Star's Blog

光#

光（可见光）指真空中波长为 $4000 \sim 7600 \text{\AA}$ 的电磁波。

普通光源发光机理#

光由光源中大量原子或分子从高能激发态向低能级状态跃迁时产生。

发光特点: 频率不同、振动方向不同、无确定相位关系、长度有限的独立的波列。

光的单色性#

• 单色光: 具有单一频率 (波长) 的光。
• 单色光的获得: 单色光源（钠光灯）、利用三棱镜色散、通过滤光片、激光。

光的相干性#

相干光的相干条件:

• 同频率、同振动方向、在相遇点相位差恒定为相干光。
• 补充条件：两束光在相遇点的光强差不能太大。

定义#

若光在折射率为 $n$ 的介质中传播的几何距离为 $r$，则光程为 $nr$。

物理意义：光在媒质中传播的路程 $r$ 等效于相同时间内在真空中能够传播 $nr$ 的路程。

相位差与光程差的关系#

$\lambda$ 为真空中的波长，$\delta = n_2 r_2 - n_1 r_1$。

产生干涉的条件#

• 频率相同。
• 振动方向相同。
• 相位相同或相位差恒定。

产生明暗干涉条纹的条件#

这里 PPT 有点混乱，我自己改了一下

• 干涉增强的条件: $\Delta \varphi = \pm 2k\pi,\ k = 0,1,2,3,\dots$, $A = A_{\max} = A_1 + A_2$。
• 干涉减弱的条件: $\Delta \varphi = \pm (2k + 1)\pi,\ k = 0,1,2,3,\dots$, $A = A_{\min} = |A_1 - A_2|$。

用相位差表示为

用光程差表示为

定义#

• 增加透射率的薄膜叫做增透膜。
• 增加反射率的薄膜叫做增反膜。

条件#

自然光#

包含各个方向的光振动，在所有可能的方向上的振幅都相等的光。

表示:

部分偏振光#

某一方向的光振动比与之相垂直方向的光振动占优势的光。

表示:

偏振光#

只含有单一方向光振动的光叫做偏振光。也称为线偏振光、平面偏振光、完全偏振光。

表示:

偏振片及透振方向#

• 偏振片: 能吸收某一方向的光振动，只允许与之垂直方向上的光振动通过的一种光学元件。
• 透振方向: 偏振片上允许通过的光振动方向称为偏振片的偏振化方向。

马吕斯定律#

一束光强为 $I_0$ 的线偏振光，透过检偏器以后，透射光强为: $$I = I_0\cos^2\theta$$

• 一束光强为 $I_0$ 的自然光透过起偏器，透射光强为: $I = \frac{I_0}{2}$。
• $\theta = 0$ 时，$I = I_0$。
• $\theta = 90\degree$ 时，$I = 0$。

$$E = E_0 \cos \theta$$$$\frac{I}{I_0} = \frac{E^2}{E_0^2}$$

$\theta$ 为线偏光的振动方向与透振方向的夹角。