-
物理光学知识点
第一章
1.
可见光波长范围（
380nm~760nm
）
< br>。
2.
折射率
n
?
c
?
?
r
。
v
3.
能流密度的坡印廷矢量
s
的物理意义：表示单位时间内，通过垂直于传播方向上的单位面
积的能
量；光强
I
?
S
?
1
n
2
E
0
2
?
0
c
4.
已知
E
?
eE
0
cos
?
2
?
?
?
?
?
t
z
?
?
?
?
?
或
E
?
E
0
e
?
i
?<
/p>
?
t
?
kz
?
，
求光的相关参量，
参见作业
1-1
，
1-2
；
?
T
?
?
?
5.
简谐球面波
E
?
E
0
?
i
?
?
t
?
kz
?
< br>E
e
或
E
?
0
cos
?
?
t
?
kz
?
，求光的相关参量。
r
r
1
。
T
6.
无限长时间等幅震荡光场对应的频谱只含有一个
频率成分，称为理想单色振动，持续有限
长时间等幅震荡的光场对应的频谱宽度
?
?
?
7.
等相位面的传播速度称为相速度，平面单色波的相速度
v
< br>p
?
?
k
?
c
，等振幅面的传播
n
(
k
)
速度称为群速度，
复色波的相速度
v
p
?
?
k
（公式来源
?
t
?
kz
?
常数
，然后求导）
，复色波
的群速度
v
g
?
d
?
?
?
d
n
?
结合第六章讨论在正常
/
反常色散中相速度和群速度哪
?
v
p
?
1
?
< br>?
，
dk
n
d
?
?
?
个大？
8.
理解线偏振光、圆偏振光
和椭圆偏振光的概念及相互转化的条件，结合第四章波片讨论。
9.
讨论光波在界面上的反射和折射，如
s
< br>分量和
p
分量的概念，菲涅尔公式的理解，图
1-21
的理解与应用，熟悉公式
R
s
?
T
s
< br>?
1
，
R
p
?
T
p
?
1
，
R
n
?
射时
R
s
?
R
p
?
?
1
R
s
?
R
p
?
，在正入射和掠入
?
2
?
n
2
?
n
1
?
n
2
< br>n
2
，布儒斯特角的计算
，全反
射角
，半波
tan
?
< br>?
sin
?
?
< br>B
C
?
n
n
n
?
n
1
1
?
2
1
?
损失产生的两种情形：
光从光疏介质入射
到光密介质时，
在正入射和掠入射时反射光相对入
射光将产生“
半波损失”
；图
1-29
薄膜上下表面
的反射的四种情形的作图法；偏振度的计算
（
1.2-39
，
1.2-42
，
43
）
，注意
p35
< br>偏振度计算的例子和
p49
例题
1-5
，利用片堆产生线偏振
光的原理（反
s
不反
p
，输出
< br>p
）和作业
1-10
，外腔式激
光器的布儒斯特窗口的原理（反
s
不反
p
，输出
s
）
，衰逝波的概念。
10.
例题和作业
：例题
1-3
的结论，例题
1-5
，例题
1-6
；作业
1-1
，
2
，
10
，
15
，
16
，
18
，
19
，
20
，
21
。
第二章
1
.
公式
2.1-3
的理解，例如由此公
式可以得出产生干涉的三条件：频率、振动方向和相差要
求。
2.
由一般光源获得相干光的两类方法：分振幅法（等倾、等厚
）
、分波面法（杨氏）
；
3.
杨氏干涉的相关计算（可能用到的知识
2.1
-13
，
14
，
15
，
16
）
：菲涅尔双棱镜、菲涅尔双
面镜、洛埃镜（注意半波损失）和相关作业。
4.
分振幅法干涉光程差公式
?
?
2
nh
cos
?
?
?
?
?
?
（注意半波损失，一般情况下
有，
?
（
2.1-20
）
?
2
?
但某些情况下也无，例如作业
2-14
）和光强公式（
2.1-21
）
，等厚干涉的应用如可以解
释肥
皂泡和昆虫翅膀的彩色。
5.<
/p>
平行平板的多光束干涉的
Airy
公式（
2.2-4
，
2.2-7
）
，干涉图样的特点：互补性、等倾性，
光强分布的
极值条件；光强分布与反射率
R
的关系：
R
增大时，透射光暗条纹强度降低，
条纹可见度提高；条纹锐
度与反射率
R
的关系：能够产生极明锐的透射光干涉条纹是多光
束干涉的最显著和最重要的特点，
条纹锐度用半峰值全宽度或条
纹精细度描述
（
2.2-16
，
17
）
；
平行平板的
多光束干涉的频率特性：
（由
?
?
宽（当
?
?
?
?
时得公式
2.2-19
< br>）
。
6.
光学薄膜：单层膜反射率计算公式（
2.3-2
，
2.3-4
）
；增透膜
/
增反膜条件（增透：
；两层膜反射率计算
-
等效折射率法（见
n
1
?
n
2
,
n
1
h
?
< br>?
0
/
4
，增反：
n
1
?
n
2
,
n
1
h
?
?
0<
/p>
/
4
）
作业）<
/p>
；多层高反膜结构（
?
0
/
4
膜系
G
< br>?
HL
?
HA
< br>）
，多层高反膜的特点：膜系两侧最外层
均为高折射率层
即为奇数层，
为奇数层时膜层越多反射率越大，
以上结果只对一
种波长成立
即中心波长成立。
干涉仪应用：主要用于分光，分光指标的计算
—
自由光谱范围、分辨本领（含分辨极
限）
、角色散；其他小知
识点
—
例如两套干涉环，波长长的圆环在里面，激光谐振腔的纵
模
频率计算（
2
nL
< br>?
m
?
）
。
8.
光源的大小对干涉条纹可见
度的影响称为空间相干性，
光源的复色性对干涉条纹可见度的
影
响称为时间相干性。
9.
例题与习题
：例题
2-5
，
2-7
；作业
2-1
，
2-9
，
2-14
，
2-2
4
，
2-25
，
2-27
，
2-30
，
2-38.
第三章
1.
光的衍射现象与干涉现象的联系与区别——都是相干光波
叠加引起的光强的重新分布，
所不同之处在于，干涉现象是有限个相干光波的叠加，而衍
射现象则是无限多个相干光
波的叠加结果。
2.
利用惠更斯
-
< br>菲涅耳原理解释衍射现象：在任意给定的时刻，任一波面上的点都起着次波
波源的
作用，它们各自发出球面次波，障碍物以外任意点上的光强分布，即是没有被阻
挡的各个
次波源发出的次波在该点相干叠加的结果。
3.
菲涅耳衍射与夫朗和费衍射的区别条件是观察屏到衍射屏的距离与衍射孔的线度之间的
相对大小。简而言之，菲涅耳衍射是近场衍射；而夫朗和费衍射属于远场衍射。
菲涅耳衍射现象：随着观察平面距离的增大，光斑范围不断扩大，但光斑中圆环数<
/p>
p
2
?
?
2
nh
cos
?
?
2
m
?
得公式
2.2-18
）
，滤波带
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