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第十一章 光波 引言 光在通信领域的应用 烽火台 光纤通信 2 引言 光在天文领域的应用 3 引言 光在工程领域的应用 X-ray 衍射仪 高阶光学非接触式的3D扫描 4 引言 光在计算机领域的应用 5 目录 11-1 光的本质 11-2 光的相干特性 11-3 光的衍射特性 11-4 光的偏振特性 6 11-1 光的本质 一、光是电磁波 古希腊 毕达哥拉斯学派 粒子 亚里士多德学派 波动 牛顿支持的微粒说、惠更斯支持的波动说 1801年 杨氏双缝实验 波动说的有力证明 1864年 麦克斯韦电磁场理论 光是电磁波 7 11-1 光的本质 二、光子光的本质为光具有波粒二象性 • 光在传播过程中，波动性比较显著，这就是人们能观 察到光的折射、反射、干涉、衍射等现象的原因。 • 当光与物质相互作用时，粒子性比较显著，这就是人 们能够利用光电效应进行太阳能发电等的原因。 • 光成了波动和粒子的矛盾统一体，是一种具有波粒二 象性的电磁波。 8 11-1 光的本质 11-2 光的相干特性 11-3 光的衍射特性 11-4 光的偏振特性 9 11-2 光的相干特性 蝴蝶、泡沫等丰富的 色彩源于蝴蝶或泡沫 本身吗？ 除了其本身的颜色 外，光波的干涉是另 一个原因。 10 11-2 光的相干特性 一、干涉与光程 （一）光的干涉现象 满足一定条件的两列光波在空间相遇也会产生干涉现 象，形成稳定的干涉图样，干涉图样的特征是有的地 方始终明亮，而有的地方却始终黑暗。 11 11-2 光的相干特性 相干光 1、相干条件 频率相同、光矢量方向相同