1、1物理光学知识点汇总一、 名词：（共 41 个）1、 全 反 射：光从光密介质入射到光疏介质，并且当入射角大于临界角时，在两个不同介质的分界面上，入射光全部返回到原介质中的现象，就叫全反射。2、 折射定律：折射光位于由入射光和法线所确定的平面内。折射光与入射光分居在法线的两侧。折射角与入射角满足： 。nIsin3、 瑞利判据：（注：考试时答哪个都对）定义一：一个点物衍射图样的中央极大与近旁另一点物衍射图样的第一极小重合，作为光学系统的分辨极限，认为此时系统恰好可以分辨开两个点物，称此分辨标准为瑞利判据。定义二：两个波长的亮条纹只有当它们合强度曲线中央极小值低于两边极大值的 0.81 时才能被分
2、辨开。4、 干 涉：在两个（或多个）光波叠加的区域，某些点的振动始终加强，另一些点的振动始终减弱，形成在该区域内稳定的光强强弱分布的现象。5、 衍 射：通俗的讲，衍射就是当入射光波面受到限制后，将会背离原来的几何传播路径，并呈现光强不均匀分布的现象。6、 倏 逝 波：沿着第二介质表面流动的波。7、 光拍现象：光强随时间时大时小变化的现象。8、 相干光束会聚角：对应干涉场上某一点 P 的两支相干光线的夹角 。)(29、 干涉孔径角：对于干涉场某一点 P 的两支相干光线从光源发出时的张角 。)(10、 缺级现象：当干涉因子的某级主极大值刚好与衍射因子的某级极小值重合，这些主极大值就被调制为零，对应
3、级次的主极大就消失了，这种现象就是缺级。11、 坡印亭矢量（34、辐射强度矢量）：它表示单位时间内，通过垂直于传播方向的，单位面积的电磁能量的大小。它的方向代表的是能量流动的方向， 。BES112、 相干长度：对于光谱宽度为 的光源而言，能够发生干涉现象的最大光程差。13、 发光强度：辐射强度矢量的时间平均值 。)(I14、 全偏振现象（15、布儒斯特角）：当入射光是自然光，入射角满足 时， ， ，即反射光中只有 波，没有 波，o90210Prs SP这样的现象就叫全偏振现象。此时的入射角即为布儒斯特角 ，B12tanB16、马吕斯定律：从起偏器出射的光通过一检偏器，透过两偏振器后的光强 随两
4、器件透光轴的夹角 而变化，即 称该式表示I 20cosI的关系式为马吕斯定律。17、 双 折 射：一束光射向各向异性的介质中，分为两束的现象。18、 光栅的色分辨本领：指可分辨两个波长差很小的谱线的能力。3，其中， 为光栅能分辨的最小波长差； 为级次；mNAin)(min)( m为光栅总缝数（光栅总线对数） 。19、 自由光谱范围：F-P 干涉仪或标准具能分辨的最大波长差，用 表示。RS.20、 衍射光栅：能对入射光波的振幅或相位进行空间周期性调制，或对振幅和相位同时进行空间周期性调制的光学元件称为衍射光栅。21、 光源的临界宽度：条纹对比度刚好下降为 0 时的光源宽度。22、 光源的许可宽度
5、：一般认为，当光源宽度不超过其临界宽度的 时条纹对比度依然是很好的（ ） ，我们把此时的光源宽度41 9.0K称为光源的许可宽度。23、 晶体的主平面：光线在晶体中的传播方向与晶体光轴组成的平面称为该光线的主平面。24、晶体的主截面：晶体光轴和晶面法线组成的面为晶体的主截面。28、 线 色 散：把波长相差 的两条谱线分开的线距离。nm1.029、 角 色 散：把波长相差 的两条谱线分开的角距离。30、 光学成像系统的分辨率：是指它能分辨开两个靠近的点物或物体细节的能力。31、 晶体的光轴：晶体中存在的一个特殊的方向，当光在晶体中沿此方向传播时不产生双折射现象。32、 标准具的自由光谱范围：标准
