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4.6.1 Matrix Treatment 1: Matrix for Propagation and Refraction在线视频

下一节:4.6.2 Matrix Treatment 2: Lens Matrix

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4.6.1 Matrix Treatment 1: Matrix for Propagation and Refraction课程教案、知识点、字幕

今天的话我们开始讲

叫做光线追踪的方法 叫Ray tracing

实际上 这是用矩阵的形式

来处理成像的问题

我们也会用这样的形式来去解决前面遗留的问题

作为厚透镜来讲的话 它的焦距

它的主点 到底在哪里 我们会发现

我们会求得这个透镜的矩阵

而这个透镜的矩阵将告诉我们

一切的关于这些叫主点的信息

同时这个东西的话

因为这个矩阵的方式的话 是个2乘2的矩阵

所以的话 我们会发现这个矩阵的话

是个2乘2 所以它是四个矩阵的一个参数

因此这个方法的话也叫ABCD method

这因为是矩阵 2×2的矩阵 四个东西所以叫ABCD

好 那么在进行ray tracing第一个的话

我们首先要定义

这个ray是什么

换句话说我们怎么去表征它

ray是光线 波矢量的方式下

但是我们怎么去表征这样子的一个光线

所以specify ray by parameters

我们说这有一条光线

沿着一个方向传播我怎样去表征这个

很明显的一个是角度

另外的一个对于光线上任意一个点

我都要知道它不同的点在哪的话

我还需要另外一个参数

当然了 作为任意的一个

二维空间东西 你可以用xy来表示

但是我们说了这是一条光线

沿着一个方向传播

所以用角度更容易 因此的话

我们在这个地方来表征光线的的时候

不是用xy来表示的

而是用这样子的一对参数

这是我光学成像系统的光轴

我画的虚线 我叫optial axis

如果是厚透镜的话

就是两个曲面球心的连线这叫optial axis

那么我这条光线相对于我这条

光轴之间的夹角 我定义为这叫阿尔法

这是我的一个参数

另外的一个参数的话

光线上的任意一点那么给定阿尔法

这条线就定了

那么对于这条线上任意一个点的话

我需要另一个参数 这个参数的话

我是用到光轴之间的垂直的这个距离

称之为y 所以我用这样子的一对参数

(α,y)就可以把这光线上的任意点

任何光线上的任意点

由这样子的一对参数我就可以确定下来了

所以这是(α,y)

