当前课程知识点:光学 > Chapter 5 Interference and Coherence(Part 1) > 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
这一节的话我们来讨论的话是
用代数的方法具体的来计算
数学虽然会多一些
但是这一部分的数学在以后我们讨论
讨论衍射的部分也会用到
所以值得在这个地方做一个
稍微详细的一个介绍
最基本的问题我用这个示意图来表示
我这边有一个产生衍射的装置
比如说那么我上面的话有一个光源
这个的屏的话我称之为xy
在这个屏上的话我比如说有一个点光源
s1或者是s0或者s2
那么我们下面最基本的一个问题是
在我一个接收屏距离它有一定的距离
比如这个距离的话我称之为z
距离它距离z的地方我放着一个接收屏
那么这样的一个点光源
在这个接收屏上它所产生的场
到底是什么样子的
就是说在我接收屏叫x`y`
所以最基本的一个问题是
point source这叫s
那么当发出一个球面波
这个球面波的话比如说我用
蓝色的表示球面波
但是这个整个的球面波
在我这个接收屏x`y`上
它的形式是什么这个Es
由于这个点光源在我接收屏
如果我知道每一个点
我都知道它我在这个屏上的场的分布了
你的另外的一个点s`
我也知道它的场的这个分布了
那么叠加在一起我自然得到了
在这个屏上我得到的
总的这个场形式是什么
那么在这个讨论的时候第一个部分的话
计算相对简单一点
我来定义一个所谓屏的中心
这个屏有一个中心这个屏有一个中心
连接中心的地方我称之为轴线
所以第一个的话我们称之为
在轴上的一个点on-axis point
也就是说是我在这个屏幕上的坐标系
xy坐标系的原点再画一下
这是我的屏叫做光源的屏
这就是我定义的中心xy的中心
那么这是我的观测的屏x`y`
现在就是作为在原点上这一点
到我观测屏上的任意一个点
任意一个给定的x`y`
它的场是什么样子的
因为这是一个点光源所以它发出球面波
那么我们知道球面波的具体的形式
我把这一段的到x`y`
这一段的距离的话我称之为r0好吧
那么两个屏之间距离是一样z
所以这样的时候的话
我的这个场的话我可以算出来
作为E(x`y`)它等于什么
等于我这一点的话有一定的强度
这个强度的话除上r0
那么对于球面波来讲
可以直接写出来eikr0-ωt
但是这个形式表示
都是用r0的形式来表示的
下面我们要说的话是给定我
这个接收的这个平面上的一个点
那么就是x`y`
那么我当然就要问的话是r0和x`y`的关系
但是r0和x`y`的关系
也是可以直截了当的写出来的
r0等于什么呀等于z的平方x`的平方
加y`的平方加上z的平方开根号
很简单这是到这一点的距离的话
这是x`y`所以x`平方加y`平方
这段的距离z的平方这段的距离
所以r0的话应该是这个
这是很简单的勾股定理
那么但是这样子的一个形式的话
并不容易特别是根号下带到这里边
所以我们要做一些近似r0的形式
进一步的给它简化出来
所以我可以进一步写成这样
x`的平方加y`的平方就是到
观测屏的中心的距离
这段的距离我称之为ρ
就是ρ的平方加上z的平方
其中ρ方自然就是x`2+y`2
这是我ρ的含义
那么我可以给它写成把z提出来
根号下1+(ρ/z)的平方
或者ρ方除上z方
那么下面来讲的话
我们再引入一个近似了
我如果要求ρ方小于小于z的平方
我引入这样的一个近似
这个近似的话之所以引入这个近似
是因为这样的话相当于1加上
一个x的小量我可以把这个东西
进行一个泰勒展开
这个式子的话在这样的一个近似的情况下
我这个式子的话可以近似等于z乘上什么呀
做一个泰勒展开的话等于是一个
根号下1加x x小于小于1
它近似等于1加二分之一x
我们用这样的一个数学的式子
所以这样子的话它就近似等于
二分之一的ρ的平方除上z的平方
这是泰勒展开的近似
好然后的话这样的话我再把ρ的平方
给它写出来近似的可以等于
z加上ρ的平方的话是x`的平方
加上ρ 的平方定义在这个地方
当然还有高阶项
后面的话是有高阶项
我们忽略高阶项
当我们ρ方小于小于z方的时候的话
可以忽略高阶项所以近似的话
可以看成这样的形式
好了那这个形式的话相对来讲的话
