大学课程光电子学基础第2章.pdf

第二章 光学基础知识 1 第二章 光学基础知识 一.几何光学基础知识 二.麦克斯韦方程与边界条件（重要） 三.光波的表示（重要） 四.波动方程与单色平面波（重要） 五.电介质及其折射率（重要） 六.光学薄膜的反射与透射特性 七.坡印亭矢量（重要） 2 第二章 光学基础知识 2-1.几何光学基础知识 3 第二章 光学基础知识 光的基本属性 光波基本参量 光的反射、折射、全反射 光的 传播原理 光的偏振 光的干涉及实现干涉的主要方式 光的衍射 4 第二章 光学基础知识 2-1-1.光波基本属性 麦克斯韦 （Maxwell ）于1856、1861和1865 年发表了三篇关于电磁理论的论文，建立了简 洁而优美的麦克斯韦方程，并通过该方程证明 了横向电磁波的存在，同时他还在其第二篇论 文里 ：光波是电磁波的一种，并且导出了 光在真空中的传播速度为： 1 c  9982. 10 m 8 s / (2-1)   0 0  : 空间中的磁导率； 0:真空中的介电常量 0 5 第二章 光学基础知识 2-1-1.光波基本属性 【补充介绍】 磁导率：表征磁介质磁性的物理量 介电常数：表征材料绝缘特性的一个 物理量 6 第二章 光学基础知识 2-1-1.光波基本属性 1887年，赫兹证实了电磁波的存在，并证明 光波即是电磁波。 光的基本属性是波粒二象性，光波是波动性与微 粒性的统一体，在它与物质相互作用时: ① 若物质微粒接近波长尺度，则粒子性表现越明 显，例如光的发射、吸收及光电效应等过程。 ② 反之则表现出波动性，如光的干涉、衍射、偏 振等现象。 7 第二章 光学基础知识 2-1-2.光波基本参量 大量的实验证明，各种光检测元件，如感光胶 片、光电二极管、光电倍增管等，它们对光的 反应主要是由光波中的电场分量所引起的，光 化学作用，光合作用以及眼睛的视觉也同样主