大學(xué)普通物理公式——光學(xué)

光學(xué)

光的干涉

楊氏雙縫干涉實驗

  • 各級明紋中心離 O 點的距離：x = \pm k \frac{D\lambda}u0z1t8os


  • 各級暗紋中心離 O 點的距離：x = \pm (k + \frac{1}{2}) \frac{D\lambda}u0z1t8os


  • 兩條明紋中心間距：\Delta x = \frac{D \lambda}u0z1t8os

薄膜干涉

\begin{cases} 明紋：2nd + \frac{\lambda}{2} = k \lambda \\\\ 暗紋：2nd + \frac{\lambda}{2} = (k + \frac{1}{2}) \lambda \end{cases}

劈尖干涉

  • 劈尖夾角\alpha：l sin \alpha = \frac{\lambda}{2n}

牛頓環(huán)裝置

\begin{cases} d = \frac{r^2}{2R} ,空氣膜厚度\\\\ 2d + \frac{\lambda}{2} = k \lambda, 明環(huán)/反射 \\\\ 2d + \frac{\lambda}{2} = (k + \frac{1}{2}) \lambda, 暗環(huán)/透射 \end{cases} \Longrightarrow \begin{cases} r = \sqrt{(k - \frac{1}{2}) R \lambda}, & 明環(huán) \\\\ r = \sqrt{k R \lambda}, & 暗環(huán) \end{cases}

增透膜

  • 最小厚度 d = \frac{\lambda}{4n}

邁克爾遜干涉儀

\Delta d = \Delta k \frac{\lambda}{2}


其中 \Delta d 為 M_2 鏡平移的距離，\Delta k 為條紋移動的數(shù)目

光的衍射

單縫衍射

  • 主極大方向角： sin \theta = \frac{k \lambda}u0z1t8os


  • 明紋寬度：

    • l = f \cdot 2 \theta

    • \Delta x = 2f \frac{\lambda}{a}


  • 明紋位置：a sin \theta = \pm (k + \frac{1}{2}) \lambda


  • 暗紋位置：a sin \theta = \pm k \lambda

最小分辨角

  • 最小分辨角：\delta \theta = 1.22 \frac{\lambda}{D}

    • 瑞利判據(jù)

    • D：圓孔直徑


  • 最大分辨距離：l = \frac{\Delta s}{\delta \theta}


  • 衍射圖樣上的距離：\Delta L = f \cdot \delta \theta


    • f：焦距

光柵

  • 光柵方程： dsin\theta = \pm k \lambda


    • d sin \frac{\pi}{2} = k_{max} \lambda


  • 光譜寬度： \Delta x = f \Delta \theta


  • 重迭：d sin \theta = k_1 \lambda_1 = k_2 \lambda_2

光的偏振

布儒斯特角

  • 入射角i_B：tani_B = \frac{n_2}{n_1} = n_{21}


  • 折射角r：i_B + r = 90^\circ
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