根号的形式要简单一些
那么我们还是放到轴上的这一点
在我屏上产生场的时候的话
我们来看r0的话是这样的一种形式
对于在分母上这一个部分的话
我们首先看看分母的这一部分的话
如果只要是满足ρ方小于小于z方
换句话说这个值远远远远小于这个值的话
那我近似的来看的话
我这个r0就可以近似为z
所以这个地方的话引入来了一个条件
叫做傍轴条件 就是ρ方小于小于z方
这叫傍轴条件paraxial condition
或者叫approximation
傍轴的条件或者傍轴的近似
这就是ρ的平方小于小于z的平方
换言之的话也就是x`的平方
小于小于z方 y` 的平方
小于小于z方
在这种情况下的话我在分母上的这个r0
可以近似就用z来表示
所以A除上r0在我这个表达式中的话
它就基本上是等于A除上Z
所以这样子的话我可以把
振幅的这一部分的话相对给它简化一下
变成一个常值跟这个x` y`没有关系
换句话说这个球面波
如果我这个屏放得比较远
这个球面波在这个屏上产生的
振幅的大小近似的是个常数
但是这还有一个r0
这个r0是在位相的部分这就是kro
当我满足r0如果
我们试能不能够把x`方这部分扔掉
而写成KZ这一部分的
这一部分可不一定
因为你是否能够忽略这一项的话
有一个前提条件
是k乘上这一部分的话
在位相的这一部分不是说小于1还是什么
而是这一部分的话要求
在位相的部分kro这一部分
我应该给它先这么写应该有kz这一部分
还有一部分是k乘上这个
x`的平方加y`的平方除上2z
我是不是能够忽略这一项
取决于这个东西乘上k是不是小于1
或者是到我们位相的时候是不是小于π
所以我们要求的话k乘上里面的这一项
这就是ρ方除上两倍的z
我要求它小于小于π
在这种情况下我里面的这一部分的话
才有可能忽略这个条件的话
我们称之为远场条件
注意如果满足傍轴条件的时候
ρ 方除上ρ方确实小于小于z方
所以ρ方的话除上z的话
这中间的话会是出来一个ρ除上z
是一个很小很小的比ρ还要小
但注意的话这个k
k的话因为是k的话是2π/λ
尽管这里面的话
是一个很小的一个距离的一个值
但是λ对于光的波长来讲
也是一个很小的值
所以它俩乘在一起在满足傍轴条件的情况下
这两个的乘积可不一定能满足小于小于π
所以因此的话在这个地方的话
我们才引入来一个叫做远场的条件
这是比傍轴条件在光学中是比傍轴条件
更严格的一个近似或者说更大的一个近似
在这种情况下我就要求把这个东西
2π/λ的话如果这样的话我中间的话
进行一下来变化的话我需要的话
实际上是ρ方比上这个z要是
小于小于λ这样一个条件
我们可以看λ是个很短的值
所以远场条件我们来比较一下
这是我的傍轴条件这样子的
只要ρ小于小于z就好
远场条件的话ρ比上ρ方
除上z还要跟波长相比要小于小于波长
所以这个是只有当满足远场条件的时候
如果这个条件满足的时候我才可以
来近似的kr0可以近似的用kz来表示
如果没有满足远场条件
那我还以必须要老老实实的用这样一个关系
在位相部分这一部分的话能否忽略
取决于是不是满足远场条件
那么在振幅的这一部分
这个r0可不可以近似为z
这取决于我们所谓的傍轴条件
通常这个是可以容易满足到的
这个条件的话是相对苛刻一点
所以这个是通过我们来讨论
在轴上一点它的场强的一个分布
它的场的分布我们来引入了傍轴条件
和远场的条件
刚才推导的是一个相对简单的情况
在轴上的一个点光源
那么相距一定距离的一个接收屏上
所产生出来的光场到底是什么样子的
我们推导出来的场的一般的表达的形式
那么现在来看的话一个更普遍的一个情况
就是对任意的一个点off-axis point
现在来讲这是我的光源的这个屏
相对于它一段距离z
会有另外的一个接收屏x`y`
只不过我这个现在来讲的话
我这个光源s是处在xy的这个距离
xy的这个位置不在原来的这个
轴上或者叫原点上是xy
那么这个从s到我任意的一个
x`y`上的这一点
这一段的距离我们称之为r 好吧
那么当然我的这个场的话E(x`y`)
现在来讲还是一样子
只不过是A0/r乘上eikr-ωt
这样的一个形式
只不过现在我要表达的话这个r的形式
r要用x`y`和xy的形式表达出来
这也不难
r的表达出来的形式的话是什么
