光学基础知识培训

主讲人：王东主讲人：王东四川九洲光电科技股份有限公司LetThereBeNEWLightingSichuanJiuzhouOptoelectronicTechnologyCo.,Ltd.光学基础一、光学的发展过程二、光学的基本定律三、光学的基本现象和运用四、常见的光学器件•人们对光的认识阶段：弹性粒子－弹性波－电磁波－波粒二象性•1666年：牛顿提出微粒说，弹性粒子•1678年：惠更斯提出波动说，以太中传播的弹性波•1873年：麦克斯韦提出电磁波解释，电磁波•1905年：爱因斯坦提出光子假设•20世纪：人们认为光具有波粒二象性光是什么？λ频率和光速，波长的关系：c频率：光波都有一定的频率，光的颜色是由光波的频率决定的，在可见光区域，红光频率最小，紫光的频率最大。波长：可见光波长范围是400-760nm（紫→红）。传播速度:真空中光的传播速度c为300,000m/s,在折射率为n的透明介质中，传播速度为c/n。一般情况下,可以把光波作为电磁波看待。电磁波具有：频率、波长、传播速度三个主要属性760可见光谱范围：400-760nm一、光学的发展过程二、光学的基本定律三、光学的基本现象和运用四、常见的光学器件光线的直线传播定律几何光学认为，在各项同性的均匀介质中，光沿着直线传播光线的独立传播定律几何光学认为，不同光源发出的光在空间某点相遇时，彼此互不影响，各自独立传播光线的传播路径可逆当光线沿着和原来相反的方向传播时，其路径不变光线的反射定律特点：•反射光线与入射光线均位于入射面内；•反射光线与入射光线分别在法线两侧；•反射角等于入射角光线的折射定律光从一种介质进入另外一种介质的时候，将会产生折射•折射光线在入射面内，并和入射光线分别在法线两侧•对于单色光，入射角与折射角的正弦之比是常数2211sinsinnn光线的全反射当光线从光密介质进入光疏介质时，当入射角大于临界角的时候，将产生全反射•光密介质—折射率较大的介质，光波在此介质中传播速度较慢•光疏介质—折射率较小的介质，光波在此介质中传播速度较快光纤利用光的全发射原理进行信息传播费马原理费马原理认为，光总是沿着光程为极值的路径传播，也叫光程极端原理光程定义为光线在介质中传播的路程一般定义为：D=n*Sn为介质折射率，S为光线几何路程为什么光在真空中沿着直线传播呢？一、光学的发展过程二、光学的基本定律三、光学的基本现象和运用四、常见的光学器件色散现象描述：由于在介质中，折射率随着光频率或者波长的变化而不同，当复色光在介质界面上折射时，各色光因折射角不同而彼此分离的现象光的干涉现象描述：两列或两列以上的光波在空间中相遇并发生叠加从而形成新波形的现象。在重叠区域内形成明暗相间的干涉条纹的现象。光产生干涉的条件：1.具有相同频率2.振动方向相同3.相位差恒定气泡上的干涉条纹利用干涉条纹实现精密测量光的散射描述：光通过不均匀介质时，部分光偏离原方向传播的现象。瑞利散射指出，散射光的强度与波长的四次方成反比，正午时，大气中的分子散射出阳光中波长较短的蓝色光线，使得天空变成了蓝色；傍晚时，阳光平行于地平线入射，光线中的蓝光被散射掉了，进入人眼的只剩下黄、红光，因此夕阳是红色的。为什么正午的天空是蓝色的，而傍晚的夕阳是红色的呢？光的偏振描述：光的振动方向相对于传播方向的不对称性，叫做光的偏振液晶显示器就是利用光的偏振现象制作而成液晶显示光学原理常黑型液晶面板光学全息描述：是利用光的干涉和衍射原理，记录物体光的相位和光强信息，并能实现物体重现，它是真正的立体影像记录3D显示描述：由于人的左右两眼具有视差，左眼和右眼分别获得不同角度的图像，最后经由大脑合成一幅具有立体感觉的图像。一、光学的发展过程二、光学的基本定律三、光学的基本现象和运用四、常见的光学器件透镜TIR透镜折射型聚光透镜菲涅尔透镜反光器光扩散LetThereBeNEWLighting光·爱世界Thankyou!