波程差
波程差(又称光程差或路径差)是指两个或多个相干波传播路径长度的差值。路径差\Delta s = s_2 - s_1决定了干涉现象的产生。 为例的波程差\Delta s(图中\Delta s = \lambda)]] 发生条件 若两个波长\lambda与振幅相同的波,其波程差正好为半个波长(加上波长的任意整数倍k),则这两列分波会相互抵消。这种强度减弱的现象称为相消干涉: : \Delta s = (k + 0.5) \lambda,其中…
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波程差(又称光程差或路径差)是指两个或多个相干波传播路径长度的差值。路径差\Delta s = s_2 - s_1决定了干涉现象的产生。 为例的波程差\Delta s(图中\Delta s = \lambda)]] 发生条件 若两个波长\lambda与振幅相同的波,其波程差正好为半个波长(加上波长的任意整数倍k),则这两列分波会相互抵消。这种强度减弱的现象称为相消干涉: : \Delta s = (k + 0.5) \lambda,其中…
的光路]] 光路(,简称OP)是光线在介质中传播时所沿着的轨迹。光路几何长度(GPD)则是光路上某两点之间的欧几里得距离,而光路长度则是光路几何长度与其媒介折射率的乘积。通过折叠光路,光学仪器可以获得超过自身总长的光路几何长度。 介质内部和之间的光路可以受到以下光学现象的影响: 反射 漫反射 全内反射 折射 色散 吸收 偏振 可以影响光路的器材 透镜 凸透镜 凹透镜 棱镜 色散棱镜 反射棱镜 偏光棱镜 镜面 凸面镜 凹面镜 透明材料 偏…
角谱法是一种计算波的空间传播的方法。该方法将复数形式表示的波场展开为无数个相同频率、不同方向的平面波之和。角谱法最初被用于傅里叶光学领域,之后拓展到超声领域。角谱法能够基于某一平面上的声压场分布,预测与之相平行的另一个平面上的声压场分布,对正向和反向传播的波场均适用。 计算连续波或单频(单色)光场的衍射主要分为以下几个步骤: 将场源平面划分为网格进行采样,提取出原场的实部和虚部分量。 进行二维快速傅里叶变换,把原场分解成二维“角谱”,即…
摩爾紋(),或稱-{zh-tw:莫列波紋; zh-hant:摩爾紋; zh-hans:摩尔纹;}-、莫尔条纹,是一個有透明間隙且部分不透明的規則圖案疊加在另一個類似圖案時,產生大範圍的干涉條紋。在数码相机或者扫描仪等设备上,会使图片出现彩色、高频率且不规则的条纹。摩爾紋因为是不规则的,所以并没有明显的形状规律。 原理 当感光元件像素的空间频率与影像中条纹的空间频率接近时,可能产生一种新的波浪形的干扰图案,即所谓的莫列波紋。传感器的网格状…
在物理學中,折射(refraction)是指光在穿越介質或經歷介質的漸次變化時傳播方向上的改變;在视光学中,又称屈光。透過眼睛去看,光的折射的例子最為明顯,是容易觀察的折射現象,不過其他像是聲音和海浪也都會有折射的性質。而一個波的折射程度取決於波速的變化量,還有初始行進方向及波速變化方向間的夾角。 光的折射(屈光)遵守斯涅爾定律:給定一對介質,則入射角\theta_1與折射角\theta_2正弦值的比率(\frac{\sin\theta…
干涉()在物理学中,指的是兩列或两列以上的波在空间中重疊時发生叠加,从而形成新波形的現象。 例如采用分束器将一束单色光束分成两束后,再让它们在空间中的某个区域内重叠,将会发现在重叠区域内的光强并不是均匀分布的:其明暗程度随其在空间中位置的不同而变化,最亮的地方超过了原先两束光的光强之和,而最暗的地方光强有可能为零,这种光强的重新分布被称作“干涉条纹”。在历史上,干涉现象及其相关实验是证明光的波动性的重要依据,但光的这种干涉性质直到十九世…