根号下是x减x`的平方
加上y减y`的平方
加上z平方不外乎如此了
这是r的距离用这个表达出来
这是一个非常简单的一个关系 几何关系
那么同样子的话我也可以给它看成
这叫ρ`重新定义完全类似于
我在讲on-axis point或者在轴上一点的时候
只不过现在ρ`的平方
完完全全类似于我这边的推导
然后再进行泰勒展开
只不过这一部分的话我泰勒展开
近似的等于z(1+ρ2/2z的平方)
当然这个地方的话
还有一些高阶项
高阶项忽略的话我有一个前提
是ρ`的平方小于小于z的平方
然后的话再进一步的话等于z
两倍的z分之ρ`的平方
下面我可以把ρ`的平方
具体的写出来因为ρ`的平方
既跟x有关系又跟x`有关系
所以这点相对讨厌一点
那么加上高阶项 高阶项可以忽略
把ρ`的平方写出来的话
有这么几项一部分的话是
跟这边做对比
一部分的话确实有x`的平方
y`的平方所以我可以给它写出来
x` 的平方加y`的平方
还有另外的一部分的话是加上
两倍的z分之x的平方加上y的平方
还有减去x x` y y`
这个是我这个r这个光程
把它表达成为xy x`y`
坐标之间的这个关系式
比这种情况下更复杂一些
我们借用这个的形式
给它也可以给它写成为因为z
加上2z分之x`y`的平方的话
我们发现就是和我r0的形式
是一样的所以我可以给它写成
ro加上一个x2+y2/2z
这个就是我们导出来的光程
和x`y`之间的关系式
可以写成这些其实当然都是等价的
关键的话是我们说忽略高阶项以外
还是有这些个项那么同样子的话
我们还可以也是引入所谓的傍轴条件
完全类似的ρ`的平方
在小于小于z方的时候
我们也称之为这个地方
如果我们讲ρ`的平方
如果小于小于z方的时候
这也一样称之为傍轴条件
那么在这种时候的话我们可以发现
在我的这个形式中的这个r
在A0在傍轴条件下
我的场的这个振幅的形式
可以给它近似的给它简化一下
可以近似等于A0除上就是z
这样的话在分母上这一部分的话
这一部分如果小于小于1的话
那自然就可以用z来表示
但是在分这一部分的话
位相的这一部分的话
kr能不能够进一步的简化
那确确实实取决于x`平方和z
x方和Z等等这些条件
所以至于kr是不是能够
进一步的来进行简化
这个东西还要取决于
还有x方y平方以及除上z的关系
除上z除上z除上z除上z
是不是小于小于有没有
所谓的小于小于λ
这叫跟我们以前讨论的
远场的条件是不是有这样的东西
可以近似比如说example
之所以谈这个example
谈这个例子是因为我们在讨论
衍射的时候会用到这个条件
比如说当我有这样的一个条件
x的平方除上z x平方加上y的平方
除上z小于小于λ
如果我有这样子的一个条件的话
那我在位相中的话我乘上k的话
那就是说 这一项如果乘上k
这是2π除上λ
远远远远小于2π
或者这个位相是个很小的值
那么我在这一项中的话
我可以给它忽略掉
那我kr就可以取一个近似
我可以忽略掉这一项
我的kr就可以写成k乘上
这一项会有k乘上r0
这一项的话我说了
可以忽略不计了
这样一个sorry这是
对这是这一项是2z
这小于小于π
因此这一项可以忽略不计
所以这一项可以忽略不计
那么还有一项是减去一个(kxx′+kyy′﹚/z
这样子一个关系式
在我们以后讲20:24?衍射的时候会起作用
只不过现在来讲我们只是知道
r可以对它进行这样子的一个展开
写成关于xy x′y′这样子一个函数的一个形式
在我们以后在讲波的叠加的时候
会用到这些东西的
刚才我们导出来了
给定了场点s
不管这个s是在轴上还是轴外
那么距离它一个定的距离
放置一个屏
在这个屏上因为点光源产生的场的分布
我们已经知道了
由此我们就可以计算出来
如果给定不同的点光源
那么在这个观测屏上
各自产生的场的分布是什么
叠加起来就会得到总的场
然后再平方
就会得到干涉的图案
所以这是计算干涉的一个系统性的一个方法
那么我们现在来讲
是用杨氏双缝作为一个例子
所以第三个的话
example
我们把杨氏双缝来讲了的话
用这个方法来计算一下
杨氏双缝实验中场强的分布是什么
干涉条纹是什么样子的
那么我们说了
杨氏双缝的话
主要是有S1 S2
当然
这边是从同一个点光源S0出来
