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光学是一门发展较早的学科,是物理学的一个重要组成部分。上一章所用的光线、光束、物点和像点等概念,不过是关于光的表观的抽象,并未涉及光的内在属性,所得结果对光的客观规律来说只是具有近似的意义,属于几何光学。19世纪发现了光的干涉、衍射和偏振现象,这些现象表现光具有波动的性质。以光的波动性质为基础,研究光的传播及其规律的学科称为波动光学。
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重点掌握杨氏双缝干涉、薄膜干涉(垂直入射)、夫朗禾费单缝衍射、光栅衍射实验的基本装置和实验规律及条纹位置的计算;
确切理解光程和光程差、偏振光和偏振光的产生与检验、旋光现象,并能够用马吕斯定律解决实际问题;
了解迈克尔逊干涉仪的原理、圆孔衍射的规律
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知识点六 圆孔衍射 瑞利判据 |
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一 圆孔衍射
1 装置:波长为λ的单色光源,两个焦距f相等的薄透镜,直径为a的圆孔,距圆孔为f处放置接收屏。
2 结论:
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二 瑞利判据
大多数光学仪器(望远镜、显微镜、眼睛)所使用的透镜边缘都是圆的,相当与一个透光的小圆孔,按几何光学,物体上一个发光点经透镜聚焦后将得到一个对应的像点,但实际上,由于光的圆孔衍射,我们得到的是一个有一定大小的艾里斑,因此对于相距很近的两个物点,经过同一个透镜成像后得到的两个艾里斑就会相互重叠,以至于我们无法分辨出这两个物点的像来,英国物理学家瑞利提出了一个能分辨两个物点的最小夹角的判据——瑞利判据:
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若两个物点对光学仪器所张的夹角小于Δθ,人们将无法分辨它们。
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