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1: 光的本质

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    202022
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    在本章中,我们将研究光的基本特性。 在接下来的几章中,我们将研究光与反射镜、镜头和光圈等光学设备相互作用时的行为。

    • 1.1:《光的本质》前奏
      麦克斯韦方程预测电磁波的存在及其行为。 光的例子包括无线电和红外波、可见光、紫外线辐射和 X 射线。 有趣的是,并非所有的光现象都能用麦克斯韦的理论来解释。 二十世纪初进行的实验表明,光具有微粒或类似粒子的特性。
    • 1.2: 光的传播
      材质的折射率为\(n = \frac{c}{v}\),其中 v 是材料中的光速,c 是真空中的光速。 光的射线模型将光路描述为直线。 光学中处理光线方面的部分称为几何光学。 光线可以通过三种方式从光源传播到另一个位置:(1)直接从光源穿过空白空间;(2)通过各种媒体;(3)在从镜子反射之后。
    • 1.3: 反思定律
      在本节结束时,您将能够:解释光线从抛光和粗糙表面反射的情况。 描述角反射器的原理和应用。
    • 1.4: 折射
      在本节结束时,您将能够:描述光线进入介质后如何改变方向。 在解决问题时应用折射定律
    • 1.5: 全内部反射
      在本节结束时,您将能够:解释全内反射现象。 描述光纤的工作原理和用途。 分析钻石闪闪发光的原因
    • 1.6: 分散
      在本节结束时,您将能够:解释棱镜中色散的原因。 描述分散对产生彩虹的影响。 总结分散的优缺点
    • 1.7: 惠更斯原理
      有些现象需要根据光的波浪特性进行分析和解释。 当波长与光学器件的尺寸相比不可忽略时(例如衍射时的狭缝),尤其如此。 惠更斯原理是进行这种分析的必不可少的工具。 例如,根据惠更斯原理,波锋上的每个点都是小波的来源,这些小波以与波浪本身相同的速度向前扩散。
    • 1.8: 两极分化
      极化是波浪振荡相对于波浪传播方向具有明确方向的属性。 极化方向被定义为平行于电磁波电场的方向。 非偏振光由许多具有随机偏振方向的射线组成。 非偏振光可以通过偏振滤光片或其他偏振材料进行偏振。 偏振光的过程会将其强度降低一倍
    • 1.A:光的本质(答案)
    • 1.E:光的本质(练习)
    • 1.S:光的本质(摘要)

    缩略图:电磁波,例如光,是横向波。 电场\(\overrightarrow{E}\)\(\overrightarrow{B}\)磁场垂直于传播方向。 波的极化方向是电场的方向。