光学教程第六版思维导图笔记

《光学教程》中主要有波动光学、几何光学、量子光学三个部分，在几何光学中的费马原理其实是指光在指定两点间传播，实际的光程是一个极值。

光学

• 波动光学1 3 5
  • 光的干涉
    • 波动特性
      • 独立性
      • 叠加性
      • 相干性
    • 相干条件
      • 频率相同
      • 振动方向相同
      • 有恒定相位差
    • 获得相干光的方法
      • 分波阵面法
        • 杨氏双缝干涉
          • 明暗纹
            • 光程差＝dsinθ＝dy╱D
              • 2jλ╱2 j＝0±1±2±3....
              • （2j＋1）λ╱2 j＝0±1±2±3....
          • 条纹间距Δy＝Dλ╱d
          • 条纹形状特点：等间距直条纹
      • 分振幅法
        • 等厚干涉
          • 劈尖
            • 条纹间距Δl＝λ╱2nθ θ为锲角
            • 条纹形状特点：等间距直条纹
            • 光程差＝2dn－λ╱2
          • 牛顿环
            • 曲率半径R＝（rm方－rn方）╱（m－n）λ
            • 亮环半径Rj＝根号下（2j＋1）λR╱2n j＝0123....
            • 暗环半径Rj＝根号下jλR╱n j＝0123....
        • 等倾干涉
        • 迈克尔逊干涉仪
          • 等厚干涉
            • 平行光入射
            • 动镜不严格垂直
          • 等倾干涉
            • 拓展光源
            • 动镜严格垂直
  • 光的衍射
    • 惠更斯原理 惠更斯菲涅尔原理
    • 障碍物与考察点之间距离
      • 近场菲涅尔衍射（振幅矢量叠加法）
        • 半波带
          • Ak＝（a1±ak）╱2
        • 圆孔
          • k＝Rn方（1╱r0＋1╱r）╱λ
        • 圆屏
          • Ap＝（ak＋1）╱2 遮住k个带
      • 远场夫琅禾费衍射（积分法）
        • 单缝
          • 中央最大sinθ0＝0
          • 次最大 u＝tanu
          • 最小值sinθu＝kλ╱b k＝±1±2±3.....
        • 圆孔
          • 艾里斑
            • 半角宽度Δθ＝λ╱Ndcosθ＝1.22λ╱D
            • 线半径Δl1.22λf╱D
    • 光栅
      • 分类
        • 反射光栅
        • 透射光栅
      • 光栅方程dsinθ＝jλ（j＝±1.±2.±3....）
      • 半角宽度Δθ＝λ╱Ndcosθ
      • 缺级
        • d＝a＋b（a透光 b不透光）
        • 1╱d狭缝数（光栅密度）
        • b╱d＝整数 缺级
  • 光的偏振
    • 光的偏振状态
      • 自然光
      • 线偏振光
      • 部分偏振光
        • 圆偏振光
        • 椭圆偏振光
    • 偏振光获得
      • 偏振片 马吕斯定律
      • 反射起偏 布儒斯特定律
      • 折射起偏 玻璃片堆
      • 双折射 o,e光
    • 波片Δφ＝（2π（no－ne）d）╱λ
      • （no－ne）d）＝±λ╱4 四分之一波片
      • （no－ne）d）＝±λ╱2 二分之一波片 半波片
    • 偏振光的检验
      • 线偏振光 旋转偏振片两次消光
      • 自然光 加四分之一波片仍然为自然光 旋转偏振片无消光
      • 圆偏振光 加四分之一波片变为线偏振光 旋转偏振片消光两次
      • 部分偏振光加四分之一波片仍然为部分偏振光 旋转偏振片无消光
      • 椭圆偏振光 加四分之一波片变为线偏振光 旋转偏振片有两次消光
    • 偏振元件
      • 尼克尔棱镜
      • 沃拉斯顿棱镜
  • 基本概念
    • 光程
    • 光程差
    • 相位差
    • 半波损失
• 几何光学3 4
  • 费马原理
    • 光在指定两点间传播，实际的光程是一个极值
  • 基本实验定律
    • 直线传播定律
    • 反射折射定律
    • 独立传播定律和光路可逆定律
  • 符号法则
    • 顶点 主轴 法线
    • 顺正逆负 右正左负
  • 近轴光线条件下球面的物像公式
    • 反射
      • 1╱s, ＋1╱s ＝1╱f,
    • 折射
      • n,╱s,－n╱s＝（n,－n）╱r＝光焦度
  • 理想成像普适公式
    • 高斯公式
      • f,╱s,＋f╱s＝1
    • 牛顿公式
      • xx,＝ff,
  • 光学仪器三大本领
    • 放大本领
    • 聚光本领
    • 分辨本领
  • 放大本领
    • 显微镜放大本领＝横向放大率×目镜放大本领
      • 横向放大率β1＝－x1,╱f1,
      • 目镜放大本领M2＝25╱f2,
    • 望远镜
      • 物镜
        • 反射镜 反射式望远镜
        • 透镜 折射式望远镜
      • 目镜
        • 会聚透镜 开普勒望远镜
        • 发散透镜 伽利略望远镜
  • 物镜聚光本领
    • 光源较近 显微镜 数值孔径
    • 光源较远 照相机 相对孔径
  • 助视仪器的像分辨本领
    • 人眼
    • 望远镜物镜
    • 显微镜物镜
  • 光度学
    • 辐射通量
    • 光视效率
    • 光通量
    • 发光强度
    • 照度
    • 亮度
  • 基础概念
    • 单心光束 实物实像虚像
    • 全反射
    • 棱镜 薄透镜
    • 共轴光具组
    • 最小偏向角
    • 光阑 有效光阑 光瞳
    • 分辨本领
    • 像差
    • 色分辨本领
• 量子光学 6 7
  • 电偶极辐射对反射折射现象的解释
  • 光的色散
    • 色散特点
    • 正交棱镜观察法
    • 正常色散 反常色散
    • 柯西方程
  • 光的散射
    • 散射定律 其指数规矩包含散射系数吸收系数
    • 线性 散射光波矢变化 波长不变化
      • 瑞利散射
        • 与波长四次方成反比
      • 米氏散射
      • 分子散射（温度影响）
    • 非线性 散射光波矢和波长都变化
      • 拉曼散射
      • 布里渊散射
  • 光的吸收
    • 一般吸收
    • 选择吸收
    • 朗伯定律 （吸收）
    • 比尔定律（稀溶液）
  • 光的相速度和群速度
    • u＝v－λ（v对λ偏导）
  • 热辐射
    • 非热辐射和热辐射概念
    • 单色辐出度 物体吸收比
    • 基尔霍夫定律
  • 黑体辐射
    • 概念
    • 维恩位移定律
    • 瑞利金斯公式
  • 普朗克能量子假说
    • ξ＝hυ
  • 光电效应
    • 实验规律
      • 遏制电压 光强
      • 遏制电压 频率
      • 截止频率
      • 弛豫时间
    • 对光电效应的量子解释
    • 遏制电压与入射光频率关系
    • 光子 光镊
  • 康普顿效应
    • 康普顿波长
    • 实验规律
      • 同一散射物中θ增大λ0谱线强度减小λ谱线强度增大
      • 同一散射角中原子序数增大λ0谱线强度增大λ谱线强度减小