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8.8.3

下一节:第八章讲义

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8.8.3课程教案、知识点、字幕

今天的话我们来讲光学

偏振最后的一部分

也是我们这个整个光学的这个课程的最后一节的内容

这一部分的话叫做法拉第效应

或者叫做诱导的旋光性

因为这是由Faraday最先发现的

所以称之为Faraday Effect

叫法拉第效应

这实际上的话是我们

如果我们有任意的一个介质

它不一定有旋光性

因为旋光性是需要有一定的对称的

是要有一定的左手螺旋

右手螺旋中手性分子的这种结构的

那么现在来讲的话

对于一个各向同性的一个介质

比如开始的话

它没有任何的旋光性

我们可以人为的

通过外加磁场使得这个物质

有一定的旋光性

这个东西就叫做法拉第效应

所以我们讲了的是这样

原本有一个物质

这个物质的话

长度我称之为l

现在来讲的话

它原来没有旋光性

现在我外加一个磁场

我画的这个磁场的方向

我们画的从左到右的

当然磁场方向可以加在另外的方向上

那么我们说

这样子的情况下

我这个物质就会出现旋光的性质

我们后面的话会给一个很简单的一个微观的图像

来告诉你为什么它会产生旋光性

但现在来讲的话

法拉第效应就是这样子的

一个原本各向同性的

没有旋光性的物质

外加磁场以后

我有一个入射光进来以后

如果我的原来的偏振的状态是这个状态

那我出来的这个偏振的状态

会发生一个旋转

如果这个是我入射的偏振状态的方向

那我出来的这个偏振状态

会有一个旋转

旋转的这个角度还是一样

旋光性了

这有一个ψ角的旋转

那么对法拉第效应的话

一个很简单的一个关系

这是个经验式的关系

对于这个旋转角

换句话它叫rotary power

确实是个常数

这个常数来讲的话

跟这个物质有关系

也跟磁场的强度有关系

所以它跟磁场大小的强度有关系

跟你通过的距离有关系

同时

这个V

称为vedet constant

这也是一个跟物质有关的一个数值

所以这个东西的话

这叫vedet constant

所以给定了一个物质

那么给定了磁场的强度

通过实验的话

可以测出来旋光性 长度 磁场大小

可以测出来这个vedet constant

因此有了这个vedet constant

其他的一些可以利用它的话

利用旋光的这个性质的话

来去改变光的偏振状态的方向等等

所以这个的话

很简单

知道了物质

知道了vedet constant

知道磁场大小

我可以计算出来

换句话说我可以用它来改变我偏振光的方向

那么作为法拉第效应一个有意思东西的话

是这个旋光的角度

是跟我这个光线

是否平行磁场有关系

比如说是我光线

传播方向

我光线传播方向叫k

如果我的k平行于磁场的时候

它是这样的一个关系式

那么我现在来看

如果k不是平行于磁场

叫反平行

那我-k平行于磁场

或者k平行于-B

什么意思

就是我的光线如果是从

现在不是沿着磁场方向传播

我现在光是逆着磁场传播

所以这个地方的话

就对应的是这个

所以如果-k平行于B

或者k平行于-B

这个时候我这个旋光性角将发生改变

如果原来的vedet constant

k平行于B的时候 vedet constant 这样

那我光逆过来走的时候

我这个vedet constant也要取一个负号

换句话说如果if 从这儿看的话

如果v>0

那也就意味着我k平行于B的时候

ψ>0

这是一个左旋的一个物质

levo rotatory

但是我光逆着传播的时候

那我k平行于-B

我光现在这样子走

我是一个左旋的物质

现在我这么 我画的是右旋

我这个例子给出来

如果我这个地方的话是左旋的物质

平行于B的话是左旋的物质

那我光逆着走的时候

也就意味着我这边的v是-v

是变成小于0的值了

我也就是说ψ的话会小于0

我这边的话会是一个变成了右旋的一个物质

换句话说

旋光到底是左还是右

取决于我光传播的方向

和我B的方向

这一点和自然的晶体是不一样的

自然的晶体的话我们来画一下

自然的晶体的话

如果你出来的它不管你的光往哪个方向传播

要是左旋的都是左旋

比如说

开始的时候

你传播方向是这个方向

经过了这个晶体以后的话

我们来画的话

这是我自然的情况

那我出来以后的话

比如说我是往这个方向转

变成个右旋的

我可以让ψ<0 它变成个右旋的

那如果我这边加一个镜子

我加一个镜子

把这样的一个右旋以后的光

再反过来倒过去

现在的话我让光往这边传播

偏振的状态还是红光来表示出来的

所以

那么经过了这个以后的话

我把红光的这个状态表示出来

经过但是你要迎着光看来讲的话

我这个物质还是右旋

也就是说这个东西的话还要往右旋转一点

我得到的东西的话

又回到了原来的偏振状态

一来一回最终的偏振状态当然是一样的

这是作为一个自然的物质

换句话说我当然这个图的话

看起来的话稍微有点不清楚

那么我可以这么画

作为入射的光来讲的话

这是我写的

这是我k的方向

那么我入射的状态

我用蓝色来表示

是这样的一个

我出来的这个状态是红的

有一个右旋这个

那么作为反射光来讲 第二个过程

所以这是第一个过程

这是我入射的这个过程

我第二个过程镜子反射的过程

第二个过程我来画的是

注意我这个方向的话

我要迎着光的方向来看

所以我这个这是k'

所以我这是k'