所以对于光线来讲的话

我们是用这样的一个形式

那好 那么矩阵的方法相当于

来表示这样子的一个数

我们写成一个坐标的形式Matrix language

我们用矩阵的话我们是用一个

column vector

也就是列矢量来表示它

这边是α 这是y 完全类似的就是

一组有序的数 我们来表示

任意光线上的任意一个点

那么最主要的问题是 Question

这是光线 那光线追踪是什么意思

给了光线上任意一点

那么经过折射以后

这个光线是怎么变化的

它怎么变的 传播了一段距离

或者说 不光是Refrantion

还可能是Transmission

传播了一段距离以后

透过了一段距离以后

这个光线是如何变的

所以我们在讲矩阵的方式来讲的话

就是来探讨光线在传播的过程中

碰到表面在传播的过程中

这个光线是怎么变化的

那么碰到的一个表面以后发生折射

这光线又会发生什么一个变化

所以这是一个

等于是一个矩阵的问题

所以我们来 下面来首先来讨论

第二个 我们定义了光线以后

那么我们来看它 如果发生了折射

光线是怎么变的

怎么处理这类的问题呢

这个样子的

这是一个曲面

这边的话有一条光线 入射光线

这是αi1 在这个地方的话 这叫yi1

所以这一点 当然 是在这个地方

发生的折射 在这点发生的折射

这一点作为入射的来讲的话

它的光线的话我是用αi1来表示

αi1的话就是这个角度

那么yi1是到光轴的这段的距离

那么经过了这一个曲面的折射以后

这个方向的话就会发生改变

这个的话就会出来一个 这一点的话

就会有 αt1 那当然这一点的话

到光轴距离的话还叫yt1

很明显的yt1和yi1 之间有很简单的关系就是相等

但是α之间的角度之间会发生一个变化

所以我们要具体来计算

这个角度之间是什么样的一个关系

所以我们把这个图的话稍微画大一点

来看出这个角度之间的关系

然后得到 所以我是集中在

我的入射光线是这儿 这是我的球面

但是我要把球心画出来

因为这个地方的话 我定义的话

这是我的入射角度θ1或者θi1

作为入射的这个角度

那么它出射的以后的话

比如说它的方向改变了

改变成这个样子的话 或者说

改变成换了一个角度 这个是我的出射角度

这是我的θt1 第一个表面透射的

第一个表面入射的角度

那么当然θi1 和θt1跟我定义的这个α

的这个角度是有关系的

我α是怎么定义的 我α定义的是

我这个光线和我这个光轴之间的夹角

所以我把光轴给平移一下

平移到这个地来就更容易看出来

这相当于我的optial axis 这是平移了

所以这个角度的话是我的αi1

那么这一个角度的话是我的

这一个角度的话

是我αt1这是我来讲的

同时另外一个的话 对于α来讲的话

有一个正负的问题 这个正负问题的话

上一次的话我忘说了 这是我的optial axis

如果我们的光线是这个样子的

从optial axis到我的光线

如果这个角度的话 是这样子的

这叫逆时针的话 这个角度将会大于0

相反的话如果我的这个光线是这样子的的话

那么如果从optial axis

这是optial axis到我光线 这是顺时针的

这样子的一个过程 这个东西的话

叫α小于0 换句话说就斜率了

斜率大于0 斜率小于0

那么看我的这个定义了我的这个角度的正负

在我这种情况下 在我画的话

这个角度的话αi1是大于0的

αt1也是大于0的

在这种情况下 αty是小于0的

αi1是大于0的 等等

只不过现在来讲的话

我就会发现在我的入射角和出射角之间

和我的α有一个很简单的一个关系式

我会发现θi1 就应该等于我的αi1

加上谁呀 这是我的θ角 加上这个角度

这个角度其实就是我的 延长线

就是我的这个角度

这个角度我称之为α吧

这个角度的话是这一点相对于球心

所成的夹角 加上一个α

那么θt1应该是等于αt1加上我这个角度α

下面的话 我要求出角度之间的关系

是用到Snell's law

我的 这边是我的ni1 这边是我的nt1

两边的折射率不一样 那我有ni1

我再利用傍轴近似 角度都是小角度

所以sinθ就变成了θi1 然后nt1 θt1

代入到这个里面的关系式以后

我就立刻求出来了如果给定我入射的角度αi1

出射的角度αt1

是什么样的一个关系 这个里面的话

我就会得到代进去以后

我会推出来 我要想知道的话

是αt1和αi1之间的一个关系

所以nt1 和αt1的话会和我的入射角度

和出射的角度之间的关系

出射角度和入射角度之间的关系

这是把这个式子代进去 重新组合一下子

那么这个地方多了一个α

但是α可以通过这个y来表示出来

这是我的yi1

α实际上是yi1除上我的这端的R

这是R1 所以α的话是等于yi1除上

我这条曲率半径

那么我这个球面 第一个球面的话

我这个曲率半径我称之为R1

那么我的α角用y R表示的话

这边的话就是

代进去以后

我就会立刻得到一个关系式nt1 αt1

等于 ni1 αi1加上一个ni1减去nt1

另外的 这个是角度之间的关系

给定了我的入射的角度

给定了我了入射的这一点的高度y α

y我知道了 那么出射的角度 我就知道了

之所以要把这个α 换成y 问题就是因为这个

我是要用所有的出射的参数都要跟

入射的参数关联在一起 当然

出射的这个高度yt1这一点的高度

和这一点的入射的高度 是完全一样的

这就是我我要求得的关系式

给了我入射的光线 入射的点

出射的点是什么这个关系式告诉我的

下面的话 当然是要把它化成一个

