① 光学物理概念
原因是光在反射折射的时候要满足麦克斯韦方程组的边界条件,对于反射折射,可以用经典理论解释,那么对于是电磁波的光波来说也要满足麦克斯韦的方程组,而从这个方程组的边界条件得到的最基本结果就是菲涅尔反射投射公式,他明确的指出了光在界面发生反射折射的强度各占多少,由于这个公式比较复杂我就不写上来了,你可以参照赵凯华的光学一书了解! 你想问原因,那我就告诉你原因:因为光是一种电磁波必须满足麦克斯韦边界条件,所以必须有一部分反射回来,这就是原因,就因为光是电磁波。明白?就好比为什么男的长胡子,原因是他是男的,必须满足男人的发育步骤,他必须长胡子,除非他不是男人,或者除非光不是电磁波。你还需要什么解释?
② 物理中光学的名词解释
能够成理想象的光学系统叫做理想光具组或理想光学系统,简称光组。
理想光组能完善像的条件是:能使物空间的同心光束转化为像空间的同心光束,也就是物空间一点经光组成的像仍是一点,即物空间与像空间是:点点对应;线线对应;面面对应。
我们知道共线光学理论是物方与像方的点与点,线与线对应,主要是用光线通过几何关系来确定物和像的位置。物与像的几何关系,通常是采用通过几对具有特殊光学特性的典型光线,构成几何图形,再根据图形边角关系来确定物像位置及放大率(横向放大率和角放大率)。光组主光轴上存在三对共轭点:焦点、主点和节点,它们统称为基点。
什么叫主点和主平面?
任何理想光组都存在一对横向放大率等于正一的共轭平面。属于物方的叫物方主平面,其轴上点叫物方主点(或叫第一主点,前主点);属于像方的叫像方主平面,其轴上点叫像方主点。分别用H与H’表示前主点和后主点。图2-22(a)和(b)所示是凸透镜的主点和主平面的情形。从物方焦点F发出的光束经两次折射后与主光轴平行;平行于主光轴的光束经两次折射后通过像方焦点。在两图中分别将每对共轭线延长并相交,这些交点的轨迹是垂轴平面,便是主平面,它们与主轴的交点便是主点。
孔径光阑:诸挡光孔中,最有效的控制成像光束光能量者,称为孔径光阑.简称孔阑
③ 光学属于什么学科
光学属于物理学科。
光学(optics)是物理学的重要分支学科。也是与光学工程技术相关的学科。狭义来说,光学是关于光和视见的科学,optics词早期只用于跟眼睛和视见相联系的事物。
而今天常说的光学是广义的,是研究从微波、红外线、可见光、紫外线直到X射线和γ射线的宽广波段范围内的电磁辐射的产生、传播、接收和显示,以及与物质相互作用的科学,着重研究的范围是从红外到紫外波段。它是物理学的一个重要组成部分。
光学是研究光的行为和性质的物理学科。光是一种电磁波,在物理学中,电磁波由电动力学中的麦克斯韦方程组来描述;同时,光具有波粒二象性,光的粒子性则需要用量子力学来描述。
(3)光学物理是什么意思扩展阅读:
物理学的其他分类
1、牛顿力学(Newton mechanics)与分析力学(analytical mechanics)研究物体机械运动的基本规律及关于时空相对性的规律
2、电磁学(electromagnetism)与电动力学(electrodynamics)研究电磁现象,物质的电磁运动规律及电磁辐射等规律
3、热力学(thermodynamics)与统计力学(statistical mechanics)研究物质热运动的统计规律及其宏观表现
4、狭义相对论(special relativity)研究物体的高速运动效应以及相关的动力学规律。
5、广义相对论(general relativity)研究在大质量物体附近,物体在强引力场下的动力学行为。
6、量子力学(quantum mechanics)研究微观物质运动现象以及基本运动规律。
④ 物理光学的介绍
光学中研究光的属性和光在媒质中传播时各种性质的学科。以光是一种波动为基础的物理光学,称为波动光学;以光是一种粒子为基础的物理光学,称为量子光学。本书以光的波动性为主要研究对象,从电磁波理论和傅里叶分析两个角度,研究光的传播、干涉、衍射、偏振性质,以及光的信息处理。在这些经典内容的编排上,力求结构合理、铺垫充分、线索清晰。除了基础内容外,还适当增加了光压、光子晶体、干涉条纹分析等,以反映科学研究和工程应用中的热点问题。
⑤ 物理光学包括哪些部分
物理光学是研究光的基本属性,包括它的传播规律和它与物质之间的相互作用。主要包括的内容有:光的电磁波理论、光的干涉、衍射、光的偏振和晶体光学等等。
与几何光学的区别是:几何光学是以光线为基础,用几何方法研究光在介质中的传播规律及光学系统的传播特性。我的理解是,几何光学从现象出发,通过对光的一些基本现象的研究,得出光的一些基本性质,进而研究与之相关的光学问题。物理光学偏重于从光的本质属性研究它的性质。两者不是对立,而是相辅相成,各有各的应用。
⑥ 物理光学与光学的区别
物理光学是光学中研究光的属性和光在媒质中传播时各种性质的学科。以光是一种波动为基础的物理光学,称为波动光学;以光是一种粒子为基础的物理光学,称为量子光学。
光学(optics),是研究光(电磁波)的行为和性质,以及光和物质相互作用的物理学科。传统的光学只研究可见光,现代光学已扩展到对全波段电磁波的研究。光是一种电磁波,在物理学中,电磁波由电动力学中的麦克斯韦方程组描述;同时,光具有波粒二象性,需要用量子力学表达。
