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8.3在线视频

下一节:8.4.1.1

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8.3课程教案、知识点、字幕

前面我们给偏振态的分类做了介绍

那么下面一个很重要的问题就是

我们怎么样制备偏振态

所以我们这一节从一个最基本的

讲线偏振linear polarizer

叫线偏振片这个东西polarizer

或者叫线偏振起偏器

那么这个东西实际上我们就是

跟态的制备是有关系的

态的制备我们叫creation of polarized light

只不过线偏振片这个地方当然可以加一个

是linear polarized light线偏振

同时我们也可以发现

我们用线偏振片

可以去检测偏振的状态

当然只能检测出线偏振的状态

这就是我们所谓的线偏振的制备

和线偏振的检测

这两个实际上是一回事情

那我们来看一下

什么叫linear polarizer

这个linear polarizer最一般的含义就是

不管我的偏振光是什么

我这边有一个linear polarizer

这个地方我用L来表示

这个东西不是Lens了

这个L代表linear polarizer

这是这样一种装置

我的入射光不管我的偏振的状态是什么

我这入射光的偏振状态

比如说我是自然光这样的偏振

或者是圆偏振

或者是椭圆的偏振

经过我这样子的一个线偏振片

它的出射光将会是一个线偏振

换句话说这样子一个线偏振片有这样子一个作用

它可以把入射光中一个偏振的分量给挑出来

让它通过其他的话给挡住

这就是我们线偏振片所起到的作用

因此它也叫一个制备

我一个自然光

非偏振光照射在偏振片上

出来就是一个线偏振

我就可以制备出来一个线的偏振状态

那么我们物理上怎么实现它

这个当然是线偏振片的定义

是这样一个定义

物理上实际上在我们以前讲的过程中

已经有地方涉及到了

在这里面我只快速的给大家回顾一下

一部分我们讲

是利用布儒斯特的角

这部分在讲Farnel equation

光在介质表面的反射折射部分就提到了

当我布儒斯特角的时候

比如说我现在可以利用这样子一个斜面

这个斜面和入射光之间正好形成一个布儒斯特角

这样的话我光照射到这的时候

一部分会透射

另一部分会反射

这部分叫反射光

那么当我这个角度是布儒斯特角的时候

我知道我的反射光中

只会含有这样子的分量

S分量

入射光可能有S分量

也可以有P分量

它们两个之间如果是自然光

这两个之间没有固定的位相关系

但没关系

经过了布儒斯特反射以后

反射光只有S

所以反射光是一个线偏振的

只有这个方向的偏振状态了

那么透射光如果在这个地方我是多次镀膜

这是我们一般的叫做PBS

P是polarization beam splitter

这叫做偏振分束器

那么如果我多次镀膜的话

每次的反射都是S的分量居多

因此如果经过多次反射以后的话

我出射光部分的话

将主要是P的分量

这样子的话我就可以制备出来

从自然光中分出来的线偏振

一个是S分量的线偏振

一个是P分量的线偏振

这叫布儒斯特角

另外的还有一个方法就是

我们讲实际上空气的散射

或者叫散射本身也可以造成一定的偏振的状态

这一部分我们在课上不讲

可以看一下教材中相关的部分

因为这一部分实际上

在观察自然现象中的话

是有用处的

但是用它做偏振片

是不太容易的

那么我们在讲第三个

我们通常用的偏振片

比如说你在电影院里看3D电影

那样子的偏振片

通常我们叫selective absorption

利用原子分子

它们对不同偏振光的吸收

也就是说

我这样的一个偏振片

我把原子分子排列起来

那么使得比如说我入射光过来以后

水平方向这个方向上的光被强烈的吸收

而这一部分偏振光的吸收小一点

我把强烈吸收的部分用红的来表示

所以红的这一部分

水平这一部分偏振的话

会被这些物质中

这样的偏振会跟物质作用强烈而被吸收

而这一部分的光作用弱

会透过来

因此如果我这边吸收足够完全的话