这个东西要给它化成一个矩阵的形式

我们会发现在用矩阵的形式来讲的话

因为所有的东西的话都是n和α乘在一起

n和α乘在一起

所以我们更自然的话是把它写成

这样的一个形式

我们来表示这个光线的时候

虽然开始的时候 我们直观的话

是用α和y来表示 但是我们会发现

这个变换的时候它们更容易的话

表达的形式的话 是给它写成n

只是把这个关系式 现在我给它写成矩阵的形式

所以nt1 αt1和yt1 这个是我的出射的

光线 或者折射后的

我入射的条件是ni1 αi1 yi1

这代表了我入射的条件

这边是代表我入射的条件 这边是出射

两者之间是有联系的

两者的联系是由这样的关系式给出来的

那么这个关系式来讲的话

你写成矩阵的形式是什么

这个矩阵的形式相对简单 来看

这个东西就是1 所以这个地方的话

就是1 这一部分的话

是nt1 αt1和yi1的关系

应该是这个东西要除上整个的这个玩意

当然我要把整个的这个玩意儿的话

可以给它定义成 写起来的话相对简单一点

我给它定义成为一个数叫D1

那么另外的一个y的话 和这个的y

这是0 y跟这部分 没关系 这是这个的

所以这是0 这是1

那当然 第一的话 从这个地方的话

很容易看出来我第一个定义是什么

我的第一的定义是负的

因为这边是负的 所以我用nt1

是n的t1 减去n的i1 除上R1

所以这是我们求出来的第一个关系式

这个关系式我称之为

这个矩阵 我们现在的话可以给他

做一个标识 给他叫做一个折射矩阵

所以我称之为 以后的话

我把这个矩阵的话 写起来的话

这个四位因子的话 相对麻烦一点

那么我把这整个矩阵的话

给它用一个用一个符号 叫做R1来表示

代表第一个曲面 发生折射

对于给定了入射我怎么去求得

出射的光线的情况

所以这是我们的称之为第一个

曲面的折射矩阵

那么下面一部分的话是

光线发生了透过来这个曲面以后

那么它会要传播一段的距离

来看啊 是这样的一个图

我们解决的问题是什么

给了我一个入射的光线

在这一点上入射

那我知道了它初出射的情况是什么

比如说出射的情况是这个样子的

这是我出射的情况

那么下面的一个 这一点的这条光线的话

我也确定下来 那么他在这个透镜中

传播了距离比如传播了一段距离d以后

那么这一点的话是和这一点是什么关系

换句话说 我要求得的话我的初始

这是一条光线的传播了

初始是在这个地方

经过传播一段距离后到达这个地方

这两个点之间存在着什么关系

所以这个问题的话是 光线传播的时候

这个是 这是个transmission的问题

光线传播的过程中

参数之间是如何发生变化的

很明显这个地方的话还是一样

这个光线 这个地方的话是yt1 αt1

光线在这一点的话我称之为

因为他到第二个表面的 作为入射了

所以我称之为αi2 然后yi2

我要求的关系是 作为给定了αt1 yt1

我已经知道了这个关系了

那么我是不是能够知道经过传播了

一段距离以后αi2 yi2是什么

这很明显的 第一个这是一条直线传播

光在各项同性介质中是直线传播

所以 很自然的我有αt1等于αi2

当然因为它们又是在同一个折射率中

我可以写成ni2 nt1

这一部分的话折射率是完全一样的

都是同一个介质 那么y之间的关系

也相对于简单 y的关系的话是

一个简单的一个几何的问题

y的i2应该等于y的t1乘上什么呀

乘上d 乘上这一个α的这个夹角

所以 加上一个d 乘上这个αt1

这个d的话是我把它标一下

表示它是从第二个表面到第一个表面之间的距离

所以这个d的话是d21乘上αt1

但是我们所有的东西的话

都是给它变成一个 因为我们这个参数的话

给它变成nα的形式 那好吧

我底下除上一个n 上面乘上一个 就好了

因此 我这个叫做传播矩阵

这个叫传播的矩阵 来讲的话

我也就知道了

它和我起始的这个

条件nt1 αt1 yt1

用矩阵的形式来表达的话是

这是1 这个地方 是0

这个东西的话 和这个的关系的话是

n乘上d

那么和t

这个地方的话 是1

所以这样子 一个传播的矩阵 我们称之为

一个t代表transmission

当然这是从表面2到表面1之间

所以我写成t21 这个t21代表

这样子一个矩阵的形式

换句话说 这个的矩阵

我加上t21来表示

那么好了

还有一个问题 就是最后的这个问题的话

是 在这一个表面 又会发生一次折射

这才是我真正的最后的出来的

这边的话会出来一个αt2 yt2

当然都是在这一点上

我现在没地方写了 只好写成αt2 yt2

那么这一部分的话 实际上

跟我们处理的话 这一部分的话

是完全一致的 只不过作为

第二个表面的话 他的曲率半径的话

将是由另外的一个曲率半径R2来表示

所以的话这一部分的话

我就直接写出结果了

在第二个表面 所发生的折射来讲

这个关系式的话是 nt2 αt2 yt2

出射的光线 和入射的光线 ni2

这个的矩阵的形式很简单

是1-D2 0 1

这个D2 形式的话完全类似于

D2等于nt2-ni2

这个地方只是除上R2

两边折射率的差 除上 这个表面的

曲率半径

这样子的一个矩阵 地方不够了

这样子的一个矩阵我称之为R2

今天的话有一些比较详细的数学推导

我们主要的话给出来第一个

对于描述任意光线上的任意一点

怎么去描述它

用角度 和一个垂直的一个距离

那么经过折射 经过传播以后

已知起始的条件 知道了初始的角度

初始的位置 那么经过了折射

经过了传播以后这个光线的角度位置