那么我迎着光的方向来看的话

在这边看的话

我这个红光在我这边看出来是什么

是这样的一个形式

这个红光的偏振的话

那么经过这样的一个物质的话

它也要右旋

往右旋转相同的角度

那其实上就是就是回到了我原来的

如果旋转相同的角度

那它就回到了原来的偏振的状态

所以这样话也许会清楚一点

这样的说明一下子

因此对于一个自然这个东西的话作为

就是natural

自然的一个旋光物质

过来是右旋

回去也是右旋

但是做为法拉第效应来讲的话

它的现象的话会是这样的

过来比如说是右旋

回去的话就会变成左旋

那过来是左旋

回去就回变成右旋

那作为法拉第效应是什么

法拉第是这样的

也就是我用磁场诱导下的旋光的性质

跟这个是不一样的

作为法拉第效应来讲的话

我这边有一个磁场

我这边有一个入射光

开始的时候偏振比如说

是这个状态

然后经过

我称之为

变成右旋

我这个v开始的v是小于0 -v大于0

这无所谓

在这种时候的话

我出射的光的时候

我发生了向右的一个旋转

我这边画的话向右旋转

代表我出射光的话在这个平面上转了一下子

那么我把它反射

现在的话如果我加一个反射镜 把这光反射回来

所以这是我k方向

我反射光的话 自然的话

在这个底下画

这是我k'的方向

那么反射光这样的一个偏振

经过了我这边的话

注意这边是右旋的

经过了我这边以后

它要往左旋

所谓往左旋

我是要迎着k'的方向来看

往左旋的话它会以更大的一个尺度旋转

所以是这个样子

那么我这个反射回来的光

这个角的话不再是ψ

而是变成2ψ

附加了一个旋转的一个角度

当然还是借用于这样的一个图像也许看的清楚一些

所谓第一来讲的话第一种情况的话

我的入射光的方向

这是我入射光

我虚线表示我入射光的方向开始的时候

开始的入射光的方向

我是迎着光的方向来看

所以我标明k的方向是朝上的

我迎着光的方向看过去

这是我入射光的偏振

我出射光的话

做了一个右旋

出射光的话做了一个右旋

那么第二个的时候

我把这个光反射回去

也就是说我现在看我是迎着k'方向看

迎着k'的方向看的话

我的这个入射的状态

红光来讲的话

是处在什么的一个状态

处在这个状态

我红光

这是我开始的时候

反射回去迎着k'来看

我这个偏振状态是这个样子的

但是反过去的话

过来的话是一个右旋

回去的话旋光变了

变成了左旋了

左旋的意思是

还要再旋一个角度

所以我出射的话

将会变成这样子

和我原来入射的角度

就变成了2ψ角度

2ψ角度是这么来的

这就是如果我的旋光和我磁场的方向

是有关系的

一趟是左

回来如果就是右

那我必然就会得到这个结论

我这个旋光的话

一来一回

我整个旋转的角度跟自然的情况是不一样的

自然的话是左旋

不管你的方向是什么方向

都会是左旋的

而法拉第效应不一样

法拉第效应的话

取决于磁场的方向

那么我们来问为什么会出现这个情况

这个当然有它的应用

这个旋光的话

一来一回

旋转的角度变大了

比如说我让这个旋转角度是45度

如果我让调节磁场或者调节这个物质的长度

我可以让旋光的角度45度

这样子的话我一来一回

这个偏振光正好是转了90度

这个东西的话可以用做

光隔离器

这样的话我可以避免反射光

比如说我这边是个线偏振片

那么镜子过来反射光是通过我的线偏振片

我就制备了一个光隔离器

所以法拉第效应的话

另外的法拉第效应是通过旋光的话

还有有一个我来测量磁场的大小

这也是很重要的一个应用

所以法拉第效应的话有很多的应用

