1、,* *,物 理 光 学,广州大学 刘翠红,Tel 13342885677 E-mail ,教 学 上 一 些 体 会,物 理 光 学,一、讲好绪论,物理光学发展史、参考书、课程要求,身边的例子,论坛、网页,教师科研工作,重要性较难学 提高学生学习兴趣,http:/ 光谷社区http:/光电工程师社区 http:/飞达光学网 http:/松铖光学http:/激光世界 http:/中国光学薄膜在线 http:/中国光学光电子行业网 http:/中国光学期刊网,http:/www.iop.org/EJ（期刊中心） http:/ http:/ http:/ http:/ab-initio.mit.e
2、du/ （MIT光物理实验室） http:/www.physics.gla.ac.uk/Optics/publications/ （英国University of Glasgow） http:/mapageweb.umontreal.ca/hamamh/teach.htm (光、电信号处理英文教程) http:/cord.org/cm/new/viewleot.htm（激光，光电英文教程） http:/cheville.okstate.edu/photonicslab/Resources/tutorial/Alignment/alignment_tutorial.htm（在线教程） http:
3、/ http:/ http:/ 理 光 学,二、充分利用多媒体,实验现象演示、动画作图,物 理 光 学,特点 M1 M2 ：等倾干涉 M1 | M2 ： 等厚干涉,要求掌握 （1）系统结构 （2）M1或M2垂直于光线移动时对条纹的影响,等倾干涉,等厚干涉,双折射现象,物 理 光 学,三、 注意前后知识点的联系,如 偏振,第1章+ 第4章,干涉,第1章+第2章+第3章+第4章,随1的增大而单调增大， 直到等于1,值在 时，有 =0，即反射光波中没有p波，只有s波，产生偏振现象。,d),布儒斯特(D.Brewster)角,干涉,第1章+第2章+第3章+第4章,若在考察时间内，两光波的初相位保持不变
4、，光程差也恒定，则该点的强度不变，叠加区内各点的强度也不变，则在叠加区内将看到强弱稳定的强度分布，把这种现象称为干涉现象，产生干涉的光波称为相干光波，其光源称为相干光源。,综上述：实际光波产生干涉的条件： 1.频率相同； 2.光矢量振动方向相同，或存在相互平行的振动分量； 3.位相差恒定。,1.8.2 两个同频率、同振动方向单色光波的叠加和干涉,第2章 光的干涉及应用,1)波传到的任意点都是子波的波源；2)各子波在空间各点进行相干叠加。,2、惠更斯-菲涅耳原理,3.1惠更斯-菲涅耳原理,1818年，菲涅尔（A.J.Fresnel） 运用子波可以相干叠加的思想对惠更斯原理作了补充修正：,衍射一个
5、无限多光束的干涉,3.7 多缝的夫琅禾费衍射,单缝衍射+多缝干涉,多缝在P点产生的复振幅是N个振幅相同、相邻光束程差相等的多光束干涉的结果。,通过晶片后分成振动方向相互垂直的 o光与 e 光， 再通过第二个偏振片在某方向均有分量存在，产生干涉,4.6 偏振光的干涉及其应用,4.6.1 偏振光干涉原理,四、习题课,1.学习目的和要求,2.基本概念和基本公式,3.例题分析,4.题解,5.自测题6.模拟试题,五、注意调动学生参与教学六、考核方式多样化,教学中遇到的一些问题,第1章 光的电磁理论,物 理 光 学,1.1 光的电磁波性质 1.2 单色平面波和球面波 1.3 光源和光的辐射 1.4 光在介
6、质界面上的反射和折射 1.5 全反射和隐失波 *1.6 光在金属表面的透射和反射 1.7 光的吸收、色散和散射 1.8 单色光波的叠加和干涉 1.9 不同频率光波的叠加 1.10 复杂波的分解 1.11 本章小结,问题1-1,麦克斯韦方程组,波动方程,问题1-2,振幅反射率,振幅透射率,e）相位变化,对于s波，反射振动相对 入射振动总有 的位相跃变,反射波、折射波与入射波的能量关系?,问题1-3,不同频率光波的叠加,讨论同一方向传播的振动方向相同，振幅相等而频率接近的单色光波的叠加，其结果产生光学上有意义的“拍”现象。,1.9.1 光学拍,设振幅为 ,频率分别为 和 的单色光波沿z轴传播,1.
7、9 不同频率光波的叠加,叠加后得合成波,式中,(1.9-3),光学拍：两个不同频率的单色光波的叠加,色散介质中的群速度和相速度,即反常色散，群速度大于相速度,即波长较大的单色光波比波长较短的单色光波传播速度大时（正常色散），群速度小于相速度,1.,2.,第2章 光的干涉及应用,2.1 实际光波的干涉及实现方法2.2 杨氏干涉实验2.4 干涉条纹的可见度2.5 平行平板产生的干涉2.6 楔形平板产生的干涉2.7 迈克耳孙干涉仪2.8 多光束干涉*2.9 多光束干涉原理在薄膜理论中的应用,问题2-1,相干叠加分析,p,S *,问题2-2. 干涉级，条纹数,第3章 光的衍射与现代光学,3.1惠更斯-
8、菲涅耳原理3.2菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射3.3菲涅耳衍射圆孔和圆屏衍射3.4夫琅禾费单缝衍射3.5夫琅禾费矩孔衍射3.6夫琅禾费圆孔衍射与成像仪器的分辨本领3.7多缝的夫琅禾费衍射3.8衍射光栅3.9全息照相3.10光信息处理,问题3-1 衍射的概念,光在传播路径中遇到障碍物时，能绕过障碍物边缘而弯入几何影区传播，并且产生强弱不均的光强分布，这种现象称为光的衍射。,问题3-2. 衍射效应分析，几何光学是波动光学的极限,圆孔衍射,圆屏衍射,问题3-3 近似处理方法,1.初步的处理,*取,*分母中近似取,指数中,3.2.2 衍射的近似计算公式,（3.2-1）,考虑到各相邻半波带相应点到P0点的位相
9、差为,对于单调下降数列，近似有,(3.3-3),(3.3-4),第4章 光的偏振与偏振器件,4.1 从自然光获得线偏振光 4.2晶体的双折射 4.3晶体光学器件 4.4椭圆偏振光合圆偏振光 4.5偏振光和偏振器件的矩阵表示 4.6 偏振光的干涉及应用 4.7旋光,如何获得各种偏振光?如何检验？,问题4-1 偏振片与波片,线偏光垂直通过厚度为d的波片后的偏振态，振动面与光轴夹角为,d,出射光的偏振态,波长片 任意 与入射光偏振态相同,任意 00或900 与入射光偏振态相同,1/2波片 出射线偏光振动方向与入射光振动方向对于光轴对称，两者间夹角2 ,1/4波片,450 圆偏振光,00或900 线偏光, 900 450 长短轴之比为tan或ctan 的正椭圆偏光,非波片 00, 450,非半波片 900,=450,非波片 非半波片 非1/4波片,椭圆偏振光,椭圆偏振光,问题4-2,用惠更斯原理说明双折射现象,Thanks !,