发生了怎么样的一个改变

我们都可以通过折射的矩阵

传播的矩阵等等来描述它

下面我就要把它整个的来组合在一起

构成一个所谓的矩阵

这个矩阵将会描述透镜 而关于透镜的

所有的参数 主点的位置啊 焦距的位置啊

都是由这个矩阵给出来了

光学课程列表:

Chapter 1 General Property of Wave(波的一般性质)

-1.0 History of Optics 光学的历史发展

--1.0 History of Optics

-1.1 Why Classical Wave Theory is Correct 经典理论为何正确

--1.1 Why Classical Wave Theory is Correct

-1.2 Wave and Wave Equation 波和波动方程

--1.2 Wave and Wave Equation

-1.3 Harmonic Wave 简谐波

--1.3 Harmonic Wave

-1.4 Phase Velocity and Phase Difference 相速度与相位差

--1.4 Phase Velocity and Phase Difference

-1.5 Superposition Principle 叠加原理

--1.5.1 Superposition Principle Part I

--1.5.2.Superposition Principle Part II

-1.6 Example of Superposition and Reciprocal Relation 叠加例子与反比关系

--1.6 Example of Superposition and Reciprocal Relation

-1.7 Euler Formula and Phasor 波的复数表达和旋转矢量表示

--1.7 Euler Formula and Phasor

-1.8 Doppler Effect 多普勒效应

--1.8.1 Doppler Effect Part I

--1.8.2 Doppler Effect Part II

-1.9 Doppler Broadening 多普勒展宽

--1.9 Doppler Broadening

-1.10 Plane Wave and Spherical Wave 平面波与球面波

--1.10 Plane Wave and Spherical Wave

-第一章习题

--习题

-第一章讲义

Chapter 2 Electro-Magnetic Wave(电磁波)

-2.1 Maxwell Equations(Maxwell 方程组)

--2.1 Maxwell Equations

-2.2 Wave Equation for E-M Field(电磁场的波动方程)

--2.2 Wave Equation for E-M Field

-2.3.1 Index of Refraction(折射率)

--2.3.1 Index of Refraction

-2.3.2 Understanding n from Dipoles(用偶极模型理解折射率)

--2.3.2 Understanding n from Dipoles

-2.4 E-M Wave is Transverse(电磁波是横波)

--2.4 E-M Wave is Transverse

-2.5 Energy Flow of E-M Wave(电磁波的能流)

--2.5 Energy Flow of E-M Wave

-2.6 Momentum and photo-Pressure(动量和光压)

--2.6 Momentum and photo-Pressure

-2.7.1 Dipole Oscillator 1(偶极振子1)

--2.7.1 Dipole Oscillator 1

-2.7.2 Dipole Oscillator 2(偶极振子2)

--2.7.2 Dipole Oscillator 2

-2.8 Radiation by Dipole Oscillator(偶极振子的辐射)

--2.8 Radiation by Dipole Oscillator

-第二章习题

--习题

-第二章讲义

Chapter 3 Light Propagation through Homogeneous and Isotropic Media

-3.1 Reflection and Refraction (反射与折射)

--3.1 Reflection and Refraction

-3.2 Huygens Principle(惠更斯原理)

--3.2 Huygens Principle

-3.3.1 Fermat Principle part1: Optical Path Length (费马原理第一部分:光程)

--3.3.1 Fermat Principle part1: Optical Path Length

-3.3.2 Fermat Principle part2: an Explanation (费马原理第二部分:一种解释)

--3.3.2 Fermat Principle part2: an Explanation

-3.4.1 Scattering Point of View 1 (散射图像1)

--3.4.1 Scattering Point of View 1

-3.4.2 Scattering Point of View 2 (散射图像2)

