大学物理光学演资料.pptx

大学物理光学PPT演示组员：组员：可见光的波长范围可见光是电磁波谱中人眼可以感知的部分，可见光谱没有精确的范围；一般人的眼睛可以感知的电磁波的波长在400760nm之间，但还有一些人能够感知到波长大约在380780nm之间的电磁波。光的干涉干涉现象是波动独有的特征，如果光真的是一种波，就必然会观察到光的干涉现象1801年，英国物理学家托马斯。杨(17731829)在实验室里成功地观察到了光的干涉两列或几列光波在空间相遇时相互叠加，在某些区域始终加强，在另一些区域则始终削弱，形成稳定的强弱分布的现象，证实了光具有波动性。牛顿是这样认为的：光是由一颗颗像小弹丸一样的机械微粒所组成的粒子流，发光物体接连不断地向周围空间发射高速直线飞行的光粒子流，一旦这些光粒子进入人的眼睛，冲击视网膜，就引起了视觉，这就是光的微粒说牛顿用微粒说轻而易举地解释了光的直进、反射和折射现象由于微粒说通俗易懂，又能解释常见的一些光学现象，所以很快获得了人们的承认和支持牛顿在光学上的贡献牛顿环牛顿环的应用检测透镜质量将将标标准准验验规规覆覆盖盖于于待待测测透透镜镜表表面面，两两者者之之间间形形成成空空气气膜膜，因因此此可可观观察察到到牛牛顿顿圈圈。如如圈圈数数越越多多，说说明明误误差差越越大大。如如牛牛顿圈偏离圆形，说明透镜表面不规则。顿圈偏离圆形，说明透镜表面不规则。惠更斯的波动说惠更斯只是在前人的基础上进一步发展了光的波动理论,得到了著名的惠更斯原理.用这个原理他成功地推导出反射定律和折射定律,此外还说明了冰洲石的双折射现象.惠更斯发现了光的偏振现象.不过在那个年代因为牛顿支持光的粒子学说,所以光的波动说没有被普遍接受.直到19世纪杨氏双缝实验的成功,光的波动理论才开始逐渐被人们接受.光是在充满整个空间的特殊介质“以太”中传播的某种弹性波光的衍射在在一一定定条条件件下下，光光波波遇遇到到障障碍碍物物（圆圆孔孔、狭狭缝缝等等），且且障障碍碍物物的的线线度度与与光光波波波波长长可可以以相相比比拟拟时时，产产生生偏偏离离直直线线传传播播和和光光能能在在空空间间分分布布不不均均匀匀的的现现象象。其其特特点点是是光光在在什什么么方方向向受受到到了了限限制制、衍衍射射图图样样就就在在什什么么方方向向铺铺展展且且限限制制愈愈甚甚，铺铺展愈甚，即衍射效果愈明显。展愈甚，即衍射效果愈明显。惠更斯惠更斯-菲涅耳原理菲涅耳原理波波前前S S上上每每个个面面元元dSdS都都可可以以看看成成是是发发出出球球面面子子波波的的新新波波源源，空间任意一点空间任意一点P P 的振动是所有这些子波在该点的的振动是所有这些子波在该点的相干叠加相干叠加。子波在子波在 点引起的振动振幅点引起的振动振幅 并与并与 有关有关.：波阵面上面元：波阵面上面元 (子波波源子波波源)：时刻波阵面时刻波阵面 *惠更斯惠更斯-菲涅耳原理菲涅耳原理菲菲涅涅尔尔（1788-18271788-1827）指指出出衍衍射射图图中中的的强强度度分分布布是是因因为为衍衍射射时时，波波场场中中各各点点的的强强度度由由各各子子波波在在该该点点的的相相干干叠叠加加.P P点点振振动是各子波在此产生的振动的叠加动是各子波在此产生的振动的叠加.由子波相干叠加得到在由子波相干叠加得到在 P P点的合振动为：点的合振动为：光的反射光射向物体表面时，有一部分光会被物体表面反射回来，这种现象叫做光的反射。光射到任何物体表面都要发生反射现象。反射的规律反射光线、入射光线、法线在同一平面内，反射反射光线、入射光线、法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居在法线两侧。光线和入射光线分居在法线两侧。入射角等于反射角。入射角等于反射角。反射的规律如果让光线逆着反射光线的方向照射到平面镜上，如果让光线逆着反射光线的方向照射到平面镜上，可以看见光，这说明：在反射现象中，光路是可逆可以看见光，这说明：在反射现象中，光路是可逆的。的。镜面反射和漫反射平平行行光光射射到到平平面面镜镜上上，反反射射光光仍仍平平行行，这这个个反反射射叫叫镜面反射。镜面反射。平平行行光光照照到到白白纸纸上上，反反射射光光向向各各个个不不同同的的方方向向，这这种反射叫漫反射。种反射叫漫反射。镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律。镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律。