6、具能分辨的最大波长差，用表示。 RS.438、 反射定律：反射光线位于由入射光线和法线所确定的平面内；反射光线和入射光线位于法线两侧；反射角与入射角绝对值相等，符号相反，即。I40、 相 速 度：等相面的传播速度。41、 群 速 度：振幅恒值点的移动速度。45、 横向相干宽度：当光源宽度等于临界宽度时，通过 ， 两1s2点的光不能发生干涉，则称此时的 ， 之间的距离为横向相干宽度。1s246、 空间相干性：若通过光波场横方向上两点的光在空间相遇时能够发生干涉，则称通过这两点的光具有空间相干性。47、 时间相干性：若同一光源在相干时间 内不同时刻发出的t光，经过不同的路径相遇时能够产生干涉，则称
7、光的这种相干性为时间相干性。48、 相干时间：我们把光通过波列长度或相干长度所需的时间称为相干时间。51、条纹位相差半宽度：条纹中强度等于峰值一半的两点间的相位差距离。 )(52、条纹精细度：相邻的两个条纹间的相位差距离 与条纹位相2差半宽度 之比，记作 ， 。s12F57、 二向色性：有些各向异性的晶体对不同振动方向的偏振5光有不同的吸收系数，这种特性称为二向色性；晶体的二向色性还与波长有关，即具有选择吸收特性；此外，一些各向同性介质在受到外界作用时也会产生各向异性，并具有二向色性。58、 条纹对比度/可见度： 它表现了干涉场中某)()(mMIIK处条纹亮暗反差的程度，其中 和 分别是所考察
8、位置附近的最大光MIm强和最小光强。二、简答知识点：1、用电磁理论说明日常生活中的金属为什么都是不透明的。光在金属中的穿透深度一般为几个纳米。日常生活中的金属，即使是金属薄片，它的厚度也远大于这个尺寸，所以日常生活中的金属都是不透明的。2、电磁场波动方程的数学表示式电场的波动方程： ； 磁场的波动方程：0122tEv0122tBv3、平面波、球面波、柱面波的一般式平面波： ；球面波： ；柱面波：trkiAEexp trkirAEexp1trir14、电磁波是如何相互激发产生的变化的电场产生交变的磁场，交变的磁场产生变化的电场，从而，电场和磁场相互激发，以一定的速度由近及远传播开来就形成了电磁波
9、。65、原子发光特点实际原子发出的是一段儿一段儿有限大的波列；振幅在持续时间内保持不变或变化缓慢；前后波列之间没有固定的相位关系； 各个波列的振动方向不同。6、金属中光波与倏逝波的异同点相同点：都是平面波；不同点：金属中光波沿垂直界面方向传播；倏逝波沿界面方向传播。金属中光波振幅在垂直界面方向按指数衰减，振幅衰减方向与传播方向相同，能量迅速消耗；倏逝波的振幅在垂直界面方向按指数衰减，振幅衰减方向与传播方向相垂直，没有能量损失。7、驻波是如何形成的，驻波的波节和波腹的位置是否随时间而发生变化两个频率相同、振动方向相同、传播方向相反的单色光波叠加而成。波节和波腹的位置不随时间而变。8、平面电磁波性
10、质平面电磁波是横波 ，并且构成右手螺旋系 kBE 和 同相位EB9、各向同性均匀介质的物质方程表示式及各个物理量的意义电导率； 介电常数； j EDHB磁导率7tDjHBE010、微分形式的麦克斯韦方程组及各物理量的意义 电感强度； 磁感强度；B电场强度； 磁场强度；H自由电荷体密度；传导电流密度； 位移电流密度。j tD11、分波前法和分振幅法的区别及其典型代表分波前法，截取的是同一波面的不同部分，再度汇合并且干涉。典型代表：杨氏干涉分振幅法，截取的是同一波面的相同部分，再度汇合并且干涉。典型代表： 平行平板双光束干涉。012、常见的获取相干光波的方法答：分波前法：对于波动场截取同一波面的不
