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光学-光的衍射 （3）光学仪器的分辨率 单缝在一个方向上限制光束的传播，就在这个方向上发生偏离直线传播形成单缝衍射花样。如果是圆孔，则在四面都限制了光束，偏离直线传播形成圆孔单缝衍射花样，中间是一个圆形亮斑，称为爱里斑。外围是亮暗交替的圆形环纹。 爱里斑对透镜光心张角为 ：爱里斑直径； ：透镜焦距； ：入射光波长； ：圆孔直径。 光学-光的衍射 对一个光学仪器来说，如果一个点光源的衍射图象的中央最亮处（爱里斑中心）恰好与另一个点光源的衍射图象的第一个最暗处相重合，这时两个点光源恰好能被仪器分辨（瑞利准则）。此时，两个点光源的衍射图象的中央最亮处（两个爱里斑中心）之间的距离为爱里斑的半径，两个点光源对透镜光心的张角为 分辨角 愈小，说明光学仪器的分辨率愈高， 表示光学仪器的分辨本领R。 光学-光的衍射 （4）x射线衍射 x射线是波长极短的电磁波，也具有干涉、衍射现象。 若一束平行单色x射线，以掠射角 射向晶体，晶体中各原子都成为向各方向散射子波的波源，各层间的散射线相互叠加产生干涉现象。 相邻上、下两原子层散射的x射线 的光程差满足 时，各原子层的反射都相互加强， 光强极大。 光学-光的偏振 （1）自然光和偏振光 光是电磁波，光振动矢量与光的传播方向垂直。 由于原子、分子发光的间歇性和独立性，光在与传播方向垂直的平面上没有一个方向较其他方向更占优势。具有这种特征的光，称为自然光。自然光的光振动矢量在所有可能的方向上，振幅都可看作完全相等。 若光矢量可取任意方向，但在各方向上的振幅不同，这种光叫部分偏振光。 线偏振光始终在传播方向和振动方向构成的平面内，所以也称平面偏振光。 光学-光的偏振 （2）起偏和检偏及马吕斯定律 使自然光转变成偏振光称为起偏，能使自然光变成偏振光的装置叫起偏振器。 偏振片可以用来检验光的偏振性。 若入射线偏振光的光强为 ，线偏振光振动方向与检偏器振动方向的夹角为 ，透过检偏器后，透射光强为 ，则 马吕斯定律 自然光通过偏振片后光强减半。 光学-光的偏振 （3）布儒斯特定律 几何光学的常识之一是当光线入射到两个均匀介质的界面上时要反射和折射,反射光和折射光的方向遵循一定的规律,反射光和折射光的偏振状态也有一定的规律。事实上，当一束自然光入射到两个介质的界面时，反射光和折射光一般都是部分偏振光。然而当自然光以某个特定角度 入射时，反射光是振动面与入射面垂直的完全线偏振光。 称为布儒斯特角。 光学-光的偏振 布儒斯特角与介质的折射率有关。布儒斯特总结出 与界面两侧介质的折射率存在如下关系 根据折射定律，入射角 与折射角 的关系为 （ ） 光学-光的偏振 （4）光的双折射现象 当一束光线进入各向异性的晶体后，沿不同方向折射而分裂成两束光线，这样的现象称为双折射现象。其中一束遵守光的折射定律，称为寻常光线，通常用 表示，简称 光；另一束不遵守光的折射定律，称为非常光线，通常用 表示，简称 光。 光学-光的偏振 产生双折射现象的原因在于寻常光线和非常光线在晶体中具有不同的传播速度，寻常光线在晶体中各方向上的传播速度相同，而非常光线的传播速度却随着方向而改变。 在晶体内部有一确定的方向，沿这一方向，寻常光线和非常光线的传播速度相等，这一方向就称为晶体的光轴。光轴表示晶体的一个方向，在晶体内任何一条与上述光轴方向平行的直线都是光轴。 光学-光的偏振 通过光轴并与任一天然晶面相正交的面，称为该晶体的主截面；晶体中任一已知光线和光轴所组成的平面，称为这光线的主平面。寻常光线和非常光线都是线偏振光，寻常光线的振动方向垂直于其主平面，而非常光线的振动方向包含在其主平面内。 光学-光的偏振 （5）偏振光的干涉 振幅为A的偏振光通过晶体后形成 、 光，这两束光频率相同，存在一定位相差，只是由于振动方向相互垂直而不相干，利用偏振片，把 、 光的振动方向引到同一方向，这样就成为两束相干的偏振光。 光学-光的偏振 设 、 分别为晶体对寻常光线和非常光线的折射率， 为晶体厚度， 为入射单色光的波长，则 光、 光的光程差为 附加的光程差 是由于 光和 光投影的方向不同，选择统