但我们现在来强调的话

我们最后讨论的一个问题

就是为什么自然的物质

是左旋就是左旋

跟光的取向是没有关系的

我光从左往右传从右往左传

它都是左旋的

因此的话

一来一回

我光恢复了原来的偏振

现在法拉第效应有点奇怪

从左往右比如说是左旋

从右往左就变成右旋了

为什么会出现这个情况

这是我们所问的问题

下面的话我给出简单的一个微观图像

来进行一个回答

这个东西还是同一节

所以我们来看的话

磁场加入磁场的话

有什么样的一个效果

我们为什么会有所谓的左旋光和右旋光

会不一样

那么我们来看

加入一个磁场

这画一个磁场

外加了这样的一个磁场

我这个物质中的话

所谓的磁距就要发生沿着磁场的排列

我的磁距的话

我把磁距画成一个转圈圈的一个电子

这代表一个电子

这样子转 转的话

当然电子往这边转 所以正电荷往这边转

所以按照磁距来讲的话

我的磁距是沿这个方向的

这样子的一个个的小环流

它含有一个称之为类似于电场电偶极子的dipole

这当然是磁偶极子的磁的dipole

μB

所以我每一个μB来讲的话

可以用这样的一个环流来表示

所以当我外加了一个磁场以后

我的这个环流的话

我这电子的话会

这样子的磁距会排列起来

这个的话就是加上外加磁场以后

我这个磁距的变化的话

很好理解

那么有了这样的一个结构的话

我下面就可以讨论的话

对于我沿着磁场光传播

左旋右旋

怎么样和这些电子的环流作用

以及逆着磁场的时候

我的左旋右旋和电子的环流怎么作用

我们来看一下下面这个图

第一个的情况 还是第一个情况的话

我是沿着along B

换句话说我的k平行B

光传播的方向平行k的方向

我还画的话我是这样的画

在这个地方的话 这是我k的方向

也是我B 的方向

当然这也是B 的方向

那么我们来看的话

电子沿着这个方向上来看

我这个电子的环流是这样子的

相当于一个右旋的

或者叫顺时针的这样的一个电子的环流

正是因为有这样子的一个环流的结构

所以我们可以直观上

这个地方严格讲应该进行量子的计算和讨论的

但是我们这个地方的话侧重点不是这

我们侧重点是来明白

为什么外加的磁场首先会造成旋光性

另外的一个的话

为什么沿着磁场和逆着磁场的旋光性是不一样的

那么这个旋光想我现在就可以去理解

为什么它有旋光性了

这是因为如果我有这样子的一个

电子这样子的运动的一个结构

我们可以预测来讲的话

它和我右旋光的作用

我现在用这个来讲的话

我的蓝的话代表我光的

黑的代表我的电子里面的环流的情况

这个蓝的话代表我光的偏振的状态

所以如果我有一个右旋光

比如说这样的一个右旋的这样的一个电子作用的话

它们的作用比较大一些的话

假定这当然是个假设

它的作用来讲的话

和我一个左旋光

我如果左旋光这样画

这是一个左旋光

这个是右旋光

这是我左旋光

假定来讲的话

左旋光右旋光

和这样的电子它们作用的大一点的话

这样子的话

我对于在这种情况下

我的nr就会大一点

越大的作用就说明跟真空越不一样

那么它的折射率也就会越大

那么在这种情况下nl

这种情况下我是nr>nl的

这东西的话 对应着的话

查一下我前面讲的话是一个levo rotatory

这个东西是话是一个左旋的一个物质

所以上面我标一下

在这种情况下

也就是说

正是因为有了这样的一个电子环流的一个结构

跟左旋光右旋光作用不一样了

所以它就产生了光学活性

也就是旋光性

那么在我这个例子中

我有一个假设的话 比如说左旋光和右旋

左旋的电子作用大

右旋的光和右旋的电子作用大

