7. 放大镜
γ 25 α= ≈ β f (cm)
8. 显微镜的放大率
Y′ s 物镜的单向放大率 m = = Y f1
Y′′ 25 目镜的角放大率 α = = Y′ f 2 (cm)
25s Y′′ 显微镜放大率 M = mα = = f1f 2 (cm) Y
上一页 下一页 总目录 主目录 动画演示 南华大学数理学院 结束 辅助课件 返回
上一页 下一页 总目录 主目录 动画演示 南华大学数理学院 结束 辅助课件 返回
λ
第三章 几何光学的基本原理小结
1.单球面折射 1.单球面折射
n1 n2 n2 n1 + = u v r
2. 折射本领
n1 n 2 n 2 -n1 D= = = f1 f 2 r
上一页 下一页 总目录 主目录 动画演示 南华大学数理学院 结束 辅助课件 返回
主目录 动画演示 南华大学数理学院 结束 辅助课件 返回
下一页
总目录
二、干涉分类
振幅分割法两个重要装置 迈克尔逊干涉仪 1. *迈克尔逊干涉仪
M 1 ⊥ M 2 平行平面膜
移动动镜， 移动动镜，条纹吞吐 测量微小波长差
h = N
λ
2
λ =
λ
2
2 h
M1 ⊥ M 2
劈膜
南华大学数理学院 结束 辅助课件 返回
上一页
下一页
总目录
主目录
动画演示
二、干涉分类
2. 法布里—珀罗干涉仪 法布里—
sin 2 ( N / 2 ) 相邻光束间位相差 多光束干涉 I = I 0 sin 2 ( / 2 ) I max = N 2 I 0 , = 2kπ 极大
两相邻极大间有N-1个极小，N-2个次极大 两相邻极大间有 个极小， 个次极大 个极小 高反射率，不能忽视高次反射， 与迈克尔逊 高反射率，不能忽视高次反射， 法布里—珀罗 干涉比较 法布里 珀罗 即多光束干涉 干涉仪 与多光束 振幅依次递减，无穷多光束干涉 振幅依次递减， 干涉比较， 干涉比较， a2 IT = a：入射光振幅 ： ρ：反射率 4ρ 2 1+ sin 2 2 I max= a 2 精细度 F = 4 ρ (1 ρ ) 精细度: 2 (1 ρ )
h
等倾干涉
± λ δ = 2nh cos i ' 2
ar att’r
由于ρ很小，一般 由于ρ很小， 只考虑双光束干涉
= 2h
2 n2
2 n1 sin 2 i1 ±
i1 i1’
考虑清楚有无半波损失 n： 介质折射率 ：
南华大学数理学院 结束 辅助课件 返回
2
λ
at atr i2 att’r
h相同， 相同， 相同 平行光入射， 平行光入射， 条纹在无穷远 等厚干涉
{
劈膜 牛顿环
λ 条纹间距 l = 2nα cos i '
（一般正入射
交棱处明暗条纹由半波损失确定
cos i ' = 1 )
平行光入射， 平行光入射， 条纹在膜表面
上一页
圆条纹，中心疏，边缘密， 圆条纹，中心疏，边缘密， rk = kRλ 中间低级次， 中间低级次，不等间隔
1. 菲捏耳衍射 菲捏耳衍射——菲捏耳圆孔衍射 菲捏耳圆孔衍射 菲捏耳半波带法 R，r0—分别为圆孔到光源 分别为圆孔到光源 分别为
a1 k1 ak 中心点P振幅 振幅： 中心点 振幅： A = a1 a2 + a3 a4 += + (1) 2 2 2 2 无遮挡 I = a1 / 4 一个半波带 I = a1
{
上一页
下一页
总目录
主目录
动画演示
南华大学数理学院 结束 辅助课件 返回
第二章 光的衍射小结
一、衍射分类
菲捏耳衍射 —光源或观察屏距障碍物有限远（至少其中之一） 光源或观察屏距障碍物有限远（ 光源或观察屏距障碍物有限远 至少其中之一）
{
夫琅和费衍射 —光源和观察屏距障碍物无限远 光源和观察屏距障碍物无限远
d b a+b k , k = ±1,±2, b
斜入射 θ0决定
二、光栅
（1）不同波长，同一级谱线（除0级）在不同位置，可出现重叠 k1λ = k2λ2 ）不同波长，同一级谱线（ 级 在不同位置， 1
k （3）谱线半角宽度 δθk = ） （2）角色散 D = dθ = ） θ Nd cosθk dλ d cosθk （4）光栅的分辨本领 P = λ = kN ） 4. 晶体衍射 λ 布拉格方程 2d sinα0 = kλ d：晶格常数 ：
上一页
1.22λ δy' = (D f ')
D : 物镜的相对孔径 f'
δy =
0.61λ nsin u
n sin u : 物镜数值孔径
分辨本领
总目录
P=
λ dn =δ λ dλ
动画演示
δ : 棱镜底边宽度
南华大学数理学院 结束 辅助课件 返回
下一页
