1、第二部分 光的干涉第十四章第十四章 光光 学学第三部分 光的衍射第四部分 光的偏振第一部分 几何光学本章在简单介绍几何光学的基本原理后,主要本章在简单介绍几何光学的基本原理后,主要讨论光的波动性,光的粒子性在近代物理中介绍讨论光的波动性,光的粒子性在近代物理中介绍第一部分第一部分 几何光学几何光学14-5 薄透镜14-4 光在球面上的反射和折射14-3 光在平面上的反射和折射14-2 几何光学基本定律14-1 关于光的本性的认识发展简史傅科测出光在水中的速度小于空气中速度 决定性判据1719 世纪 牛顿的微粒说惠更斯的波动说 光是从光源发出的微粒流光是介质(以太)中的机械波开始占统治地位19世
2、纪初 波动说 杨氏双缝实验显示干涉现象惠更斯 -菲涅耳原理能1850年 波动说获得更多的支持傅科旋转镜法测光速SS1S2M1M2L14-1 关于光的本性的认识发展简史 关于光的本性的认识发展简史解释光直线传播和衍射现象解释与实物作用过程(光的吸收与发射)中发生的现象解释传播过程(反射、折射、干涉、衍射和偏振)中发生的现象赫兹实验证实了19世纪60年代麦克斯韦电磁波理论光电效应、康普顿效应20世纪初 波动理论遭遇困难光具有波粒二象性表现为粒子表现为波动光是电磁波的预言等不能用波动说解释在远近有端 (小孔)于光,故景库 (倒像 )内也 一、光的直线传播定律墨经 (两千年前 )对针孔成像的记载 这种
3、几何线称为 光线在均匀介质中光沿直线传播,光线为直线 142 几何光学基本定律几何光学基本定律壁高下首高下 足下光上光屏午端景库光之入照若射针孔成像是光沿直线传播的典型实例 用带有方向的几何线表示光的传播方向光线因折射向上弯曲非均匀介质中光线炎热夏日的阳光下,远处路面似乎是潮湿的 冷空气 热空气 产生错觉的影像将因折射而沿曲线传播 二、光的反射和折射定律反射定律 : 反射光线在入射面内,且 i = i法线入射面i irn1n2 折射定律 : 折射光线在入射面内,且第一介质和第二介质的绝对折射率定义为 两种介质的相对折射率定义为 v1、 v2分别为光在两介质中的速度 三、全反射i1r1n1n2ic称为 全反射的临界角采用尼康 6mm鱼眼镜头拍摄的照片 i2r2ic全反射水折射率 n1 = 1.33 空气折射率 n2 = 1.0 249= 98的空间范围 全反射刚好出现时的入射角鱼从水中往天上看时,得到n 全反射的应用 全反射棱镜 45 45 45 改变光的行进方向 角锥棱镜 光导纤维 传递光能或光信息 作为反射器 45 45 自行车反光片