《普通物理学》课程教学资源（PPT课件）第十二章 几何光学 12-18 现代光学简介

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一、傅里叶光学 20世纪30年代以来，光学、电通讯和信息理论结合 傅里叶变换+光的衍射 网格 透镜 空间频谱 透镜 像 让美了京返可退

上页 下页 返回 退出 一、傅里叶光学 20世纪30年代以来，光学、电通讯和信息理论结合 傅里叶变换+光的衍射 f f f f 网格 透镜 空间频谱 透镜 像

网格 透镜 空间频谱透镜 像 阿贝成像原理 1.入射光发生夫琅禾费衍射，出现空间频谱 2.衍射斑纹相干成像 衍射分频 傅里叶变换空间频谱傅里叶变换 干涉合频 让美下觉返司速此

上页 下页 返回 退出 f f f f 网格 透镜 空间频谱 透镜 像 阿贝成像原理 1.入射光发生夫琅禾费衍射，出现空间频谱 2.衍射斑纹相干成像 衍射分频 傅里叶变换 空间频谱 傅里叶变换 干涉合频

变频滤波可改变成像 正元下元道回退此

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二、全息照相 1.全息照相特点 1948年全息照相术诞生。 普通照相只记录物体所发光波的振幅。 全息照相以干涉、衍射为基础的无透镜摄影， 记录物体所发光波的振幅和位相（全部光信息）。 全息底片没有物体的影像，而是记录了物体所 发光波的全部信息的干涉条纹。 全息照相的优点：可以再现物体的立体图像。 让美下觉返司速此

上页 下页 返回 退出 二、全息照相 1.全息照相特点 1948年全息照相术诞生。 全息照相的优点：可以再现物体的立体图像。 普通照相只记录物体所发光波的振幅。 全息照相以干涉、衍射为基础的无透镜摄影， 记录物体所发光波的振幅和位相（全部光信息）。 全息底片没有物体的影像，而是记录了物体所 发光波的全部信息的干涉条纹

2.全息照相的记录和再现 (1)全息记录 记录物体上各点发出的光波的频率、振幅、位相 分光镜 反射镜 激光器 物光 参考光 反射镜 感光胶片 让意了意适回退块

上页 下页 返回 退出 2.全息照相的记录和再现 记录物体上各点发出的光波的频率、振幅、位相 （1）全息记录 激光器 反射镜 分光镜 反射镜 感光胶片 物光 参考光

物光和参考光在感光胶片处相干叠加、感光。 振幅不同使条纹变黑程度不同，相位不同则使条纹 各异的密度、形状。 相位的记录（参考光为平面波） 参考光 b dx 物光 物光在a、b两处光程差为2 让美下觉返司速此

上页 下页 返回 退出 物光和参考光在感光胶片处相干叠加、感光。 振幅不同使条纹变黑程度不同，相位不同则使条纹 各异的密度、形状。 相位的记录（参考光为平面波） 物光在a、b两处光程差为 参考光 r b a 物光 dq dx O x  D 

D=1=singdx dx 1=h sing x 在底片同一处，来自物体上不同发光点的点，由于它们 的或不相同，与参考光形成的干涉条纹间距不同。 底片上的干涉条纹间距及条纹走向反映了物体上各发光 点的位置差别。 照明光 人眼位置 全息图像的观察 用拍摄照片时所用的同一波长的照明光沿原参考方 向照射底片，在照片背面向照片看就可看到物体。 让无子文道回退此

上页 下页 返回 退出 D l x = = sin dq d sin l lr x q x = = 底片上的干涉条纹间距及条纹走向反映了物体上各发光 点的位置差别。 在底片同一处，来自物体上不同发光点的点，由于它们 的或r不相同，与参考光形成的干涉条纹间距不同。 全息图像的观察 用拍摄照片时所用的同一波长的照明光沿原参考方 向照射底片，在照片背面向照片看就可看到物体。 照明光 O  人眼位置

三、全息技术的应用 1.全息显微镜摄影与全息显示 模压全息显示技术在防伪、保密标志方面成功应用 2.全息干涉计量 无损探测、微应力应变探测、振动分析方面 3.全息光学元件 全息透镜、全息光栅等 4.全息信息储存 拍摄全息照片，改变参考光束方向，可将不同物 体摄在同一张底片上。 让美下觉返司速此

上页 下页 返回 退出 三、全息技术的应用 1. 全息显微镜摄影与全息显示 4. 全息信息储存 2. 全息干涉计量 模压全息显示技术在防伪、保密标志方面成功应用 无损探测、微应力应变探测、振动分析方面 3. 全息光学元件 全息透镜、全息光栅等 拍摄全息照片，改变参考光束方向，可将不同物 体摄在同一张底片上

三、非线性光学 1.非线性光学现象 线性光学 光与介质相互作用，入射光的电场强度比介质 中原子内的场强小得多。 P=SoxE=aE 非线性光学 强光入射介质时 P=aE+BE2+E+. 上意不意返可退此

上页 下页 返回 退出 三、非线性光学 1.非线性光学现象 线性光学 光与介质相互作用，入射光的电场强度比介质 中原子内的场强小得多。 P E E 0 = =    非线性光学 强光入射介质时 P =E + E 2 +E3 +