可见物理光学只是光学的一个学科范围。
⑦ 高中物理光学学的都是什么
几何光学:主要是光的折射、全反射、色散
物理光学:光的干涉、衍射、电磁波、光电效应、波粒二象性
⑧ 物理光学和应用光学有什么区别
区别:
1、性质不同
物理光学是从光的波动性出发来研究光在传播过程中所发生的现象,它可以比较方便的研究光的干涉、光的衍射、光的偏振,以及光在各向异性的媒质中传插时所表现出的现象。主要是理论研究。
应用光学它主要是讲解几何光学、典型光学仪器原理、光度学、色度学、光纤光学系统、激光光学系统及红外光学系统等的基础理论和方法。主要用于工程实践应用研究。
2、应用不同
应用光学它的应用主要是几何光学和波动光学。随着光学学科的飞速发展,如激光的出现及其广泛的应用,光纤通信和光电子成像技术的发展
物理光学的应用主要涉及衍射和干涉定律,在分析问题的时候把光束作为一个整体(主要看波前),然后利用衍射干涉定律来建立模型。
1、物理光学是光学的一个分支,研究的是光的基本特性、传播规律和光与其他物质之间的相互作用。其中的干涉、衍射、偏振现象是以几何光学无法解释的。
是建立在惠更斯原理之上,可以建立复波前(包括振幅与相位)通过光学系统的模型。这一技术能够利用计算机数值仿真模拟或计算衍射、干涉、偏振特性、像差 等各种复杂光学现象。由于仍然有所近似,因此物理光学不能像电磁波理论模型那样能够全面描述光传播。
对于大多数实际问题来说,完整电磁波理论模型计算量太大,在现在的一般计算机硬件条件下并不十分实用,但小尺度的问题可以使用完整波动模型进行计算。
2、应用光学包括几何光学、典型光学系统和像差理论三大部分。几何光学部分以高斯光学理论为核心内容,包括光线光学的基本概念与成像理论、球面和平面光学系统及其成像原理、理想光学系统原理、光能和光束限制等基础内容。
典型光学系统部分包括眼睛、显微镜与照明系统、望远镜与转像系统、摄影光学系统和投影光学系统等成像原理、光束限制、放大倍率及其外形尺寸计算。
像差理论详细叙述了光学系统的轴上点像差、轴外点像差和色差的形成原因、概念、现象、基本计算、典型结构的像差特征和校正像差的基本方法。
⑨ 光学物理定义
光心是指透镜的中心。
平行于主光轴的光线经过凸透镜折射后汇聚的那一点,叫做凸透镜的焦点;平行于主光轴的光线经过凹透镜折射后反向延长线相交的那一点,叫做凹透镜的焦点。
焦点到光心的距离叫做焦距。
主光轴在初中教材中的定义是:通过光心并垂直于透镜的直线叫做主光轴;或者通过构成透镜的两球面的球心的直线。
望远镜物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成(一个倒立的缩小的实像),
目镜的作用于一个(放大镜)。
⑩ 物理光学包括哪些部分
物理光学——人类对光本性的认识发展过程
(1)微粒说(牛顿) 基本观点 认为光像一群弹性小球的微粒。实验基础 光的直线传播、光的反射现象。困难问题 无法解释两种媒质界面同时发生的反射、折射现象以及光的独立传播规律等。
(2)波动说(惠更斯) 基本观点 认为光是某种振动激起的波(机械波)。实验基础 光的干涉和衍射现象。
①个的干涉现象——杨氏双缝干涉实验
条件 两束光频率相同、相差恒定。装置 (略)。 现象 出现中央明条,两边等距分布的明暗相间条纹。解释 屏上某处到双孔(双缝)的路程差是波长的整数倍(半个波长的偶数倍)时,两波同相叠加,振动加强,产生明条;两波反相叠加,振动相消,产生暗条。应用 检查平面、测量厚度、增强光学镜头透射光强度(增透膜).
②光的衍射现象——单缝衍射(或圆孔衍射)
条件 缝宽(或孔径)可与波长相比拟。装置 (略)。现象 出现中央最亮最宽的明条,两边不等距发表的明暗条纹(或明暗乡间的圆环)。困难问题 难以解释光的直进、寻找不到传播介质。
(3)电磁说(麦克斯韦) 基本观点 认为光是一种电磁波。 实验基础 赫兹实验(证明电磁波具有跟光同样的性质和波速)。各种电磁波的产生机理 无线电波 自由电子的运动;红外线、可见光、紫外线 原子外层电子受激发;x射线 原子内层电子受激发;γ射线 原子核受激发。可见光的光谱 发射光谱——连续光谱、明线光谱;吸收光谱(特征光谱。 困难问题 无法解释光电效应现象。
(4)光子说(爱因斯坦) 基本观点 认为光由一份一份不连续的光子组成每份光子的能量E=hν。实验基础 光电效应现象。装置 (略)。现象 ①入射光照到光电子发射几乎是瞬时的;②入射光频率必须大于光阴极金属的极限频率ν。;
③当ν>v。时,光电流强度与入射光强度成正比;④光电子的最大初动能与入射光强无关,只随着人射光灯中的增大而增大。解释 ①光子能量可以被电子全部吸收.不需能量积累过程;②表面电子克服金属原子核引力逸出至少需做功(逸出功)hν。;③入射光强。单位时间内入射光子多,产生光电子多;④入射光子能量只与其频率有关,入射至金属表,除用于逸出功外。其余转化为光电子初动能。 困难问题 无法解释光的波动性。
(5)光的波粒二象性 基本观点 认为光是一种具有电磁本性的物质,既有波动性。又有粒子性。大量光子的运动规律显示波动性,个别光子的行为显示粒子性。实验基础 微弱光线的干涉,X射线衍射.