《物理光学》思维导图笔记

这是一篇关于《物理光学》思维导图笔记的思维导图，主要内容包括：第7章 晶体光学与偏振，第六章 傅里叶光学，第五章 衍射，第四章 平行平板的多光束干涉模型，第三章 干涉，第一、二章 光学电磁理论与光波叠加原理。

《物理光学》 思维导图笔记

• 第一、二章 光学电磁理论与光波叠加原理
  • 麦克斯韦电磁理论方程组、物理含义及边界条件
    • 菲涅尔折反射系数公式，s波，p波
    • 散射
  • 平面波：
    • 平面波表达式，复振幅，矢量平面波
    • 时间周期性，空间周期性
    • 空间频率，角谱
  • 光波叠加原理
    • 驻波
    • 光学拍
    • 偏振光
• 第三章 干涉
  • 光波的干涉条件
    • 光波的干涉条件是频率相同、振动方向相同、相位差恒定。
  • 杨氏干涉
    • 利用分波前法产生的干涉
    • 光程的计算，条纹间距的计算
    • 条纹可见度
      • 概念：表征了干涉场中某处条纹亮暗反差的程度。它的主要影响因素是两相干光束的振幅比、光源的大小和光源的非单色性。
      • 真实光源：具有一定大小的非单色光源
      • 空间相干性：若通过光场横方向上两点的光在空间相遇时能够发生干涉，则称通过空间这两点的光具有空间相干性
      • 时间相干性：若同一光源在相干时间内不同时刻发出的光，经过不同路径相遇时能够产生干涉，则称光的这种相干性为时间相干性。
    • 其他分波前干涉
      • 菲涅尔双面镜
      • 子主题
  • 条纹定域
    • 非 定域条纹
    • 定域条纹
  • 分振幅干涉
    • 等倾干涉
      • 条纹特征：等倾干涉中，相同倾角的入射光构成同一条纹
      • 光程计算
    • 等厚干涉
      • 条纹特征：等倾干涉中，相同倾角的入射光构成同一条纹
      • 光程计算
      • 牛顿环
  • 迈克尔逊干涉仪
• 第四章 平行平板的多光束干涉模型
  • 多光束干涉模型理论计算过程
  • 多光束干涉模型的干涉图样特点
    • 条纹锐度
    • 条纹精细度
  • 法布里珀罗干涉仪-法布里珀罗标准具
    • 光程计算
    • 自由光谱范围
    • 分辨本领
  • 干涉滤波片
• 第五章 衍射
  • 惠更斯菲涅尔原理
    • 惠更斯原理
    • 惠更斯菲涅尔原理及数学形式
    • 基尔霍夫积分定理
    • 互补屏原理
  • 衍射的近似条件
    • 傍轴近似
    • 菲涅尔近似
    • 夫琅禾费近似
  • 夫琅禾费衍射
    • 装置及夫琅禾费公式的物理意义
    • 矩形孔的夫琅禾费衍射
    • 单缝夫琅禾费衍射
    • 圆孔的夫琅禾费衍射
      • 衍射条纹特征
      • 光学系统及其分辨本领
        • 成像分辨本领的判据
        • 望远镜的分辨本领
        • 照相物镜的分辨本领
        • 显微镜的分辨本领
  • 光栅
    • 双缝夫琅禾费衍射
    • 多缝夫琅禾费衍射
      • 条纹特征
      • 光栅方程
    • 衍射光栅的种类
    • 衍射光栅的分光性能
      • （斜入射条件）光栅方程
      • 色散本领
      • 色分辨本领
      • 自由光谱范围
    • 闪耀光栅
      • 工作原理
      • 光栅方程的灵活应用
• 第六章 傅里叶光学
  • 傅里叶光学引言
    • 与通信系统的类比
    • 傅里叶光学的框架
      • 底层基础： 光学系统的线性不变性
      • 核心概念：空间频谱
      • 研究方法：傅里叶变化
      • 引用场景：各种结构的夫琅禾费衍射
    • 完备信号空间
      • 实空间：惠更斯子波源
      • K空间：频谱
    • 傅里叶变换与傅里叶级数
      • 傅里叶变换的性质
      • 6对傅里叶变换
    • 线性不变系统：
      • 点扩散函数
      • 空间平移不变性与卷积
  • 如何利用傅里叶分析方法分析光学系统？
    • 输入光场：各种屏函数
    • 输入复杂光场的角谱展开,接收屏输入复杂光场的角谱展开
      • 角谱
      • 物理意义
    • 两屏之间的角谱传递函数
    • 衍射屏孔径对角谱的影响
  • 衍射现象的傅里叶分析: 角谱理论的应用
    • 菲涅尔衍射傅里叶分析
      • 泰伯(Talbot)效应
      • 傅里叶光学在透镜成像中的应用
        • 透镜复振幅透过率
        • 平面波入射条件（单）透镜成像的傅里叶变换性质
        • 点物单透镜成像的傅里叶分析
        • 透镜组的面光源成像性质
    • 夫琅和费衍射的傅里叶分析
      • 矩孔
      • 圆孔
      • 多缝（矩形光栅）衍射
  • 频谱操控理论及应用
    • 阿贝成像理论
      • 相干成像过程是二次傅里叶变换的过程
      • 周期物理成像的分辨本领
    • 阿贝波特实验
      • 滤波
      • 倍频现象
    • 相干光学信息处理
      • 4F成像系统
      • 泽尼克相衬法
      • 激光束去噪
      • 集成电路瑕疵检查
      • 以正弦光栅进行图像加减
      • 图像识别
• 第7章 晶体光学与偏振
  • 晶体光学引言
    • 3D 电影
    • 裸眼显示技术
    • 昆虫复眼与偏振相机
  • 什么是偏振？
    • 指代的物理量是什么?
      • 偏振本质上刻画的光波（平面）的矢量特性
    • 数学上怎么描述？
      • 偏振的琼斯矢量描述
    • 偏振光的概念分类
      • 自然光
      • 部分偏振光：偏振度
      • 完全偏振光
    • 完全偏振光的性质：矢量平面波的性质
    • 从自然光产生偏振光的产生方法
      • 折反射、二向色性、晶体 双折射
  • 怎么控制偏振？
    • 偏振在各向异性介质传播过程中是怎么演化的？
      • 晶体双折射现象及其成因
      • 菲涅尔波法线方程及其物理意义
      • 单轴晶体中的双折射及折射率椭球概念
      • 光在晶体表面的折射和反射
    • 单轴晶体
      • 计算法
      • 折射率椭球法
    • 怎么控制偏振？
      • 偏振棱镜
        • 格兰棱镜
        • 渥拉斯登棱镜
        • 洛匈棱镜
      • 玻片
        • 工作原理
        • 快慢轴
        • 1/4玻片，半玻片，全玻片
      • 巴俾涅（Babinet）补偿器
      • 偏振器件的琼斯矩阵描述
  • 偏振有什么用？
    • 磁致旋光效应
      • 电子量糖计
    • 电光效应
      • 液晶显示器
    • 通信里的偏振复用通信
    • 偏振成像