1: 光的本质
- Page ID
- 202022
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)
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
缩略图：电磁波，例如光，是横向波。 电场\(\overrightarrow{E}\)和\(\overrightarrow{B}\)磁场垂直于传播方向。 波的极化方向是电场的方向。