- 1、本文档共38页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
光纤课件ch2课案
第二章?????? 光的性质 2.1光的电磁理论 2.2光的干涉 2.3光的衍射 2.4光的偏振 2.5光的吸收、色散和散射 2.6光的量子性 2.7激光 2.1 光的电磁理论 1 波动基本方程 1865年麦克斯韦在总结前人实验的基础上,得出麦克斯韦方程组,并预言电磁波的存在。 在无源空间可得到光在非磁性的、各向同性的极化介质中传输的波动方程式 2亥姆霍兹方程 由麦克斯韦方程组的微分形式,可以推导真空中亥姆霍兹方程 3电磁波的性质 真空中的电磁波具有以下性质: (1)电磁波是横波 (2)E和H同位相 (3)E和H幅值成正比 (4)电磁波的传播速度与光相同,表明光波也是一种电磁波 (5)电磁场的能量和能流可以用能量密度和能流密度来描述 1光的相干性 (1) 光矢量 在光波中,产生感光作用与生理作用的主要是电场强度E,所以电矢量E称为光矢量。 (2) 光的相干性 干涉现象是波动过程的基本特征之一。 由频率相同,振动方向相同,位相相同或位相差保持恒定的两个相干波源所发出的波是相干波,在两束相干波相遇的区域里,有些点振动始终加强,有些点的振动始终减弱或完全抵消,即产生干涉现象。 光波也具有相干性 (3) 获得相干光的基本方法 一般光源发出的光是不相干的,但是可以采用下列两种方法来获得相干光: ① 分波阵面法 ② 分振幅法 2杨氏双缝实验和洛埃镜实验 (1) 杨氏双缝干涉 杨氏双缝实验是最早利用单一光源形成两束相干光,从而获得干涉现象的典型实验。它是利用分波阵面法获得的。 (2) 洛埃镜实验 洛埃镜实验不但显示了光的干涉现象,而且还显示了当光由光疏媒质射到光密媒质并在其表面反射时,反射光的位相发生了变化。 3薄膜干涉 (1) 光程与光程差 折射率n与光波在该媒质中传播的几何路程r的乘积nr叫做光程。 两束相干光在不同媒质中传播时,对干涉加强(亮纹)和减弱(暗纹)条件起决定作用是这两束光的光程差。 (2) 薄膜干涉 在日常生活中,常常看到水面上的油膜或肥皂泡导在日光照射下出现美丽的花纹,这些都是 薄膜的干涉现象。 薄膜干涉原理在实际中的应用非常广泛,例如全反射膜、增透膜、干涉仪等都是利用薄膜干涉现象制成的。 如果入射光垂直照射: 满足δ=2n2e+λ/2=kλ k=1,2,… , 反射光的干涉加强。 满足δ=2n2e+λ/2=(2k+1)λ/2 k=1,2,…, 反射光的干涉减弱。 (3) 增透膜和增反膜 薄膜干涉原理在镀膜技术中的应用主要有两个方面: 一方面是利用薄膜反射时,使某些波长的光因干涉而减弱,以增加透射光的强度,这种薄膜称为增透膜; 另一方面是利用薄膜表面反射时,使某些波长的光因干涉而加强,以减少透射光的强度,这种薄膜称为增反膜。 4法布里-珀罗干涉仪 (1) 法布里-珀罗干涉仪的结构 法布里-珀罗干涉仪简称F-P干涉仪。它是由两块互相平行的平面玻璃板或石英板组成。 (2) 法布里-珀罗干涉仪的性能参数 法布里-珀罗干涉仪所产生的多光束等倾干涉条纹因其亮纹的宽度极窄,因此,它在光学上 是一种高分辨率的光谱仪器。 在光纤通信领域有广泛的应用。 F-P干涉仪的性能参数有: ① 正入射情况的透射波长和透射频率 ② 自由光谱范围ΔλFSR ③ 分辨本领可以用F-P干涉仪能分开的最小波长差Δλmin表示 。 Δλmin越小,仪器的分辨能力就越大。 ④ 角色散D 仪器的角色散是指单位波长间隔经分光仪器后所分开的角度。 其定义为: D= dθ/dλ 角色散D愈大,不同波长的光经仪器后就分得愈开。 2.3 光的衍射 1光的衍射现象·惠更斯-菲涅耳原理 光波绕过障碍物而传播的现象叫做光的衍射现象。 按照光源、衍射物、接收屏三者的相互位置可把衍射分为两种: 当光源、接收屏与衍射物之间的距离有限时,这种衍射叫做菲涅耳衍射。 当光源、接收屏都距衍射物无限远时,这种入射光和衍射光都是平行光的衍射称为夫琅和费衍射。 单缝衍射条纹特点 ① 单缝衍射条纹是一系列平行于狭缝的明暗相间的直条纹,它们对称地分布在中央明纹两侧; ② 明纹亮度不均匀,中央明纹最亮,其它各级明纹的亮度将随着级数的增高而逐步减弱。 ③ 条纹宽度。 3光栅衍射 为了提高测量精度,必须提供一种又亮又窄、间隔又很大的明条纹。利用衍射光栅可以做到这一点。 (1) 衍射光栅 衍射光栅分为:反射光栅和透射光栅 它是近代物理实验中时常用到的一种重要光学元件,是一种分光装置主要用来形成光谱。 衍
您可能关注的文档
最近下载
- 新人教版三年级上册数学第八单元《分数的简单计算》名师教学设计.doc
- 第13课《社会治理与总体国家安全观》第一框《促进社会治理体系现代化》教案.docx
- 消防安全重点单位消防安全管理要求第1部分 总则.pdf VIP
- 太阳对地球的影响(教学设计).docx VIP
- 16S401 管道和设备保温、防结露及电伴热 (附条文说明).pdf VIP
- 2023年中国黄金企业招聘笔试真题.docx VIP
- QCR 749.3-2020 铁路桥梁钢结构及构件保护涂装与涂料 第3部分:附属钢结构.docx
- 全屋整装定制装修合同范本.docx
- 固体废物 可提取石油烃总量的测定 红外分光光度法.pdf VIP
- 养老机构院内感染控制检查记录单.docx
文档评论(0)