--3.4.2 Scattering Point of View 2

-3.5 Reflection and Refraction Rules Derived from Boundary Conditions of Maxwell Equations(利用Maxwell方

--3.5 Reflection and Refraction Rules Derived from Boundary Conditions of Maxwell Equations

-3.6.1 The Basic problem and Setup of Coordinates (基本问题和坐标系的建立)

--3.6.1 The Basic problem and Setup of Coordinates

-3.6.2 The Reflection and Transmission Coefficients (发射与透射系数)

--3.6.2 The Reflection and Transmission Coefficients

-3.6.3 Discussion on Amplitude of the Coefficients (对系数大小的讨论)

--3.6.3 Discussion on Amplitude of the Coefficients

-3.6.4 Discussion on Phase of the Coefficients (对系数位相的讨论)

--3.6.4 Discussion on Phase of the Coefficients

-3.7 Stokes Relation and Half Wavelength Difference (Stokes关系式和半波损)

--3.7 Stokes Relation and Half Wavelength Difference

-第三章习题

--习题

-第三章讲义

Chapter 4 Geometric optics(几何光学)

-4.1 Introduction(几何光学介绍)

--4.1 Introduction

-4.2 Important Jargons(重要的术语)

--4.2 Important Jargons

-4.3.1 Image formation by Spherical Surface and Paraxial Approxiamation(球面成像和傍轴近似)

--4.3.1 Image formation by Spherical Surface and Paraxial Approxiamation

-4.3.2 Image Formation Formula(成像公式)

--4.3.2 Image Formation Formula

-4.3.3 Example and Transverse Magnification(例题和横向放大率)

--4.3.3 Example and Transverse Magnification

-4.4 Thin Lens(薄透镜)

--4.4 Thin Lens

-4.5 Thick Lens(厚透镜)

--4.5 Thick Lens

-4.6.1 Matrix Treatment 1: Matrix for Propagation and Refraction(矩阵处理1:表示传播与折射的矩阵)

--4.6.1 Matrix Treatment 1: Matrix for Propagation and Refraction

-4.6.2 Matrix Treatment 2: Lens Matrix(矩阵处理2:透镜矩阵)

--4.6.2 Matrix Treatment 2: Lens Matrix

-4.6.3 Matrix Treatment 3: Relations between Matrix Elements and Cardinal Points(矩阵处理3:矩阵元与主点的联系)

--4.6.3 Matrix Treatment 3: Relations between Matrix Elements and Cardinal Points

-第四章习题

--习题

-第四章讲义

Chapter 5 Interference and Coherence(Part 1)

-5.0 What is Interference(什么是干涉)

--5.0 What is Interference

-5.1.1 Superposition of Waves: General Case(波叠加的通式)

--5.1.1 Superposition of Waves: General Case

-5.1.2 Adding Wave with Same Frequency and Direction(同频同向波的叠加)

--5.1.2 Adding Wave with Same Frequency and Direction

-5.1.3.1 Standing Wave 1 (驻波(上))

--5.1.3.1 Standing Wave 1

-5.1.3.2 Standing Wave 2 (驻波(下))

--5.1.3.2 Standing Wave 2

-5.1.4.1 Adding Waves with Different Frequencies 1: Beat and Group Velocity(不同频率波的叠加(上):拍和群速度)

--5.1.4.1 Adding Waves with Different Frequencies 1: Beat and Group Velocity

-5.1.4.2 Adding Waves with Different Frequencies 2: Continuous Frequency Spectrum(不同频率波的叠加(中):连续的频谱)

--5.1.4.2 Adding Waves with Different Frequencies 2: Continuous Frequency Spectrum

-5.1.4.3 Adding Waves with Different Frequencies 3: property of Wave Packet and Reciprocal Relation(不

--5.1.4.3 Adding Waves with Different Frequencies 3: property of Wave Packet and Reciprocal Relation

-5.2.1 Interference of Two Point Sources and Coherent Condition(两个点源的干涉和相干条件)

--5.2.1 Interference of Two Point Sources and Coherent Condition

-5.2.2 Young's Double-Slits Experiment(杨氏双缝干涉实验)

--5.2.2 Young's Double-Slits Experiment

-5.2.3 Another Treatment of Young's Interference, Paraxial and Far-field Condition(杨氏干涉的另一种处理,傍轴和远场条

--5.2.3 Another Treatment of Young's Interference, Paraxial and Far-field Condition

