Optics
光学是研究 光的现象、光的本性和光与物质相互作用的学科, 是物理学的一个重要分科。 人类对光的研究已有300年的历史; 20世纪60年代激光问世后,光学有了飞速的发展,形成了现 代光学。 光学通常分为以下三部分: 几何光学:以光的直线传播规律为基础,研究各种光学 仪器的理论。 波动光学:研究光的电磁性质和传播规律,特别是干涉、 衍射、偏振的理论和应用。 量子光学:以光的量子理论为基础,研究光与物质相互作用 的规律
光学是研究 光的现象、光的本性 和 光与物质相互作用 的学科， 是物理学的一个重要分科。 ·人类对光的研究已有3000余年的历史； ·20世纪60年代激光问世后，光学有了飞速的发展，形成了现 代光学。 ·光学通常分为以下三部分： 几何光学： 波动光学：研究光的电磁性质和传播规律，特别是干涉、 衍射、偏振的理论和应用。 以光的直线传播规律为基础，研究各种光学 仪器的理论。 量子光学： 以光的量子理论为基础，研究光与物质相互作用 的规律
The realm of optics QUANTUM OPTICS ELECTROMAGNETIC OPTICS WAVE OPTICS GEOMETRICAL OPTICS
The Realm of Optics QUANTUM OPTICS ELECTROMAGNETIC OPTICS WAVE OPTICS GEOMETRICAL OPTICS
第1章波物光学
第1章 波动光学 北极光
丰富多彩的千涉现象 水膜在白光下 白光下的肥皂膜
丰富多彩的干涉现象 水膜在白光下 白光下的肥皂膜
蝉翅在阳光下 蜻蜓翅膀在阳光下 白光下的油膜 肥皂泡玩过吗?
蝉翅在阳光下 蜻蜓翅膀在阳光下 白光下的油膜 肥皂泡玩过吗?
测油膜厚度 平晶间空气隙干涉条纹 等倾条纹 牛顿环(等厚条纹)
等倾条纹 牛顿环(等厚条纹) 测油膜厚度 平晶间空气隙干涉条纹
第一节 光源相干光
第一节 光源 相干光
电磁波 1.电磁波的产生 凡做加速运动的电荷都是电磁波的波源 例如:天线中的振荡电流分子或原子中电荷的振动 2对电磁波(E,)的描述(平面简谐波) E-E coso(t- H=HoCOsO( 平面简诸电磁波的性质 (1)E和厅传播速度相同、OTM 相位相同 (2)电磁波是横波E×∥
一. 电磁波 u E H 1. 电磁波的产生 凡做加速运动的电荷都是电磁波的波源 例如：天线中的振荡电流 分子或原子中电荷的振动 2. 对电磁波 cos ( ) 0 u r E = E t − cos ( ) 0 u r H = H t − 平面简谐电磁波的性质 (1) (2) 电磁波是横波 • (E,H ) 的描述（平面简谐波） E H 和 传播速度相同、 相位相同 E H // u O x y z
(3)量值上 CE H (4)波速 真空中C 2.9979×100m·s (5)电磁波具有波的共性—在介质分界面处有反射和折射 E 折射率n 3.电磁波的能量密度 W=8E+uH
(3) 量值上 E = H (4) 波速 1 u = 8 1 0 0 2 9979 10 m s 1 − c = = . (5) 电磁波具有波的共性——在介质分界面处有反射和折射 u c n = 00 = rr = r 2 2 1 w = E 3. 电磁波的能量密度 真空中 折射率 2 2 1 + H