使得我的透射光就是沿着主要是这个方向上的偏振

因此我就制备出来了

这样子的所谓的线偏振片

一般来讲我们所谓的线偏振片

多数是这样子一种东西

是利用所谓的selective absorption

不同的偏振它们的吸收是不一样的

那么还有另外一部分我们讲线偏振

到目前为止

能够制备出来最好的线偏振状态的东西

是要利用晶体的双折射现象

当然这一部分我们留到

讨论晶体的双折射这一现象的时候

再详细的介绍

不同偏振的状态在晶体中的传播是不一样的

因此利用它这个性质

我们也可以把不同的偏振状态给分开

得到比较好的线偏振状态

可以说是我们到目前为止能够实现的最好的线偏振状态

是利用晶体的双折射

所以这里我们简单的介绍了

叫做线偏振片

或者叫线性起偏器的概念

以及物理上我们怎么去实现它

那么下面一个就是不同偏振状态的光

通过这样一个线偏振片

它的光强的变化是什么

由此的话其实我们反过来也可以说

知道它光强的变化反推回去

我也可以用线偏振片来进行所谓的减偏

来去知道我入射光的偏振状态是什么样子的

所以这一节的下一部分来讲

就是光强是怎么变化的

在线偏振片以后

经过了线偏振片

第一个部分我们讨论

如果我的入射光是一个线偏振态

我的入射光已经是线偏振片

那经过另外一个线偏振片

它们已经是个线偏振态

那么经过一个线偏振片

那么它的光强是怎么变化的

这一部分我们会得到一个所谓的Malus law

这一部分问题其实很简单

比如说

我有一个自然光

这个自然光我来画的话就是用这个来表示

形象的表示各个方向上

这样的紊乱的偏振状态

经过了一个线偏振片

这个线偏振片我来画

我就用这个来表示

这个地方符号也像我们透镜的符号

这个地方表示线偏振片的符号

它的通光的方向是这个方向

因此经过我的线偏振片以后

经过我叫线偏振片1以后

那么我就制备出来了一个线偏振光

这也是线偏振片最大的作用

那我线偏振光的方向

我用蓝的来表示

那么下面经过了这一部分以后

我再加另外一个偏振片

现在来讲我这变线偏振片我来画的话

这是我第二个线偏振片L2

它和我第一个线偏振片的通光的方向之间有一个夹角

这个夹角我叫

这是我第一个线偏振片的通光方向

它这个夹角我称之为θ

那现在的问题是我通过

这样子一个线偏振片以后

那么出来的光强是什么

出来的偏振态是什么

其实很简单

出来的偏振态很简单

这个线偏振片不管你的入射的偏振态是什么

它出来的偏振光都是沿着这个方向

所以它出来的偏振片

也是个线偏振

只不过跟原来的方向之间

转了一个角度

这是我出射的偏振光的方向

那么光强这是输入的光强

这两光强之间有什么关系呢

其实很简单

把这个的场强

我来把E0

这是入射的线偏振片E0

这是我通光方向它们之间的角度θ

那么我可以把入射光分解成为什么

任何的偏振都是要牢记

就是可以给它分解成为两个分量

一个是沿着通光方向的分量

另外一个是垂直于我通光方向的分量

垂直于通光方向的分量

不会透过我的线偏振片

只有平行于我这个通光方向上的分量

才能够通过我的线偏振片

所以我们可以知道

我这个Eout

就是等于E0

这个大小是E0

这就是E0cosθ

所以我出射光的强度就是E0的平方cosθ的平方

E0的平方来讲就是我入射光的强度大小

所以就是I

因此我们看到了

给定了任意的一个偏振态

它和我的线偏振片

有一个夹角θ

那么通过我线偏振片以后

我的偏振的方向

是要改变

而且强度遵循这样的一个关系式

这样的形式就是被称之为

叫做Malus law

因此我们来想象的话

如果我转动这个线偏振片

比如说L1我称之为起偏

制备出来一个线偏振

那么如果我第二个线偏振片

我来转动这个线偏振片我们会发现

我如果当我第二个线偏振片和我

第一个线偏振片它们的方向一样的时候

就是θ=0的时候

自然这个时候通光的强度最大

当我的第二个线偏振片

和我第一个线偏振片正交

也就是说当θ=90度的时候

那么这个时候出射光是变为0

所有的光都会被垂直的线偏振片挡住

因此我们也可以说

用一个线偏振片来去检验我们入射光是不是线偏振

如果是线偏振的话

它的光强将满足这样一个关系式

