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蔡履中光学第二章课件

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目录

光学基础知识

几何光学原理

光学成像系统

光学仪器应用

光学材料与元件

光学实验与技术

光学基础知识

第一章

光的波动性

光通过小孔或障碍物边缘时产生弯曲和扩散。

衍射现象

两束或多束光波相遇时相互叠加,形成加强或减弱的光强分布。

干涉现象

光的粒子性

光照金属,电子逸出,证实光粒子性。

光电效应

X射线散射,波长变长,光子具动量。

康普顿效应

光的传播原理

直线传播

光在同种均匀介质中沿直线传播。

折射原理

光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生改变。

几何光学原理

第二章

光的反射定律

入射光线、反射光线与法线在同一平面,且入射角等于反射角。

入射反射关系

光线从一个介质射向平滑镜面时,遵循反射定律,形成清晰镜像。

镜面反射特性

光的折射定律

光线从一种介质进入另一种介质时,入射角与折射角遵循斯涅尔定律。

入射与折射

光在不同介质中传播速度不同,导致折射现象,影响成像位置。

速度变化影响

光路可逆性

摄影电影等领域应用

应用实例

光线反射折射路径可逆

定义与特性

光学成像系统

第三章

理想成像系统

无像差

光线经系统后完美聚焦,无像差。

共轭关系

物像一一对应,具有共轭关系。

01

02

实际成像系统

介绍相机中的透镜组如何捕捉并聚焦光线形成图像。

相机成像

阐述望远镜如何利用凸透镜原理放大远处物体图像。

望远镜观测

成像系统的分类

小孔、镜面、透镜成像

电子扫描与自扫描

传统成像系统

现代成像系统

光学仪器应用

第四章

显微镜的原理

凸透镜两次成像放大

光学显微镜原理

电子束高倍放大

电子显微镜原理

望远镜的原理

凸透镜折射聚焦成像

折射式望远镜

凹面镜反射聚焦成像

反射式望远镜

光学测量技术

01

长度测量

利用光学原理精确测量物体长度,如激光测距仪的应用。

02

角度测量

采用光学仪器进行高精度角度测量,如全站仪在测绘中的应用。

光学材料与元件

第五章

透镜材料特性

如火石玻璃,用于校正色差。

高折射率材料

01

如冕玻璃,减少光线折射角度变化。

低色散材料

02

反射镜与棱镜

01

反射镜应用

用于改变光路,常见于望远镜、显微镜等光学仪器中。

02

棱镜特性

折射光线,使光线按一定规律分散或会聚,常用于光谱分析。

光学滤波器

二向色与带通,干涉原理

类型与原理

01

光通信、半导体制造

主要应用

02

光学实验与技术

第六章

实验室常用设备

包括固体、气体等多种类型

激光器

检测分析光的频率成分

光谱仪

转换光信号为电信号

光电探测器

光学测量方法

利用光波干涉原理,精确测量光程差,适用于高精度表面形貌测量。

干涉测量法

通过光波衍射现象,分析物体结构,适用于微小尺寸和缺陷检测。

衍射测量法

光学实验技巧

熟练掌握光学实验设备的正确操作方法,确保实验准确性。

实验设备操作

01

细致记录实验数据,运用科学方法分析数据,得出准确结论。

数据记录分析

02

谢谢

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