-Chapter 5 Interference and Coherence(Part 1)--第五章习

-5.3.0 Interference by Thin Film(薄膜干涉)

--5.3.0 Interference by Thin Film

-5.3.1 Equal Thickness Fringe(等厚干涉条纹)

--5.3.1 Equal Thickness Fringe

-5.3.2 Equal Inclination Fringe(等倾干涉条纹)

--5.3.2 Equal inclination Fringe

-5.3.3 Michelson Interferometer(Michelson干涉仪)

--5.3.3 Michelson Interferometer

-5.4.0 Multibeam Interference(多光束干涉)

--5.4.0 Multibeam Interference

-5.4.1.1 Derivation 1(理论推导(上))

--5.4.1.1 Derivation 1

-5.4.1.2 Derivation 2(理论推导(下))

--5.4.1.2 Derivation 2

-5.4.2.1 Discussion(结论与讨论)

--5.4.2.1 Discussion

-5.4.2.2 Application: F-P Interferometer(应用:F-P 干涉仪)

--5.4.2.2 Application: F-P Interferometer

-5.5.0 Coherence Theory(相干理论)

--5.5.0 Coherence Theory

-5.5.1 Spatial Coherence(空间相干性)

--5.5.1 Spatial Coherence

-5.5.2.1 Temporal Coherence(时间相干性)

--5.5.2.1 Temporal Coherence

-5.5.2.2 Coherent Time and Length(相干时间和相干长度)

--5.5.2.2 Coherent Time and Length

-5.5.3.1 Definition of Correlation Function(关联函数定义)

--5.5.3.1 Definition of Correlation Function

-5.5.3.2 Correlation Function and Coherence(关联函数与相干)

--5.5.3.2 Correlation Function and Coherence

-第五章习题(下)

--习题

-第五章讲义

Chapter 6(1)

-6.1 basic problem in diffraction(衍射的基本问题)

--6.1 basic problem in diffraction

-6.2.1 Huygens-Fresnel Principle and Kirchhoff Euation(惠更斯-菲涅耳原理和基尔霍夫方程)

--6.2.1 Huygens-Fresnel Principle and Kirchhoff Euation

-6.2.2 Fresnel and Fraunhoffer Diffraction(菲涅耳与夫琅和费衍射)

--6.2.2 Fresnel and Fraunhoffer Diffraction

-6.3.1 Fresnel Diffraction 1: Half Wavelength Plate(菲涅耳衍射1:半波带法)

--6.3.1 Fresnel Diffraction 1: Half Wavelength Plate

-6.3.2 Fresnel Diffraction 2: Phasor Method(菲涅耳衍射2:旋转矢量法)

--6.3.2 Fresnel Diffraction 2: Phasor Method

-6.3.3 Fresnel Diffraction 3: Opaque Disk and Babinet Principle(菲涅耳衍射3:圆屏衍射和Babinet原理)

--6.3.3 Fresnel Diffraction 3: Opaque Disk and Babinet Principle

-6.3.4 Fresnel Diffraction 4: Fresnel Zone Plate(an application)(菲涅耳衍射4:菲涅耳波带片(一个应用))

--6.3.4 Fresnel Diffraction 4: Fresnel Zone Plate(an application)

-6.4.0 Fraunhoffer Diffraction: General Expression(夫琅和费衍射1:普遍表达形式)

--6.4.0 6.4.0 Fraunhoffer Diffraction: General Expression

-6.4.1.1 Single Slit Fraunhoffer Diffraction(单缝夫琅和费衍射)

--6.4.1.1 Single Slit Fraunhoffer Diffraction

-6.4.1.2 Characteristic of Single Slit Case(单缝衍射的特点)

--6.4.1.2 Characteristic of Single Slit Case

-6.4.2 Fraunhoffer Diffraction for Rectangular Window(矩形窗口的夫琅和费衍射)

--6.4.2 Fraunhoffer Diffraction for Rectangular Window

-6.4.3.1 Fraunhoffer Diffraction for Circular Aperture(圆孔的夫琅和费衍射)

--6.4.3.1 Fraunhoffer Diffraction for Circular Aperture

-6.4.3.2 Diffraction Limit on Resolution(分辨率的衍射极限)

--6.4.3.2 Diffraction Limit on Resolution

-第六章习题(上)

--习题

Chapter 6(2)