那么我们现在关心的只是S1和S2给它看成
一个是在d/2
y的这个部分我可以给它定成0
另外一个东西是在负的d/2
另外一个缝是在负的d/2
或者一个孔是在负的d/2
y是零
所以这个是我的xy平面
相当于我这有两个点光源
那么在我的接收屏上
这个地方当然我的接收屏我的位置放的是D
相当于z=D
z=D我刚才用的z的话是z=D
那么在这个地方
任意的一个点
叫x′y′
那么它的场的形式是什么
这个地方我现在直接就可以写出来
因为缝1或者叫孔1
所带来的x′y′的形式
我已经知道它的形式是什么
它的形式就是A0/r这个东西
只不过我们在引入一个傍轴条件
是我要求d的平方是远远远远小于
D的平方
并且我也要求x′的平方
y′的平方也小于小于D的平方
在这种情况下
这段的距离在分母上
这个r我可以近似的用D来表示
所以它是A1这一点场的大小除上D
因为是球面波
那么这是ei
注意这个地方
我未必能够
我只满足傍轴的条件
所以我这一部分还要老老实实
在位相我要老老实实把这个东西给写出来
只不过在这个过程中
可以写成eikr0
另外有一部分是x2 y2
这是x2 y2加上2z
z就是D
这个x的平方
d/2的平方
y的平方是没有的
那么这是一部分
另外的一部分是这一部分
e的-ik
x′是代表这个位置
x是d/2
y是0
所以这一部分只有kdx`/2
这是我光源1在我观测屏上所产生的场大小
同样的道理
下面我们来看2
在观测屏上产生的大小
也是A2/D好吧
然后这一部分是完全类似的
有一个eikr0
这一部分是负的d/2的平方
但是负的d/2的平方和这个是一样的
所以(-d/2)2/2D
得到的数值会完全一样
然后这边的话是e的负i
但是这个地方的话是-d/2
所以乘在一起的话是ikdx′/2 除上z
这个z
sorry
这个地方应该是D
我的z就等于D了
这样子两个场加在一起
是我在观测屏上总的这个场
那么下面来讲我就知道了总的这个场
和观测屏上位置
它应该等于什么
这两个叠加
当然我们在说这样
我们这样子构成的S1 S2
这两点的A1和A2可以近似认为它们是相等的
所以A1=A2都是等于A
这个地方我给加进来
A1=A2=A
因此这样子我叠加的一个结果A1/D
这个完全可以提出来
这一部分和这一部分
这两部分
是完全相等的
也可以提出来
我已经懒得写这里面的这个东西
我这个叫ik括号里的
代表这个位相的因子
唯一不同是这样子的两部分
可这两部分你会发现它们俩加在一起是什么呀
互为共轭的
一个是e-ikdx′/2D的
另外一个加上一个e的ikdx′/2D这样子的一个
这两个加在一起的话
是两倍的cos的值
所以我们看到的整个的这个场
是A除上Deik()
相同的一个位相因子
这一部分是一个两倍的cos2D分之kdx′
由此我们推出来它的场强的大小
我们已经算出来了
这个场的大小
场的大小E就知道
然后我要知道是知道I(x′y′)
这很简单了
I(x′y′)就是它的平方了
所以I(x′y′)就是等于E·E
那么我们看这个E的这个形式
如果平方出来这一项
因为取共轭相乘以后这一项消失掉了
所以我们只剩下A2/D2
2倍的话这是4这一部分cos(kdx′/2D)
这一个部分相当于我们以前讨论的I0
单独的一个点光源对于屏上一个点
所产生的光强的大小就是A2/D2
这就是我们的I0
所以整个这个式子就写成4I0cos
哦这个地方落了一个平方kdx`2/2D
你会发现这个式子完全
跟我们前面用几何近似的方法
推导出来的完全类似SAME AS BEFORE
但是我们完全走了另外一条思路
只要告诉你只要满足傍轴的条件
这就是我们所要引入的近似条件
只要满足这样的条件
我的场强的分布就是这样子的一个形式
所以这样子你会更明确的知道
我们到底用了一个什么样的一个
近似得到了什么样子的一个干涉的条纹
结论就是我们只要满足傍轴的近似
我们就可以观察到杨氏双缝那样子的干涉条纹
或者cos分布的明暗相间的条纹
上面我们花了比较长的时间
详细的讨论了杨氏双缝的干涉
用了几何近似的方法
以及我们后面的泰勒展开
严格的来求在什么样的近似条件下
我得到的干涉图案的公式是什么
那么下面来讲我们就是
要利用这样子的干涉的实验
来去看干涉到底有什么用
