《物理光学绪论》PPT课件.ppt

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1、,绪 论,师生的任务和职责互动 讨论 波动光学很重要！很容易!,1 光学发展历史回顾,1.萌芽时期公元前4世纪,在中国和希腊已有关于光学现象的记录约100年后，欧几里得(Euclid,约前330-275年)提出反射定律沈括（公元10311095）：深入研究直线传播、球面镜成像,2.几何光学时期17世纪几何光学基础已奠定：如费马的最小时间原理，斯涅耳的实验发现折射定律同时人们发明了光学仪器，第一架望远镜的诞生促进了天文学和航海事业的发展，显微镜的发明给生物学的研究提供了强有力的工具。1704年牛顿出版光学：棱镜分光(白光为复合光)，牛顿环的生成及色序，牛顿认为光的本性是微粒。,3.波动光学时期1

2、801-1803杨氏双缝实验成功地观察到了干涉现象。菲涅耳：惠更斯-菲涅耳原理成功解释了衍射现象。麦克斯韦(1831一1879)在1865年的理论研究指出，光是一种电磁现象。这个理论在1888年被赫兹(1857一1894)用实验证实。,4.量子光学时期19世纪到20世纪:深入研究光与物质相互作用，发现光的电磁理论的局限性。普朗克1900年提出量子假说1905年爱因斯坦提出光子的概念,成功预言了光电效应,建立了光子学说1924年德布罗意提出物质波，由电子通过金属箔的衍射实验证实20年代中期,薛定谔、海森伯等人建立量子力学波动性和粒子性在新的形式下得到统一。,5.现代光学时期1960年梅曼首先成功

3、地制成了红宝石激光器。从20世纪60年代起，光学与许多科学技术紧密结合、相互渗透，同时又派生出许多崭新的分支学科（如激光技术、傅立叶光学、全息光学、激光光谱学、非线性光学等）。激光现已广泛应用于打孔、切割、导向、测量、医疗、育种、化学催化、同位素分离、光通讯、光存储、光信息处理等方面。,2 光学的研究内容、体系,光学的研究内容:研究光的本性、光的发射、传播、接收以及光和物质的相互作用等。,光学理论体系,几何光学 反射、折射、透镜 经典光学 波动光学 干涉、衍射、偏振 光学 量子光学 光的发射、吸收、相互作用 激光原理及应用 傅立叶光学、全息光学 现代光学 激光光谱学 非线性光学-,3 波动光学

4、定义、应用 定义:-应用:干涉现象精密测量和检验(位移、长度、面形、变形-)衍射现象物质微结构研究、微光学应用 偏振现象物质结构、光效应,第一章 光的电磁理论基础第二章 光波的叠加和分析 第三章 光的干涉 第四章 光的衍射第五章 光的偏振与晶体光学基础 第六章 傅里叶光学基础第七章 导波光学基础 第八章 激光基础,4 课本主要章节,电磁场理论,光波表达式,反射和折射,光波的叠加,振动频率,振动方向,第一章,第二章,从,第三章,单色光干涉,分波面干涉,分振幅干涉,双光束干涉,多光束干涉,白光干涉,5 主要内容,FP,(杨氏干涉等),等倾干涉,等厚干涉,薄膜,干涉,两方面考虑,（等倾）,第五章 光的偏振与晶体光学基础,第四章 衍射,夫琅和费衍射,偏振光双折射晶体光学器件偏振光干涉,衍射光栅,菲涅耳衍射,