第1章光的干涉 (Interference of light) 光的电磁理论是波动光学的理论基础，而干 涉是一切波动所具有的基本特性. 本章主要内容：光波的电磁性质；光的相 干性；相干条件以及获得的相干光的两类典型的 方法-分波阵面法和分振幅法
第1章 光的干涉 （Interference of light） 本章主要内容：光波的电磁性质；光的相 干性；相干条件以及获得的相干光的两类典型的 方法-分波阵面法和分振幅法 . 光的电磁理论是波动光学的理论基础，而干 涉是一切波动所具有的基本特性
§1.1光的电磁理论 在19世纪70年代，麦克斯 韦发展了电磁场理论，从而导 致电磁波的发现。麦克斯韦确 信：光是某一波段范围内的电 磁波。 真空电磁波速度： C= J.C.Maxwell 1831-1879 EoMo 在实验误差范围内，c与已测得的光速相等
§1.1 光的电磁理论 在19世纪70年代，麦克斯 韦发展了电磁场理论，从而导 致电磁波的发现。麦克斯韦确 信：光是某一波段范围内的电 磁波。 真空电磁波速度 ： J. C. Maxwell 1831-1879 0 0 1 c = 在实验误差范围内，c与已测得的光速相等
一、光的传播速度和折射率 (1)光在真空中的传播速度： =299794000米/秒 最准确的数值：c=29979244851.2米/秒 (2)光在介质中传播的速度： V6eoL,8,V√8r
一、光的传播速度和折射率 （1）光在真空中的传播速度： 299794000米/秒 1 0 0 = = c 最准确的数值： c=29979244851.2米/秒 （2）光在介质中传播的速度： r r r r C = = = 0 0 1 1
(3)透明介质的折射率：光在真空的传播速度c和 在介质中的传播速度之比。 n= n=√e,4 麦克斯韦关系式 意义：光学和电磁学这两个不同的领域中的 物理量的联系起来了
（3）透明介质的折射率:光在真空的传播速度c和 在介质中的传播速度之比。 c n = n r r = 麦克斯韦关系式 意义：光学和电磁学这两个不同的领域中的 物理量的联系起来了
透明介质，在光频波段有： 4,≈1 因此 nve 光在介质中的波长为： '= n
透明介质，在光频波段有： 1 因此 n r 光在介质中的波长为： n ' =
二、光强度 电磁波是横波→特点：E和万都和传播方向垂直
二、 光强度 特点： E 和 都和传播方向垂直 H 电磁波是横波
总结： (1)电场强度、磁场强度及光的传播方向三者 符合右手螺旋法则。 E×i的方向即光速c的方向。 (2)对人眼或感光仪器起作用的是电场强度。 (3)电磁波按波长或频率可以进行如下划分
（1）电场强度、磁场强度及光的传播方向三者 符合右手螺旋法则。 （2）对人眼或感光仪器起作用的是电场强度。 E H 的方向即光速c的方向。 （3）电磁波按波长或频率可以进行如下划分。 总结：
电磁波谱： 10-1010-810610410-21 102104 1061081010 2(m) 宇宙射线 Y射线 x射线 微波 短 长波 对数坐标 光波 波波 103 10-2 10- 10 102 103 2(um） 对数坐标 软x射线 真空紫紫 可 近红 中红 外线 见 外光 远红外光 外光 光
电磁波谱: 宇宙射线 射线 x射线 光波 微波 短 波 中` 波 长波 10 10− 8 10− 6 10− 4 10− 2 10− 2 10 4 10 6 10 8 10 10 10 (m) 1 对数坐标 2 10 3 − 10− 10 2 10 3 1 10 1 10− (m) 对数坐标 软x射线 真空紫 外线 紫 外 光 可 见 光 近红 外光 中红 外光 远红外光 光 波
可见光：波长约在390nm-760nm, 频率为7.5×1014≈4.1×1014细z 在可见光的范围内不同的频率引起不同的颜 色感觉，大致可分为红橙黄绿青蓝紫七种颜色， 颜色随波长是连续改变的。 760 630 600570 500 450 430 400(nm) 红橙黄绿青蓝紫
可见光：波长约在 390nm-760nm， 频 率 为 7.51014～4.11014Hz 在可见光的范围内不同的频率引起不同的颜 色感觉，大致可分为红 橙 黄 绿 青 蓝 紫七种颜色, 颜色随波长是连续改变的。 760 630 600 570 500 450 430 400(nm) 红 橙 黄 绿 青 蓝 紫
电磁波（光波）传播 100 电磁波能量的传递 能流密度来描述 原因：人眼的视网膜或感光仪器所能感受或检测到 光的强弱都是由能流密度的大小来决定的. 所谓能流密度：指在单位时间内通过与波的 传播方向垂直的单位面积的能量或表示为通过单 位面积的功率
电磁波(光波)传播 能流密度来描述 所谓能流密度：指在单位时间内通过与波的 传播方向垂直的单位面积的能量或表示为通过单 位面积的功率。 电磁波能量的传递 原因：人眼的视网膜或感光仪器所能感受或检测到 光的强弱都是由能流密度的大小来决定的