我们要从薄膜的双光束干涉
引入迈克尔逊干涉仪
然后看它在测量上的应用
-1.0 History of Optics 光学的历史发展
-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
-1.3 Harmonic Wave 简谐波
-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
--1.8.2 Doppler Effect Part II
-1.9 Doppler Broadening 多普勒展宽
-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
-2.1 Maxwell Equations(Maxwell 方程组)
-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)
-2.3.2 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)
-2.5 Energy Flow of E-M Wave(电磁波的能流)
-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)
-2.7.2 Dipole Oscillator 2(偶极振子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
-3.1 Reflection and Refraction (反射与折射)
--3.1 Reflection and Refraction
-3.2 Huygens Principle(惠更斯原理)
-3.3.1 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
-4.1 Introduction(几何光学介绍)
-4.2 Important Jargons(重要的术语)
-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)
-4.5 Thick Lens(厚透镜)
-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
-5.0 What is Interference(什么是干涉)
-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))
-5.1.3.2 Standing Wave 2 (驻波(下))
-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))
-5.4.1.2 Derivation 2(理论推导(下))
-5.4.2.1 Discussion(结论与讨论)
-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)
-5.5.1 Spatial Coherence(空间相干性)
-5.5.2.1 Temporal Coherence(时间相干性)
-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
-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
-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)
-第六章习题(下)
--习题
-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)
-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
-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
-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
-期末测试
--期末测试