大学光学中的一些重要公式包括:
杨氏双缝干涉
干涉条纹的间距公式:$x = frac{kDlambda}{d}$,其中 $x$ 是条纹间距,$D$ 是双缝之间的距离,$lambda$ 是入射光的波长,$k$ 是整数。
薄膜干涉
亮纹条件:$2ne + frac{lambda}{2} = klambda$,其中 $n$ 是薄膜的折射率,$e$ 是薄膜的厚度,$lambda$ 是入射光的波长,$k$ 是整数。
单缝衍射
暗纹条件:$asinPsi = klambda$,其中 $a$ 是单缝的宽度,$Psi$ 是入射角,$lambda$ 是入射光的波长,$k$ 是整数。
亮纹条件:$asinPsi = (2k+1)frac{lambda}{2}$,其中 $a$ 是单缝的宽度,$Psi$ 是入射角,$lambda$ 是入射光的波长,$k$ 是整数。
光栅方程
$(a+b)sinPsi = klambda$,其中 $a$ 和 $b$ 是光栅的周期,$Psi$ 是入射角,$lambda$ 是入射光的波长,$k$ 是整数。
透镜的等光程性
使用透镜不会产生附加光程差,半波损失发生在入射光从光疏介质($n_1$ 小)掠射(入射角约 90°)或正射(入射角约 0°)到光密介质($n_2$ 大)的界面时。
洛埃镜
半波损失的条件是光从光疏介质射到光密介质,且入射角约为 90°。
牛顿环
第 $j$ 个暗环的半径 $r_j$:$r_j = (2k-1)frac{R}{2}$,其中 $R$ 是透镜的半径,$k$ 是整数。
单缝的夫琅禾费衍射
明条纹和暗条纹的条件:$sinPsi = kfrac{lambda}{a}$,其中 $Psi$ 是入射角,$lambda$ 是入射光的波长,$a$ 是单缝的宽度,$k$ 是整数。
圆孔的夫琅禾费衍射
爱里斑的第一极小角半径 $theta_0$:$theta_0 = frac{1.22lambda}{D}$,其中 $lambda$ 是入射光的波长,$D$ 是圆孔的直径。
平面光栅
光线斜入射时的光栅方程:$(a+b)sinPsi = klambda$,其中 $a$ 和 $b$ 是光栅的周期,$Psi$ 是入射角,$lambda$ 是入射光的波长,$k$ 是整数。
光栅的色分辨本领、自由光谱范围和角色散率等参数也与这些公式相关。
这些公式是大学物理光学课程中的基础,掌握它们有助于深入理解光学现象和实验结果。建议在实际应用中,结合具体的实验条件和光学元件参数,正确使用这些公式。