最大的光电子所具有的动能，那么就有下面的关系式Ek =hν - W （其中，h表示普朗克常量，ν表示入射光的频率），这个关系式通常叫做爱因斯坦光电效应方程。即：光子能量 = 移出一个电子所需的能量（逸出功）+ 被发射的电子的动能。

内光电效应：内光电效应是光电效应的一种，主要由于光量子作用，引发物质电化学性质变化。内光电效应又可分为光电导效应和光生伏特效应

外光电效应：外光电效应是指物质吸收光子并激发出自由电子的行为。当金属表面在特定的光辐照作用下，金属会吸收光子并发射电子，发射出来的电子叫做光电子。光的波长需小于某一临界值（相等于光的频率高于某一临界值）时方能发射电子，其临界值即极限频率和极限波长。临界值取决于金属材料，而发射电子的能量取决于光的波长而非光的强度，这一点无法用光的波动性解释。还有一点与光的波动性相矛盾，即光电效应的瞬时性，按波动性理论，如果入射光较弱，照射的时间要长一些，金属中的电子才能积累住足够的能量，飞出金属表面。可事实是，只要光的频率高于金属的极限频率，光的亮度无论强弱，电子的产生都几乎是瞬时的，不超过十的负九次方秒。正确的解释是光必定是由与波长有关的严格规定的能量单位(即光子或光量子)所组成。这种解释为爱因斯坦所提出。光电效应由德国物理学家赫兹于1887年发现，对发展量子理论及波粒二象性起了根本性的作用。

红移：所谓红移，最初是针对机械波而言的，即一个相对于观察者运动着的物体离的越远发出的声音越浑厚（波长比较长），相反离的越近发出的声音越尖细（波长比较短）

蓝移：蓝移（blue shift）也称蓝位移，与红移相对。在光化学中，蓝移也非正式地指浅色效应。

蓝移是一个移动的发射源在向观测者接近时，所发射的电磁波(例如光波)频率会向电磁频谱的蓝色端移动(也就是波长缩短)的现象。

这种波长改变的现象在相互间有移动现象的参考坐标系中就是一般所说的多普勒位移或是多普勒效应。

3,当两个物点刚能分辨时，其对透镜中心的张角成最小分辨角，由上图可知，它正好与艾里斑对透镜中心的张角相等，即有对某种光学仪器而言，一个物点通过其成的象斑应越小，其分辨率才越高，因此对挂

股俄一起的分辨率定义为最小分辨角的倒数，即有。为提高分辨率，可怎么控制。

答：按几何光学，物体上的一个发光点经透镜成像后得到的应是一个几何像点。而由于光的波动性，一个物点经透镜后在象平面上得到的是一个一几何像点像点为中心的衍斑。如果另一个物点也经过这个透镜成

像，则在像平面上产生另一个衍射圆斑。当两个物点相距较远时，两个像斑也相距较远，此时物点是可以分辨的，若两个物点相距很近，以致两个象斑重叠而混为一体，此时两个物点就不能再分辨了。什么情况下两个像斑刚好能被分辨呢？瑞利提出了一个判据：当一个艾里斑的边缘与另一个艾里斑的中心正好重合时，此时对应的两个物点刚好能被人眼或光学仪器所分辨，这个判据称为瑞利判据。

为提高分辨率，可减小波长，增大D（出瞳直径）,可浸入油浸,增大数值孔径.

4.光与物质的三种激发形式：自发辐射，受激辐射，受激吸收

7.怎么检测自然光，线偏振光，圆偏振光，椭圆偏振光和部分偏振光。

答：