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第一章 几何光学

1.基本规律

光程

费马原理

2. 成像

①单球面折射

保持同心性物像点：

榜轴条件：

②球面镜成像

,

③薄透镜

④密接透镜组

⑤望远镜

第二章 光的干涉

一.光波基本描述

1.

，
.

2.单色波

①电场

磁场

②单色平面波

，

波数
波矢

为传播方向的单位方向矢量。

波的相位
，其中R为
在
方向上的投影.

复振幅

③单色球面波

复振幅为
.

3.光强度

光强


是电磁波能流密度.

谱密度
，(
是
～
之间光强).

4. 反衬度

二、线性叠加原理(弱光情况下成立):

1.

同方向光振动叠加：

2.同频率、同振向波的叠加

，

三、光的干涉和相干条件

1. 相干条件

①位相差判据

当
(同位相),

,称为干涉极大,对应亮纹；

当
(反位相),

, 称为干涉极小,对应暗纹.

②光程差判据

位相差
.
,

其中

干涉极大
.

干涉极小
.

四、杨氏实验

1.光程差

2.极大位置
.

极小位置

3.条纹宽度

4.光强分布

实验中,

5.最大光程差

6.光源S沿x方向移动
,干涉条纹的移动

7.扩展光源

●临界宽度

干涉口径角
扩展光源干涉条件为

●横向相干宽度

●光场的空间相干性：
即
内两点源都是相干点源.

●

五、薄膜干涉

1.光程差

2.等倾干涉

从中心向外数第N个亮环附近相邻两亮环间的角距离为

第N个亮环半径

相邻两亮环间的径向距离为

3.等厚干涉

①楔形

相邻条纹的高度差

相邻条纹的间隔

②牛某某

光程差

m级亮纹半径为

m级暗纹半径为：

4.透射光

5.薄膜厚度要求

6.增透膜

7.迈克尔逊干涉仪

六、光场的时间相干性：

光波的相干长度
相干时间

第三章 光的衍射

一、惠更斯-菲涅耳原理

基尔霍夫公式

傍轴条件下,即

二、巴俾涅原理

几何像点之外，

三、菲涅耳圆孔衍射和圆屏衍射

1.

2.

平行光入射圆孔,则
，

3.自由传播

4.圆屏衍射

5.波带片

遮住偶数带，轴上P点的振幅为

遮住奇数带，轴上P点的振幅为

半波带半径

透镜作用：

四、夫琅禾费衍射

1. 单某某

①光强

其中
为衍射场中心光强度,

为单某某衍射因子.

②次极强

③暗纹位置

④零级亮斑的半角宽度

2. 圆孔

中心角半径：

最小分辨角

3.光栅

①光强

●

●主极大：

●极小：

●主极大的半角宽度

●主极大缺级：

主极大

单某某极小

当
时,即
缺级.

②光谱

●色散本领定义为

●瑞利判据 ：最小分辨角
等于光谱线的半角宽度,即
.

●色分辨本领

③闪耀光栅
,k级最亮.

同时,
,
也成立，即其它干涉级均成为缺级.

④布拉格条件
.

第五章 光的电磁性

一、偏振

1.偏振度：

2.马吕斯定律

3.布儒斯特角

.

4.e光主折射率

5. 波晶片

若
为整数,
,则称波晶片为
片.

若

,则称波晶片为
片.

6. 椭圆偏振光

其中
,
.

二、光的吸收、色散和散射

1. 光的吸收

2. 色散

●柯西公式：

●色散率

3.瑞利散射：

第六章 光的量子性

1.普朗克能量子

2.光电效应

●

●

●

●

3.康普顿散射

4．光的波粒二象性

第七章 激光

自发辐射：

受激辐射：

受激吸收：

谐振腔纵模
间隔

说明：不打色的公式必须理解，并且记住！打黄色的公式要求理解其物理意义。

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