观察的结果就是最大和最小

最小的时候的话会变为0

这样子我们用线偏振片

可以检测出入射光是不是线偏振态

线偏振片可以制备以及区分线偏振光

那么对于其他的偏振呢

我们知道不光有线偏振还有其他

我们再看一个

比如说对于circular polarized light

是圆偏振光

经过我这个一个线偏振片

它的光强是什么样的变化

圆偏振的话其实不管左旋还是右旋结论是一样的

所以我只画出这样一个圆偏振代表一个圆偏振的光

那么我的线偏振片的话

比如说我线偏振片的方向是这个方向

我称之为L

这是我线偏振片

换句话说我线偏振片一个方向

我一个圆偏振光入射到我这样的线偏振光

那我问出射的光它的光强到底有多少

就这样一个问题

那么怎么样来考虑这个问题还是一样

我们可以把圆偏振的话一样

给它分解成为两个部分

两个正交的部分

一个部分是沿着这个线偏振片通光的方向我来选取

比如这个东西我可以称之为H

这个部分另外一个方向的话

是垂直于这个方向

对于圆偏振来讲我们可以做这样一个分解

而且对于圆偏振来讲我也知道它分解的形式会是什么

对于圆偏振来讲它的形式是A

水平的分量一部分是A

比如说沿着这个平行的方向吧

这个我可以分解为垂直的分量

这以前我称之为H

这边的话我称之为V

当然也可以用这样的符号来表示了

代表平行于通光的方向

和垂直于通光的方向

这个当然存在一个位相差

这个位相差的话是±π/2

因为这个是所谓的圆偏振

我这个H V的选择实际上是任意的

你当然也可以选这边H这边为V

但更方便是选这个为H这个是V

这利用了圆偏振的一个对称性

我来设置这两个分量

这样子的话在通过线偏振片的话

我只有这一部分经过

而这一部分会被挡住的

因此经过了线偏振片

我只有这一部分保留下来

那它的光强来讲的话

就只是这一部分的平方

而这一部分的平方是我整个圆偏振的平方的多少

我整个圆偏振是这一部分平方加这一部分平方

所以我这个出射光来讲的话

只是等于这个A的平方

而它只是等于我入射光强的

整个圆偏振光的强度的话的一半

所以我叫I0/2

所以对于圆偏振来讲的话

经过一个线偏振

它的光强会掉一半

至于这个线偏振的角度

不管你怎么转

你用对称性可以知道

它的强度实际上是不变的

因为你把这个角度转到这

我可以再重新选取这个地方叫H这个地方叫V

还是同样的分解

还是这样一个关系式

得到结论也是一样

因此不管你这个线偏振片

它的方向怎么样

圆偏振片通过了这样的线偏振片

它的光强就掉为原来的一半

但是你能不能通过这个现象就说明

好那我入射光跟我线偏振片的角度没有关系

因此我的入射光就是圆偏振

但等一下不一定

因为还有一个我们知道natural light

对于自然光来讲的话

对于自然光来讲我们也会得到同样的结论

自然光当然我也可以给它分解成为水平的一个分量

还有一个竖直方向

或者叫不通光方向上的分量

但是这个位相差是一个随机的

但是这一部分反正被挡住了

我透光的部分的话当然还是一个线偏振

线偏振的话振幅的大小是A

那么它的强度是A的平方

还是入射光的1/2

所以对于自然光来讲

和圆偏振光通过一个线偏振片

所得到的结论是完全一致的

因此通过了这个

它也是一个线偏振

它的振幅是这个

所以也是我们一样可以推出来

它的输出的强度也是入射光强度的一半

所以圆偏振和自然光是没有办法区分出来的

光通过一个线偏振片

我至少没有办法把圆偏振光

和自然光给区分出来

这当然了因为通过一个线偏振片

我只能制备所谓的线偏振

那么我确实不能制备出来圆偏振

我也没办法检测出来圆偏振

或者将圆偏振和自然光区分出来

那么下面还有一个自然就是

关于椭圆的偏振

下面我们来看

对于一个椭圆的偏振

经过一个线偏振片

它的光强是怎么变化的

这个地方椭圆的偏振来讲

就没有圆的对称性

所以对于椭圆的偏振来讲

我也可以有

这边我要规定所谓的H和V的方向

我可以把一个椭圆的偏振

比如说我来画的话

这个椭圆的偏振是用蓝笔来表示

这是椭圆的一个偏振态

可以是左旋或者是右旋

那么我知道作为椭圆的偏振的话

我可以给它写成

水平的分量V

