复旦大学 大学物理 光学1_2_2015.pdf

光学1 光学导言 1.1 光学发展简史 1.2 波动的数学描述 1.3 费马原理 作业：1.2，1.5 光学1.1 光学发展简史 I 光学的早期发展 小孔成像（公元前400年， 《墨经》） 几何光学 （反射，折射，等，17 世纪） 基本问题：光是什么？ 微粒说 （牛顿）光由微粒组成。 反射，折射… 波动说 （惠更斯）--光是一种波 干涉，衍射 II 惠更斯原理 1. 波的形象描述：波线 波面 波前 波射线 （波线） 由波源出发，沿波传播 方向带有箭头的线 波的传播方向 波阵面（波面） t 时刻振动相位相同的点组成的面称为波阵面 波前: 传播在最前面的波阵面 性质 （1）同一波阵面上各点振动状态相同. （2 ）波阵面的推进即为波的传播. （3 ）各向同性介质中，波线垂直于波阵面. 分类（1）球面波 （2 ）平面波 2. 波的特征量 ,T(), u 波长，周期，波速  u   1 T T 注意 周期或频率只决定于波源的振动 波速只决定于媒质的性质 波长与波源和媒质均有关 3. 惠更斯原理 介质中波动传播到的各点都可以看作是发射子波 的波源，而在其后的任意时刻，这些子波的包络就是 新的波前. ut 平 球 R 1 面 面 R O 2 波 波 * 波的反射和折射 NN 反射定律 I i i L 1）反射线、入射线和界面 的法线在同一平面内； 界面界面 2 ）i i r R