光學(xué)基本知識培訓(xùn)講座演示文檔
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.,光學(xué)基本知識培訓(xùn)講座,.,幾何光學(xué),一、幾何光學(xué)的基本定律光波與光線光的直線傳播定律 在各向同性介質(zhì)中光是沿著直線方向傳播的光的獨立傳播定律 不同光源發(fā)出的光在空間相遇彼此互不影響光的折射定律與反射定律,.,光的折射與反射現(xiàn)象,n1SinA=n2SinA,A,A,A,n1,n2,.,光的全反射現(xiàn)象光路的可逆性光程 光從一點傳播到另一點的光程為極值(費馬原理)。 S=0,dl,n,a,b,.,二、平面與平面系統(tǒng),平面鏡成像 符合光的反射原理,A,A,S,.,平行平板 不改變光線方向,只增加光程;在兩表面發(fā)生折射。,.,三、反射棱鏡,光線通過棱鏡表面發(fā)生折射,在棱鏡里面發(fā)生反射。在光路中改變光線的方向,展開后等同于平行平板。,.,四、透鏡,有關(guān)術(shù)語 透鏡的焦點(F,F(xiàn)),焦距(f,f),光軸,主點,主面,物距(l),像距(l)。 f=-f=透鏡的成像:利用透鏡兩個表面的折射原理。 平行于光軸的光線通過像方焦點,通過物方焦點的光線平行于光軸,通過主點的光線方向不變。,F,F,O,.,F,F,高斯公式: 因像和物都在空氣中:注意正負號的規(guī)定:在物方空間,以物方主點為原點,到名點的距離和光線方向一致的為正,相反為負;在像方空間,以像方主點為原點,到各點的距離和光線一致的為正,相反的為負。,.,物理光學(xué),一、光的電磁性質(zhì)光速和介質(zhì)的折射率(n) 介電常數(shù)。在真空中為8.8542 磁導(dǎo)率。在真空中為光在真空中的速度C=2.99794介質(zhì)的折射率n=c/v,.,光譜,.,光在介質(zhì)表面的透射比和反射比 光垂直介質(zhì)表面或以小角度(30度)入射時的反射比公式:,.,二、光的干涉,光波的干涉條件 1、頻率相同。 2、振動方向相同。 3、相位差要恒定。平行平板產(chǎn)生的干涉 =2nhcos2+/2 等傾干涉:h相等,光程差只取決于2的變化,可用以測量入射角度的微小變化。 等厚干涉: 2不變,光程差只取決于h的變化,可以用來測量平板的厚度差。,1,2,1,2,.,斐索干涉儀 利用同光路光線進行干涉的原理進行設(shè)計的干涉儀(象前面的等厚干涉現(xiàn)象)我公司所有的平面干涉儀、球面干涉儀均屬此類干涉儀。(相鄰兩條干涉條紋的光程差是,距離差是/2)如圖示:表面不平度:=h/2H,h,H,三、干涉儀簡介,激光擴束鏡,標準鏡頭,被測樣品,.,邁克遜干涉儀 利用不同光路的光線進行干涉而設(shè)計的干涉儀。(象前面介紹的等傾干涉現(xiàn)象) h=N/2,M1,M2,G1,G2,S,M2,.,泰曼-格林干涉儀 是邁克耳干涉儀的改型,用于檢驗光學(xué)產(chǎn)品的綜合質(zhì)量。傅里葉變換光譜儀 是利用傅里葉變換技術(shù),根據(jù)干涉效應(yīng)來分析光源的光譜分布的儀器,包括泰曼干涉儀和一套作傅里變換的電子計算機處理系統(tǒng)。馬赫-曾德干涉儀 利用邁克耳干涉原理制作的,測量相位物體引起的相位變化。如大型風(fēng)洞中氣流引起的空氣密度變化。法布里-珀羅干涉儀 利用多光束相干原理而制成的,.,四、光的衍射簡介,光波的標量衍射理論 惠更斯-菲涅耳原理1690年惠更斯提出一種假設(shè):波面上的每一點都可看作為一個發(fā)出球面子波的次級擾動中心,在后一個時刻,這些子波的包絡(luò)面就是新的波面。 夫瑯和費衍射,在菲涅耳衍射的基礎(chǔ)上,利用衍射孔徑遠小于光路間距而得到衍射近似公式。此近似區(qū)的衍射稱為夫瑯和費衍射。,S,.,常見衍射現(xiàn)象: 矩孔衍射,園孔衍射,單縫衍射等。衍射現(xiàn)象影響光學(xué)系統(tǒng)的分辨率。利用衍射現(xiàn)象制作光柵,進行分光。制作菲涅耳透鏡,.,五、光的偏振簡介,光的干涉和衍射證明了光具有波動性。光的偏振證明了光的橫波性。偏振光概述就偏振性而言光可分為偏振光(偏振度P=1)、自然光(偏振度P=0)和部分偏振光(偏振度P 1) 。在光的反射和折射時,我們把平行于反射面(折射面)的偏振方向叫P方向;把垂直于反射面的方向叫S方向。,.,六、光學(xué)發(fā)展簡介,光導(dǎo)纖維光通訊纖維,傳光束,傳像束等。平板波導(dǎo)集成光學(xué)器件的基礎(chǔ),即是 在襯底上鍍一層薄膜。量子光學(xué)和激光利用激光的單色性,好相干性制作干涉儀。利用激光高,n1,n2,纖芯,纖皮,保護層,- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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