加上一个竖直的分量

竖直的分量我称之为B

但是它会有一个位相差ε

在我这个HV下

它的表达形式是这样子

那么我的线偏振片它的方向的话

比如说我线偏振片是跟我选择的HV

它的方向这是我线偏振片的方向

我称之为L

对于这样子一个椭圆偏振

经过我这样一个线偏振

偏振片和我定义的水平方向之间的夹角是θ

那么这样子一个椭圆偏振

经过我这个线偏振片

它的光强等于多少

还是一样

我的出射的光强

我们测都是直接测的强度

所以我的光强是多少

那么这个问题我们怎么样来考虑

其实很简单还是一样

再进行一个分解

我们把水平分量上的

把水平分量分解成为

沿着通光的方向

竖直的分量也可以分解成为沿着通光的方向

所以只有这一部分的场

会被这个线偏振片通过

垂直部分的话会被挡住

因此我们可以说

我出射出来的场是什么

水平分量到沿着我L方向上的分量

那这一部分应该是Acosθ

这一部分

那么竖直分量是

沿着竖直分量是Beiε

这一部分再对L做一个投影

或者做一个分量

这个地方简单的几何关系是eiεsinθ

所以我沿着线偏振片L的方向上

通过来的电场是这样的形式叠加在一起

那我知道了这个场

我也就知道了强度

等于这个东西的平方

注意这是一个复数的运算

在平方是时候是这个东西乘上它的复共轭

那这部分有这一项的平方

有这一项的平方

还有交叉的部分

交叉的部分是两倍的这个东西和这个东西乘在一起

复数的实部

所以2ABcosθsinθ

实部的话是cosε

这样子一个相对复杂点的关系式

换句话说给出来我偏振的状态

也就是给出了我水平的分量竖直的分量

ABε的关系

给了我任意一个线偏振片

我自然可以求出来这个

通过这样的线偏振片场强的大小

同时直观的来看的话

随着这个角度的变化

当我这个角度和我这个椭圆的长轴重合的时候

这个时候光强是最大的

当我这个线偏振片的方向和短轴重合的时候

这个时候光强是减弱的

因此当我旋转这个偏振片的时候

也就是随着θ改变的时候

我的光强会出现最大和最小值

当然因为这不是线偏振是个椭圆偏振

最小值的时候光强不一定为0

这取决于我这个椭圆的胖和瘦

椭圆如果越胖越接近于圆

那么它的光强的变化越不明显

如果椭圆越瘦越接近于线偏振

那么随着我线偏振片角度的改变

光强的变化也越明显

那么类比于我们的圆偏振光和自然光无法区分出来

那么在这个地方我们来看的话

如果是部分的偏振光

经过了一个线偏振片

它的光强的表现

实际上和我的椭圆偏振光

经过光强的表现实际上是类似的

但是详细的证明我这地方忽略掉

但是我们看如果一个线偏振片

如果一个部分偏振光

部分偏振光还是一样

只不过沿着一个方向上

它的分布大一些

另外一个方向上分布小一些

所以它也是类似于椭圆的分布

对于这样子一个部分偏振光

如果我经过一个线偏振片

那还是一样

它表现出来的形式还是

当我线偏振片的方向沿着这个方向的时候

光强比较大

当我线偏振片的方向如果沿着这个方向的话

也会出现光强比较小

所以它也一样会出现极大和极小值的变化

跟我们椭圆的形式

完全类似的

因此用线偏振片

我没有办法把一个椭圆偏振光

和一个部分偏振光给区分出来

这当然也是我根本没有办法制备出来一个椭圆偏振光

所以我没有办法把它给检测出来

因此我们看

线偏振片虽然是一个简单的装置

它可以把任意的光作为输入

我出来的理想的线偏振片

出来是一个线偏振光

但是它也仅限于制备出来线偏振光

它也只能检测出来入射光的偏振状态

如果是线偏振光

那么我们在讲偏振状态的时候

我们还有其他的偏振状态

还有圆偏振还有椭圆偏振

它们在物理上都有各自的用途

那么下面一个问题我们就是说

我们是不是能够制备出来圆偏振椭圆偏振

当然是可以的

我们可以从线偏振出发

再进一步制备出来椭圆偏振或者圆偏振

这一部分是后面晶体的双折射的一个重要的部分

我们要通过波片来实现这个

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

8.3笔记与讨论

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