奥古斯丁-尚·菲涅耳(,),法国物理学家、土木工程師,波动光学理论的主要创建者之一。菲涅耳专门对光的屬性做理论与实验研究。 生平 菲涅耳是一位建築師的兒子,出生於厄爾省布罗格利。他年少時在學習方面較遲鈍,直到八歲時仍然不會閱讀。十三歲時他進入法國卡昂中央理工學院(École Centrale in Caen),十六歲多進入巴黎綜合理工學院,在那裡他以優異的成績證明了自己的天分。1806年畢業之後他進入國立橋路學校,並與1809年畢業。從…
透射係數專門表示透射波的振幅或強度,相對於入射波的振幅或強度。當波從一種介質傳播到另外一種不同的介質的時候,當波傳播的介質有不連續處的時候,就會有透射與反射的產生。原本傳播的波,稱為入射波。透過不連續處的波,稱為透射波。沒有透過不連續處,而反向傳播的波,稱為反射波。 在不同的學術界,透射係數有不同的定義。 光學 :主條目: 在光學裏,透射是一種物質容許光波穿越的性質。在這穿越的過程中,一部分入射的光波可能會被物質吸收。例如,一個藍濾光器…
在光学,尤其是中,曲率半径有特定的定义及正负号约定。对于球面透镜或反射镜,该球面的球心称作,位于该光学系统的光轴上;镜面的表面顶点则是光轴上另一点。从顶点到曲率中心的距离称为该表面的曲率半径。 对于非球面镜面,则可将镜面傍轴的区域拟合合为球面并求出其曲率半径,从而便可对其使用球面镜成像的结论。 镜面的曲率半径符号约定以及相应的关系(设观察者在左方,光轴从左往右,其中R_1、R_2分别指的是左边和右边镜面的曲率半径)。]] 各国的光学文献…
激光通過圆孔後產生衍射的機制。]] 物理光學(),又稱波動光學(wave optics)是光學的一個分支,研究的是關於干涉、衍射、偏振與其它在幾何光學裏射線近似不成立的種種現象。假設光波的波長超小於儀器的尺寸,能取波長趨向於零的極限為近似,則可以使用幾何光學的方法來解析問題;對於小尺寸儀器,必须假設光波具有有限波長,改使用物理光學的方法來解析問題。 在光學通信(optical communication)裏,像量子噪音(quantum …
在物理学和電機工程學中,反射系数()是一个描述在传输介质中因為阻抗的不连续造成有多少电磁波被反射的参数。它等于反射波与入射波的振幅比,两者都用相量表示。例如在光学中用于计算具有不同折射率的表面所反射的光的量,如在玻璃表面,或在电力传输线中计算被一个阻抗反射多少。反射系数与透射係數密切相关。系统的反射率也称作“反射系数”。注意,它不等同于反射率(或),反射率是在一个界面反射中,反射波與入射波功率的比值。 不同的专业术语有着不同的应用。 电…
频率选择表面(Frequency Selective Surface),是一种薄面的、周期性的介质面(例如微波炉的炉门),用来反射、透射或吸收一定频率的电磁波。频率选择面是一种光学滤波器,其滤波功能是通过频率选择表面上的规则的、周期的图案(通常是金属,有时是电介质)来实现的。根据频率选择面的结构,频率选择面还具有随入射角和极化性质发生变化的特性。频率选择表面已被广泛应用于射频领域,还在微波炉、天线罩和超材料上有广泛应用。有时频率选择面也…
焦點,在幾何光學中有時也稱為像點,是源頭的光線經過物鏡後匯聚的點。然而,焦點只是概念上的點,實際上在空間上有一個範圍,稱為朦朧圈。這種非理想的焦點也許會導致光學影像的像差,在沒有明顯的像差下,最小的朦朧圈是艾里盤,是因為光學系統的開口產生繞射造成的。當口徑加大時,像差也會變得更為嚴重,而艾里圈是在大口徑下最小的。 一個影像,點像或區域如果能很好的受收歛就是對焦,如果未能良好的匯聚就是失焦。兩者之間的邊界有時用來作為模糊圈的定義。 主焦點…
像场弯曲,简称场曲,是因镜片缺陷,使垂直于主光轴的物平面上发出的光经透镜成像后,清晰的最佳实像面不是平面而是一个曲面的一种像差。1839年匈牙利物理学家最先从物理学角度阐明像场弯曲的原理,为纪念他,像场弯曲也称为佩兹瓦尔像场弯曲。 佩兹瓦尔曲面与佩兹瓦尔和 像场弯曲起源于透镜成像的基本规律,对于同一透镜,距离远的物体成像近,反之,距离近的物体,成像远。如图 平面AB的A点离镜头近成像与A'点;平面AB中的B点,由于离透镜比A点远,因此,…