-6.5.1 Fraunhoffer Diffraction for 2-slits Case(双缝夫琅和费衍射)

--6.5.1 Fraunhoffer Diffraction for 2-slits Case

-6.5.2.1 Multi-slits Dffraction 1: Intensity distribution(多缝衍射1:光强分布)

--6.5.2.1 Multi-slits Dffraction 1: Intensity distribution

-6.5.2.2 Multi-slits Diffraction 2: Interference between Slits and Principal maxima(多缝衍射2:缝间干涉和主极大)

--6.5.2.2 Multi-slits Diffraction 2: Interference between Slits and Principal maxima

-6.5.2.3 Multi-slits Diffraction 3: Missing Order and Examples(多缝衍射3:缺级与例题)

--6.5.2.3 Multi-slits Diffraction 3: Missing Order and Examples

-6.5.3.1 Grating Spectrometer(光栅光谱仪)

--6.5.3.1 Grating Spectrometer

-6.5.3.2 Dispersion Relation of Grating Spectrometer(光栅光谱仪的色散关系)

--6.5.3.2 Dispersion Relation of Grating Spectrometer

-6.5.3.3 Dispersion Power and Resolution(色散能力和分辨率)

--6.5.3.3 Dispersion Power and Resolution

-6.5.3.4 Free Spectral Range(自由光谱程)

--6.5.3.4 Free Spectral Range

-第六章习题(下)

--习题

-第六章讲义

Chapter 7

-7.0 introducing Fourier expansion and transform(介绍傅里叶展开与变换)

--7.0

-7.1.1 Fourier transform for periodic functions(周期函数的傅里叶展开)

--7.1.1

-7.1.2 examples on Fourier expansion(傅里叶展开的例子)

--7.1.2

-7.2.1 Fourier transform for general functions(一般函数的傅里叶变换)

--7.2.1

-7.2.2 Fourier transforms of some typical functions and relation on width distribution(一些典型函数的傅里叶变换和分

--7.2.2

-7.3.1 Dirac delta function(狄拉克delta函数)

--Video7.3.1

-7.3.2 Fourier transform of the delta function(delta函数的傅里叶变换)

--7.3.2

-7.4.1 properties of Fourier transform(傅里叶变换的性质)

--7.4.1

-7.4.2 Fourier transform of derivatives(函数导数的傅里叶变换)

--7.4.2

-7.4.3 what is convolution between functions(函数的卷积是什么)

--7.4.3

-7.4.4 Fourier transform of convolution(卷积的傅里叶变换)

--7.4.4

-7.5 relation between fourier transform and Fraunhoffer equation(傅里叶变换与夫琅禾费衍射之间的关系)

--7.5

-7.6 Abbe image formation(阿贝成像原理)

--7.6

-Chapter 7--第七章习题

-第七章讲义

Chapter 8(上)

-8.1 what is polarization(什么是偏振)

--8.1

-8.2.1 how to express polarization state(如何表达偏振态)

--8.2.1

-8.2.2 unpolarized and partial polarized light(非偏振态和部分偏振态)

--8.2.2

-8.3 linear polarizer(线偏振片)

--8.3

-8.4.1.1 Jones vector(Jones 矢量)

--8.4.1.1

-8.4.1.2 Transformation of Jones Vector(Jones 矢量的变换)

--8.4.1.2

-8.4.2 Jones matrix(Jones 矩阵)

--8.4.2

-第八章(上)习题

--习题

Chapter 8(下)

-8.5.1 Birefringence and a simple illustration

--8.5.1 Birefringence and a simple illustration

-8.5.2 Ordinary and Extraordinary light

--8.5.2

-8.5.3 Typical Examples

--8.5.3

-8.6.1 application 1-linear polarizer

--8.6.1

-8.6.2.1 application 2-quarter wave plate

--8.6.2.1

-8.6.2.2 application 2-change polarization state by quarter wave-plate

--8.6.2.2

-8.6.2.3 application2-change direction of polarization by half-plate

--8.6.2.3

-8.7.1

--8.7.1

-8.7.2

--8.7.2

-8.7.3

--8.7.3

-8.7.4

--8.7.4

-8.8.1

--8.8.1

-8.8.2

--8.8.2

-8.8.3

--8.8.3

-第八章(下)习题

--习题

-第八章讲义

期末测试

-期末测试

--期末测试

4.6.1 Matrix Treatment 1: Matrix for Propagation and Refraction笔记与讨论

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