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1、现代光学技术实验l迈克尔逊干涉仪单色仪的调整和使用l激光散斑测量l全息术l椭偏仪l偏振光特性研究l双光束干涉l多光束干涉l衍射l干涉、衍射l偏振、多光束干涉l偏振光的波动特性n关于波动的描述方法l绳波：O点为波的起点，波以速度V向X的正向传播。l在O点振动为：l在A点振动为：n波动曲线n光波的表达式l三角函数表达式–平面波–球面波l复振幅表达式:–平面波–球面波n球面波的近轴公式光的干涉特性n双光束干涉光强分布公式全息光栅实验两个球面波R、O相对于全息干板面对称入射O点坐标为（0，b，-l）,R点坐标为（0
2、，-b，-l）n两束光的干涉公式l两个球面波的干涉光强的计算方法和结果n干涉条纹的特点和位置l条纹间隔为ll/4bm=0,±1,±,2,….n光源的相干性和干涉条纹的对比度l空间相干性（点光源和扩展光源）l时间相干性（单色光、准单色光和复色光）l对比度的定义：n杨氏实验为例说明光的相干性n迈克尔逊干涉仪n迈克尔逊干涉仪的条纹特点n等厚条纹n多光束干涉n双光束干涉条纹与多光束干涉条纹的对比l光程差公式相同：D=2ndsinf2l干涉光强分布不同：–（双光束，反射光）–(多光束，透射光）光的衍射特性n光的衍射（
3、Diffraction)l意义：–1、是光的波动性的有力证据。–2、设计光学仪器的理论依据（几何光学元件，衍射光学元件）–3、全息术的理论基础。l定义：–17世纪Grimaldi*光波在传播过程中遇到障碍物后所发生的偏离直线传播的现象（光波绕到障碍物的几何阴影区的现象）–1954年(Sommerfeld-索末菲）*不能用反射和折射来解释的光线对直线光路的任何偏离；–1999年《中国激光》*波动方程的非本征解在传输过程中趋向本征解光束的现象。n光的衍射现象光波遇到障碍物时偏离直线传播而进入几何阴影区域，使光线
4、重新分布的现象。n惠更斯—菲涅耳（Huygens-Fresnel）原理惠更斯（1690年）*设波源S在某一时刻的波阵面S，S上每一个面元看作一个产生球面子波的次级扰动中心，发出球面波，以后任何时刻新的波面是所有这些子波的包络面S‘，波面的法线方向就是波的传播方向。菲涅耳（1808年-1802年杨氏Thomas.Young干涉实验的基础上）*假设这些子波互相干涉。n惠更斯原理图示n衍射公式n衍射现象的分类1、几何深区（圆孔的几何投影）2、菲涅耳衍射区（半径随距离增大而增大的同心圆环，同时圆环数目减少，圆环中心
5、的亮度随距离变化，中心可以为亮斑）3、夫琅和费衍射区（当距离很大-满足一定条件时，中心总是亮的，中心的亮圆与圆孔的大小成反比，与距离成正比，外圈为亮暗环。）n单缝的夫琅和费衍射单缝的宽度为a,单缝距观察屏为z,光的波长为l中央主极大的半宽度为:n圆孔的夫琅和费衍射公式圆孔的夫琅和费衍射公式：（中央主极大的半径）n衍射光栅一维矩形光栅的衍射光强的分布公式：n光栅光强分布公式l单缝衍射因子–极大值位置为:a=0–极小值位置为:a=mp,sinq=ml/bl多缝干涉因子–极大值位置为:b=mNp,sinq=ml/
6、d(m=moN,m0=0,±1,±2,…)–极小值位置为:b=mp,sinq=ml/Nd(m=±1,±2,…,±N-1;±(N+1)…)n光栅光强分布的曲线波长:0.0005893mm;透镜焦距:300mm透光缝宽:a=0.01mm;光栅周期:d=0.02mm;光栅的总条数:N=4;共画多少级:±5波长:0.0005893mm;透镜焦距:300m;透光缝宽:a=0.01mm光栅周期:d=0.03mm;光栅的总条数:N=100;共画多少级:±6n光栅的分辨本领l谱线的半角宽度l光栅的角色散本领l光栅的光谱分辨
7、本领由公式可见光栅的光谱分辨本领与光栅的总条数N成正比，谱线所在的级次越高分辨本领越高。振幅光栅的衍射效率（指衍射级光强与入射光强的比）不高，入射光能量集中在无色散的零级，为了将入射光能量集中在有色散的衍射级上，人们设计了闪耀光栅n衍射光栅的种类振幅型光栅、位相型光栅；反射型光栅、透射型光栅；一维光栅、二维光栅、三维光栅；正弦光栅、矩形光栅；光栅方程式：d(sinf+sinq)=mln闪耀光栅的原理n为刻槽面法线方向;N为光栅面法线方向;j为光线的入射角q为光线的衍射角;qb光栅的闪耀角;lb为光栅的闪耀波
8、长光的偏振特性n光是横波在各向同性的介质中S与K同向。在各向异性的介质中S与K不同向。n光的五种偏振态1、线偏振光:在光波传播过程中E(H)只限于在一个平面中的光叫做平面偏振光（线偏振光）。2、圆偏振光：E矢量的端点的运动轨迹为圆。（右旋和左旋）3、椭圆偏振光：E矢量的端点的运动轨迹为椭圆。（右旋和左旋）4、自然光5、部分偏振光：线偏振光+自然光n产生偏振光的方法1、利用偏振片2、利用反射现象3、利用散射现象4、
