波动光学概述 光学是研究光的传播以及它和物质相互作用规律的学科。 光学既是物理学的一门重要的基础学科,又是一门应用 性很强的学科。 光学通常分为以下三部分: 几何光学:以光的直线传播规律为基础,主要研究各 种成象光学仪器的理论。 波动光学:以光的波动性质为基础,研究光的干涉 衍射和偏振现象的规律 主要内容:第一章光的干涉 第二章光的衍射 第三章光的偏振 量子光学:以光的量子理论为基础,研究光与物质 相互作用的规律
波动光学：以光的波动性质为基础，研究光的干涉、 衍射和偏振现象的规律 几何光学：以光的直线传播规律为基础，主要研究各 种成象光学仪器的理论。 *量子光学：以光的量子理论为基础，研究光与物质 相互作用的规律。 •光学是研究光的传播以及它和物质相互作用规律的学科。 波动光学概述 •光学通常分为以下三部分： •光学既是物理学的一门重要的基础学科，又是一门应用 性很强的学科。 主要内容：第一章 光的干涉 第二章 光的衍射 第三章 光的偏振
第一章光的干涉 概述 干涉条件 光的 普通光源 衍射 干涉理论 相干光源 获得相干光 光 叠加理论 的光 条纹衬比度 波的 动干 杨氏双逢实验 分波面法 性涉 洛埃镜实验等 光的 干涉实验十迈克耳逊干涉 偏振 薄膜等厚干涉 分振幅法 薄膜等倾干涉 L=======m=====
第一章 光的干涉 光的波动性 光的 衍射 光的 偏振 光的干涉 干涉条件 叠加理论 条纹衬比度 干涉理论 相干光源 干涉实验 杨氏双逢实验 迈克耳逊干涉 分波面法 分振幅法 普 通 光 源 获得相干光 洛埃镜实验等 薄膜等厚干涉 薄膜等倾干涉 概述
第一章光的干涉( Interference of light §11光的相干叠加 光源 光的相干条件:同频率,同振向,位相差恒定 光源的最基本发光单元是分子、原子 能级跃迁辐射 波列 E 2 波列长L=c 1.普通光源:自发辐射 ;独立(不同 原子发的光) 独立(同一原子先后发的光)
第一章 光的干涉（Interference of light） §1.1 光的相干叠加 一. 光源 光源的最基本发光单元是分子、原子 = (E2 -E1 )/h E1 E2 能级跃迁辐射 波列 波列长L= c 1. 普通光源：自发辐射 独立(不同 原子发的光) · · 独立(同一原子先后发的光) 光的相干条件：同频率，同振向，位相差恒定
2.激光光源:受激辐射 完全一样(频率,位相 V=(E2-Evh 振动方向传播方向) E 二.光的相干性 1.两列光波的叠加(只讨论电振动) E-光矢量,令E=E,01=0,=0 E= ELo coS(@t +u) E,=En coS(at+,) E=E+E=Eo cos(at+o) E=E2 +E2+2E, E20 COS AP aApn.E10 =2-卯
2. 激光光源：受激辐射 = (E2 -E1 )/h E1 E2 完全一样(频率,位相, 振动方向,传播方向) 二. 光的相干性 1. 两列光波的叠加(只讨论电振动) E −光矢量， 令 E1 = E2 , 1 =2 = p · · · 1 2 r1 r2 cos( ) 1 = 10 +1 E E t cos( ) 2 = 20 + 2 E E t P: 1 2 E0 E10 E20 cos( ) E = E1 + E2 = E0 t + = + + 2 10 20 cos 2 20 2 10 2 E0 E E E E = 2 −1
IaE2∴I=l1+l2+2√1l2cos△g 非相干光源cos△p=0 Ⅰ=I1+I2一非相干叠 完全干光源c0s△=c0s△ ▲相长干涉(明)△q=±2k丌,(k=0,1,2 E0=E10+E20 I=Imax=I1+l2+2、1l2 △相消干涉(暗)△g=±(2k+1)z,(k E0=|E10-E20 0,12.) mIn +I2-2、12
= 1 + 2 + 1 2 cos 2 I E I I I 2 I I • 非相干光源 cos = 0 I = I 1 + I 2 —非相干叠 • 完全加相干光源 cos = cos ▲相长干涉（明） = 2k , max 1 2 2 1 2 I = I = I + I + I I (k = 0,1,2…) ▲相消干涉（暗） = (2k +1) , min 1 2 2 1 2 I = I = I + I − I I (k = 0,1,2…) E0 = E10 + E20 E | E E | 0 = 10 − 20