PI5.1光干涉2013.pdfVIP

光 学 Optics 光到底是什么？…………… 17世纪明确形成 了两大对立学说 由于波动说没有 数学基础以及牛 牛 顿的威望使得微 惠 顿 粒说一直占上风 更 斯 19世纪初证明了 波动说的正确性 微粒说 19世纪末光电效应现象使得 波动说 爱因斯坦在20世纪初提出了 光子说：光具有粒子性 这里的光子完全不同于牛顿所说的“微粒” 光的本性：即具有波动性，又具有粒子性 • 波动性：干涉、衍射、偏振(横波) • 粒子性：黑体辐射、光电效应、康普顿效应 光的干涉 波动光学：光的电磁理论 光的衍射 物理光学 光的偏振 量子光学：光的量子理论， 研究光与物质相互作用的规律 几何光学： 根据光的直线传播，以光的折射、反射定律为基础； 研究光在介质中的传播和成像规律的学科。 第一章 光的干涉 §1 光的相干性 §2 分波前干涉 §3 光程、光程差 §4 分振幅干涉 §5 迈克耳逊干涉仪 §1 光的相干性 相干条件：频率相同、振动方向相同、相位差恒定 1.1 光的单色性 •单色光——只含单一频率的光 •复色光——不同频率单色光的混合：比如白光 利用分光镜测量光源的光谱 λ uT 2πu ω 复色光 准单色光 1.2 原子的发光机制 E • 原子从高能态向低能态跃迁， 2 向外辐射电磁波 ν =(E -E )/h 设跃迁过程经历的时间(驰豫时间、 2 1 发光时间)为τ E1 • 每次发光只发出一段长为 L=τc的有限长波列 波列 由傅立叶频谱分析可知，有限长 的波列可以表示为许多不同频率 不同振幅的简谐波的叠加 波列长L=τ c 实际光波是包含了多种波长成分的复色光， 而严格的单色光实际是不存在的 (1) 普通光源：自发辐射 各次发光相互独立，具有随机性、间歇性 ·