主目录
第五章 光的偏振小结
一、分类
自然光（实际光源） 自然光（实际光源） 完全偏振光 振幅相等， 振幅相等，无固定位相差 位相相等或π 位相相等或π
平面（ 平面（线）偏振光 圆偏振光
部分偏振光
振幅相等，位相差 振幅相等， 左旋 π 振幅不等， 振幅不等，位相差 椭圆偏振光 右旋 2 或振幅不限， 或振幅不限，位相差 为除 0,π 2,π 外 可看成一自然光和一完全偏振光的叠加 偏振度 P = I max I min
I max + I min
动画演示
南华大学
光学各章内容小结
光学各章内容小结
第一章 光的干涉小结 第二章 光的衍射小结 第三章 几何光学的基本原理小结 第四章 光学仪器的基本原理小结 第五章 光的偏振小结 第六章 光的吸收．散射和色散小结 光的吸收． 第七章 光的量子性小结 第八章 现代光学基础小结
上一页 下一页 总目录 主目录 动画演示 南华大学数理学院 结束 辅助课件 返回
上一页
下一页
总目录
主目录
动画演示
二、干涉分类
等倾干涉
{
平行平面膜 镀膜应用
扩展 光源
圆条纹，中心疏，边缘密， 圆条纹，中心疏，边缘密， 中间高级次， 中间高级次，不等间隔
反射增强或减弱， 反射增强或减弱，透射增强或减弱 （考虑波损失） 考虑波损失） 不同λ 显色， （不同λ）显色，还可以不同入射角
I / I0
1
圆孔衍射
0
爱里斑 θ0 = 0.61λ = 1.22λ
R D
sin u sin Nv I = I0 u sin v
2 2
爱里斑
u=
多缝衍射
单缝衍射因子 极大位置： 极大位置： d sin θ
上一页 下一页
缝间干涉因子
2
πb sin θ , λ πd v= sin θ λ
n2 i10 = tg n1
1
i10 i1' n1 n2 i2
S 分量 P 分量 P2
晶体双折射——利用晶体双折射制成尼科耳棱镜 A1 晶体双折射 利用晶体双折射制成尼科耳棱镜
线偏振光透过偏振片
9. 显微镜的分辨本领（分辨率） 显微镜的分辨本领（分辨率）
0.61λ 1 Z= = n sin β 分辨本领
nsinβ——物镜的数值孔径（N.A.） nsinβ——物镜的数值孔径（N.A.） 物镜的数值孔径
10. 电子显微镜成象原理
上一页
下一页
总目录
主目录
动画演示
南华大学数理学院 结束 辅助课件 返回
单缝衍射
2 b b
sin2 u πb I = I0 2 , u = sin θ λ u 中央主极大： 中央主极大：sinθ = 0,θ = 0, I = I 0
λ
sinθ
λ
λ
λ
2 b b
u 极小： 极小： = πb sin θ / λ = kπ , k = ±1,±2,
1 次极大近似：u = πb sin θ / λ ≈ (k + 2 )π 次极大近似：
ρ （2） 一般界面反射（空气—水面 空气—玻璃），反射率 水面， 玻璃）， ） 一般界面反射（空气 水面，空气 玻璃），反射率≈ 4%
（3） 偏振中以布儒斯特角入射，反射光为线偏振光 ） 偏振中以布儒斯特角入射，
1 n 2 i10 = tg n1
n1 n2
i10 i1' i2
S 分量 P 分量
上一页
上一页 下一页 总目录 主目录 动画演示 南华大学数理学院 结束 辅助课件 返回
一、干涉条件
合光强
{
2 2 不相干 I = I1 + I 2 = A1 + A2
2 2 相干 I = A1 + A2 + 2 A1 A2 cos
位相差
=
2π
λ0
δ
（光程差δ中包括介质折射率的影响） 光程差δ中包括介质折射率的影响） 介质折射率的影响
上一页 下一页 总目录 主目录 动画演示
ρ2 1 1 半波带个数： 半波带个数： = k + λ R r0
ρ2 f 相当于透镜成象，焦距： 相当于透镜成象，焦距： '= kλ
和观察屏的距离 和观察屏的距离
南华大学数理学院 结束 辅助课件 返回
一、衍射分类
2. 夫琅和费衍射
1 I / I0
= kλ
sin u 强度由 决定 u
动画演示
缺级:d/b=K’ 缺级
总目录
主目录
南华大学数理学院 结束 辅助课件 返回
垂直入射 θ 0 = 0 光栅方程 d(sinθ ± sinθ0 ) = kλ 入射和衍射光同侧，取“+” 入射和衍射光同侧， 入射和衍射光异侧， 入射和衍射光异侧，取“-” θ 1. 中央主最大 I = N 2 I 0 位置在 (sinθ ± sinθ0 ) = 0 处 正入射 sinθ=0 . 2. 缺级 K ' = k = 3. 光栅谱线