物理光学教学课件-第三章-1

1、第三章 物态变化,第1节 温度,温度,物体的冷热程度叫温度。,2、生活中常用的温度单位:摄氏度( ),3 、人的正常体温是37 ,1、什么是温度？,4、自然界中的一些温度值,国际单位制中采用的温标是热力学温标，这种温标的单位名称叫“开尔文”，简称“开”，符号是K。热力学温度（T）和摄氏温度（t）的关系是：T=t+273.15宇宙中的温度下限是-273.15 ，研究表明，无论人类如何改进低温技术，0K的温度都是达不到的。即达不到摄氏温度的-273 .15。在微观粒子和天体研究方面都采用热力学温标。,实验用温度计,体温计,寒暑表,常 用 温 度 计,实验用温度。

2、第三章 光的干涉和干涉仪,一、教学要求： 二、教学重点： 三、本章概述：,第三章 光的干涉和干涉仪,一、教学要求： 1. 深入理解两个光波的非相干叠加和相干叠加，深入理解相干条件和光的干涉定义； 2. 了解光干涉的本质及双光束干涉的一般理论； 3. 牢固掌握扬氏双光束非定域分波前干涉装置的干涉光强分布的各种规律；,第三章 光的干涉和干涉仪,4. 牢固掌握分振幅等顷干涉的条纹形状、光强分布规律、定域问题及其应用； 5. 牢固掌握分振幅等厚干涉的条纹形状、光强分布规律、定域问题及其应用； 6. 牢固掌握迈克耳逊干涉仪的结构特点，改。

3、第 3 章 光 的 衍 射,3.1 衍射的基本理论 3.2 夫朗和费衍射 3.3 菲涅耳衍射 3.4 光栅和波带片 3.5 傅里叶光学基础 3.6 二元光学概论3.7 近场光学简介 例题,3.1 衍射的基本理论,3.1. 光的衍射现象光的衍射是指光波在传播过程中遇到障碍物时，所发生的偏离直线传播的现象。光的衍射，也可以叫光的绕射，即光可绕过障碍物，传播到障碍物的几何阴影区域中，并在障碍物后的观察屏上呈现出光强的不均匀分布。通常将观察屏上的不均匀光强分布称为衍射图样。,如图 3-1 所示，让一个足够亮的点光源S发出的光透过一个圆孔，照射到屏幕K上，并且逐渐。

4、第三章 光的干涉,3.1 干涉的基本理论 3.1.1 波的叠加原理 3.1.2 光波叠加综述 3.1.3 双光束干涉的基本条件 3.1.4 两个平面波的干涉 3.1.5 两个球面波的干涉 3.2 分波面干涉 3.2.1 杨氏实验 3.2.2 光波的相干性 3.2.3 分波面干涉的应用,3.3 分振幅干涉 3.3.1 干涉条纹的定域性质 3.3.2 平行平板的等倾干涉 3.3.3 楔形板和薄膜的等厚干涉 3.3.4 双臂式分振幅干涉仪及其应用 3.4 多光束干涉 3.4.1 平行平板的多光束干涉 3.4.2 法布里珀罗干涉仪及其条纹分布规律 3.4.3 法布里珀罗干涉仪的应用 3.4.4 薄膜光学基础 习题,3.1.1 波的叠加原理,光。

5、,第三章 平面与平面系统,平面镜的成像 平行平板的成像性质 反射棱镜 折射棱镜与光楔 光学材料,平面镜棱镜系统的主要作用： 1、将共轴系统折叠以缩小仪器的体积和减轻仪器的重量 2、改变像的方向起倒像作用 3、改变共轴系统中光轴的位置和方向 4、利用平面镜或棱镜的旋转，连续改变系统光轴的方向,一、单平面镜成像,第一节 平面镜成像,物像位于异侧，物像虚实不同,成正像,x,y,z,y,x,z,采用右手坐标法则,O,O,一个右手坐标系经平面镜成像为一个左手坐标系,P,Q,奇次反射成镜像，偶次反射成一致像。,P,Q,P,Q,O,A,N,N,A,A“,2,二、平面镜旋转特。