11、同部分，再度汇合并且干涉；分振幅法：对于波动场截取同一波面的相同部分，再度汇合并且干涉。13、发生干涉的条件答：频率相同； 振动方向相同；相位差恒定； 光程差小于波列长度。14、影响干涉条纹对比度的因素两相干光束的振幅比； 光源的大小； 光源的非单色性。15、定域条纹和非定域条纹的区别非定域条纹：由单色点源照明所产生的光波叠加区域，任何8一个平面上都能观察到的干涉条纹。定域条纹：只能在定域面及其附近观察到的干涉条纹。定域面，指当光源为扩展光源时，总可以找到一个平面，在该平面及其附近可观察到清晰的干涉条纹，此平面就是定域面。16、用眼比用仪器更易找到条纹的原因人眼具有自动调节能力，能使最清晰的干
12、涉条纹成像在视网膜上；人眼的瞳孔比一般的透镜的孔径小得多，限制了扩展光源的实际有效尺寸，加大了人眼观察干涉条纹区域的定域深度；综上所述，用人眼更容易找到干涉条纹。17、肥皂泡为什么是彩色的、明暗相间的构成肥皂泡的水膜很薄，且受重力影响导致上薄下厚，形成薄楔板；楔板在自然光照射下形成干涉，薄楔板干涉的定域面在楔板附近，因此人们看到的条纹在肥皂泡上。又因为入射光为复色光，干涉条纹的形成与波长相关，所以形成彩色的明暗相间条纹。18、彩色肥皂泡在快要破裂时会变暗的原因形成肥皂泡的水膜构成楔板，并在肥皂泡附近形成彩色的干涉条纹；楔板光程差： ，在快要破裂时， ， 为2cosnh 0h2暗纹，因此肥皂泡在
13、快要破裂时会失去色彩并变暗。19、双光束干涉与多光束干涉在条纹上的差异，哪一种更好9双光束干涉条纹的亮条纹与暗条纹的宽度近似相等，而多光束干涉条纹则非常“明锐” 。双光束干涉条纹的亮暗过度比较平缓不够鲜明而多光束干涉条纹则明暗分界特别清晰。双光束干涉条纹的条文对比度较差而多光束干涉条纹的条纹对比度较高。综上，多光束干涉更好。20、泰曼-格林干涉仪与迈克尔逊干涉仪的区别光源：泰曼-格林干涉仪使用单色点光源。迈克尔逊干涉仪使用扩展光源，且可用复色光。结构：泰曼-格林干涉仪不用补偿板。迈克尔逊干涉仪必用补偿板。21、圆孔、圆屏菲涅耳衍射现象及圆孔的夫琅和费衍射现象三者区别圆孔菲涅耳衍射：图样是一组亮
14、暗交替的同心圆环条纹，中心可能是亮点也可能是暗点。圆屏菲涅耳衍射：是中心为亮点，周围有一些亮暗相间的圆环条纹圆孔的夫琅和费衍射：产生的是明暗相间，非等间隔同心圆环形条纹，其中央“爱里斑”集中了 80%以上的能量。22、望远镜、照相物镜、显微镜的分辨率定义及相应公式望远镜：恰好分辨时，两点物对望远物镜的张角（ ） 。10瑞利叛据 ； 道威叛据 。入D2.1 入D2.1850照相物镜：像面上每毫米能分辨的线对数（N） 。瑞利叛据 ； 道威叛据 。f2.1 fN2.1850显微镜：用能分辨的物方的最小线值（ ） 。瑞利叛据 ； 道威叛据 。NA6.0 A.23、惠更斯菲涅耳原理（1）惠更斯原理：波前（波面）上的一点都可以看作为一个发出球面子波的次级扰动中心，在后一个时刻这些子波的包络面就是新的波前。（2）菲涅耳在惠更斯原理的基础上补充了“子波相干叠加” 。24、垂直入射及任意角入射时的光栅方程垂直入射时的光栅方程： 。mdsin任意角入射时的光栅方程： 。isn25、闪耀光栅的光栅方程（分光线垂直单个槽面入射和光线垂直光栅面入射两种情况）光线垂直单个槽面入射： 。光线垂直光栅面入mrdsin2射： 。mrd)2sin(26、产生偏振光的方法利用折反射产生线偏振光； 利用二向色性产生线偏振光；利用双折射产生线偏振光； 利用光的色散产生线偏振光。