那么这样的话 折射率大于

所以沿着这个方向来讲的话

我们称之为

所以along B这个东西的是一个levo rotatory

那么我们来看一下

下面就是一个 如果我against

也就是我的k平行于-B

沿着-B 的方向来看的话

我们注意到我现在来观察的话

因为我的左旋和右旋都是逆着我这个B

逆着我这个k

这个应该叫k'

我逆着我这个光的方向来看

所以我们来画的话

在这个时候的话

我迎着光的方向和逆着光的方向看

这是我k'的方向

也就是说我现在要往我现在k'方向

这是方向

沿着这个方向看过去的时候

我来看一下这个电子的环流是什么

沿着这个方向 这个方向的话也就是跟B正好相反了

B是朝内的

磁场的话朝内的

我沿着这个方向看过去

我这个电子的环流会变成

往这边旋转的

电子在这种情况下

电子的话还是这样

只不过我看的方向改变了

所以我这里边沿着我k'的方向看

我电子的环流是这样子的

那么而我光的左旋和右旋还是一样的定义

因为光的左旋和右旋是我们的定义是逆着光的方向来看的

所以我对我的光的右旋还是这个样子

这边的话左旋光还是这个样子

但这个地方你会发现沿着这个方向来看的话

我的右旋光作用起来的话

看上去是和逆向的作用

这个时候我这边的nr会小于我的nl

nl电子的方向和我光的旋转方向是一样

所以这个东西大于

而且我这边的nr

和这个右旋光

和我电子作用

实际上和我这边的左旋光和这样的电子运动的作用是一样的

这边的左旋光和这个电子的作用

和我这边的时候的右旋光和电子作用是完全一样的

所以我知道的话这个东西的话

这个的值

就是这个的值

这个的值就是这个的值

这就相当于异构体的时候

只不过这个东西的话

我们知道在这种情况下

这个称之为d dextro rotatory

所以againstB的时候

我发现我得到的结果的话

这个东西的话

从这样的图像中我们可以看出来

它应该是右旋的称之为dextro rotatory

所以正是因为这个磁场

它在空间的取向有一定的规定了

我的电子的运动的话

随着这个也被这个磁场的话

给固定了这样的一个取向

因此我的光沿着磁场

逆着磁场

所造成的旋光就不一样了

而对于自然界的一个物质来讲的话

如果我左旋的物质

换句话说用左手螺旋的话

那不管你怎么摆

不管你这个左手螺旋在空间中怎么摆

它都是左手螺旋的结构

它不会变成右手螺旋

而右手螺旋的话也不可能变成左手螺旋

这个东西的话在空间中的平移和转动是不会改变手性的

因此自然界的物质的话

如果是左手旋光

那左旋就是左旋

右旋就是右旋

跟我这个晶体怎么摆

换句话说就是跟我光怎么传播方向

是没有关系的

但在外加磁场以后

是不一样的

我们用这样的一个简单的例子告诉大家

偏振的光跟这种转圈圈的这种电子作用

确确实实是不一样的

一个方向会出现左旋

另一个方向必然会是右旋

因此在这一部分的话

我们就用一个微观的简单的一个这样的一个图像

解释了法拉第效应

首先为什么会有所谓的圆偏振

这样子的双折射的现象

也就是旋光性

还有一个的话为什么这个旋光性

是跟我光 磁场的方向之间是有关系的

到此为止

我们光学的部分

换句话说传统光学电磁波为主的传统光学部分到此就全部讲完了

谢谢大家观看

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

8.8.3笔记与讨论

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