6、物理光学第三章习题解答,8. 波长=500nm的单色光垂直入射到边长为3cm的方孔上，在光轴（它通过孔中心并垂直方孔平面）附近离孔z处观察衍射，试求出夫琅和费衍射区的大致范围。 分析：代入夫琅和费近似条件（P383）即可 解：取可求得,16. 若望远镜能分辨角距离为310-7rad的两颗星，它的物镜的最小直径是多少？同时为了充分利用望远镜的分辨率，望远镜应有多大的放大率？ 分析：第一问直接代入望远镜分辨率公式（P399）；第二问为了充分利用望远镜的分辨率，应使它的最小分辨角经望远镜放大后大于人眼的最小分辨角，使其能为人眼所分辨 解： 。

7、3.11 在杨氏双孔干涉实验中，如果孔距为 0.4mm，观察屏到干涉屏的距离为1m，在观察屏上测量条纹间距为 1.5mm，试求所用光波的波长。解：设孔距 l，观测屏到干涉屏的距离为 d，条纹间距为 e,所用光波的波长为 ；根据 可知：del 71.50.4610elmmnd3.13 波长为 589.3nm 的钠黄光照在一双缝上，在距离双缝 100cm 的观察屏上测量 20 个条纹共宽 2.4cm,试计算双缝之间的距离。解：设孔距 l，观测屏到干涉屏的距离为 d，条纹间距为 e,所用光波的波长为 ；条纹间距 241.0m根据 可知：del589.310.492dnmle3.16 在杨氏实验装置的一个小孔 S1 后放置一。

8、第 6 章 光的衍射1、由于衍射效应的限制，人眼能分辨某汽车的两前灯时，人离汽车的最远距离为多少？（假定两车灯相距 ）1.2m答案：汽车的两前灯相当于远处的两个点光源，人眼的成像作用可以等价于一个单凸透镜，人眼的瞳孔相当于衍射圆孔，当两点光源（前灯）在人眼视网膜上的衍射像（艾里斑）满足瑞利判据时，恰能分辨。一般情况下，瞳孔直径为 ，波长取 ，则角分辨率为2Dm50nm40501.2.3.10nrad人离汽车的最远距离为 03.6tan2dLkm2、显微镜（1）用紫外光（ ）照明比用可见光（ ）照明的分辨本领275n50nm约大多少倍？（2）它的物镜在空气。

9、第三章 作业1、波长为 600nm 的平行光垂直照在宽度为 0.03mm 的单缝上，以焦距为 100cm 的会聚透镜将衍射光聚焦于焦平面上进行观察，求：（1）单缝衍射中央亮纹的半宽度；（2）第一亮纹和第二亮纹到衍射场中心的距离。2、求矩孔夫琅和费衍射图样中，沿图样对角线方向第一个次级大值和第二个次级大值相对于图样中心的强度。3、在双缝的夫琅和费衍射实验中，所用光波的波长为632.8nm，透镜的焦距为 80cm，观察到两相邻亮条纹之间的距离 2.5mm，并且第 5 级缺级，试求：（1）双缝的缝宽与缝距；（2）第 1，2，3 级亮纹的相对强度。4、平行白。

10、第三章 高斯光束基本理论激光由于其良好的方向性、单色性、相干性和高亮度在军事中在已经有了很多应用，激光器发出的光束是满足高斯分布的，因而本章将对高斯光束的基本特性和一些参数进行简单地理论描述。高斯光束及基本参数激光器产生的光束是高斯光束。高斯光束依据激光腔结构和工作条件不同，可以分为基模高斯光束、厄米分布高阶模高斯分布、拉盖尔分布高阶模高斯分布和椭圆高斯光束等。激光雷达常常使用激光谐振腔的最低阶模 模。0TEM高斯光束的分布函数：(3-1) )exp(),(20arIarI从激光谐振腔发出的模式辐射场的横截面的振幅分布遵守。