光导纤维:

1.原理:光的全反射
2.构造:由内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射
3.传播路径:

4.光纤通信:
①方法:光也是一种电磁波，也可以像无线电波那样，作为载体来传递信息。载有声音、图像以及各种数字信号的激光从光纤的一端输入，就可以传到千里以外的另一端，实现光纤通信
②优点:光纤通信的主要优点是容量大。此外，光纤传输还有衰减小、抗干扰性强等多方面的优点

薄膜干涉：

光照射到薄膜上，被膜的前、后表面反射的两列光形成相干光
①劈形薄膜厚度均匀变化时，干涉条纹是与劈棱平行的明暗相间的直条纹，相邻条纹间距相等。
②某处两反射光相遇时的路程差为该处薄膜厚度的2倍，即
③观察薄膜干涉时观察者与光源应在薄膜的同侧。
④白光发生薄膜干涉时形成的是彩色条纹

干涉法检查平整度中凹凸情况的两种判定方法：

 1．基本方法
如图甲所示，两板之间形成一层空气膜，用单色光从上向下照射，入射光从空气膜的上下表面反射出两列光波，形成干涉条纹。如果被检查平面是光滑的，得到的干涉图样必是等间距的。如果某处凹下去，则对应亮纹(或暗纹)提前出现，如图乙所示；如果某处凸起来，则对应条纹延后出现，如图丙所示。(注：“提前”与 “延后”不是指在时间上，而是指由左向右的位置顺序上)

2．旋转法
这是一种方便快捷地判定被检查平面上是凸起还是凹陷的经验性方法，而不是能从定理或定律推导得出的理论结果。具体方法是将干涉图样及装置一起在纸面内旋转90^。。旋转方向是使装置的劈形空气膜劈尖向下，即装置成“V”字形。如在图甲中需逆时针转过90^。，此时干涉条纹成水平状态，其上条纹弯曲处的凸起与凹下情况与被检查平面凸、凹情况一致。如在图中，逆时针旋过90^。后，乙图中条纹凹陷，丙图中条纹凸起，说明对应于乙图的被检查平面上有凹下的地方，对应于丙图的有凸起处。

牛顿环：

凸透镜的弯曲表面是个球面，球面的半径叫做这个曲面的曲率半径。把一个凸透镜压在一块平面玻璃上，让单色光从上方射入(如图)，从上往下看凸透镜，可以看到亮暗相问的圆环状条纹。这个现象是牛顿首先发现的，这些环状条纹叫做牛顿环，它是由两个玻璃表面之间的空气膜发生的薄膜干涉造成的。

在一平玻璃板上放一曲率半径很大的平凸透镜，如图所示，凸球面与平玻璃接触并构成尖劈形空气薄膜。当平行单色光垂直入射时，显示的一组等厚条纹是以接触点O为圆心的同心圆环，就是牛顿环。其亮、暗条纹的半径分别为

亮条纹：
暗条纹：
式中j为干涉级数，λ为波长，R为透镜的曲率半径。光从光疏介质射到光密介质界面发生反射时存在半波损失，故反射光所产生的牛顿环条纹的中心处是一暗点。对于透射光所产生的牛顿环条纹的中心是一亮点。牛顿环所产生的干涉条纹的规律是越靠近中心，条纹的级越低，条纹的宽度越宽。这一点可用劈尖干涉的结论来理解。如图，靠近中心处劈尖顶角减小， 增大。

利用牛顿环可以精确检测光学元件表面的精确度．可精密地测定压力或长度的微小变化。

光的衍射：

1.定义：当光照射到小孔或障碍物上时，光离开直线路径绕到孔或障碍物的阴影里去的现象，叫做光的衍射现象
2.明显衍射条件：障碍物或小孔的尺寸跟光的波长相差不多．甚至比光的波长还要小
3.形成原因：光的衍射是相干光波叠加的结果，当光源发出的光照射到小孔或障碍物上时，小孔处可以看成许多点光源，障碍物的边缘也可看成许多点光源(惠更斯原理)。这些点光源是相干光源，发出的光相干涉，在光屏上形成明暗相间的条纹

衍射图样及条纹特征：

单缝衍射	圆孔衍射	圆板衍射
①单缝衍射条纹的分布是不均匀的，中央亮条纹与邻边的亮条纹相比有明显的不同。用单色光照射单缝时，光屏上出现亮、暗相间的衍射条纹，中央亮条纹最宽最亮。用白光照射单缝时，中间是白色亮条纹，两边是彩色条纹，其中最靠近中间的色光是紫光，最远离中间的色光是红光。 ②中央亮条纹的宽度及条纹间距跟入射光的波长及单缝宽度有关，入射光波长越大，单缝越窄，中央亮条纹的宽度及条纹间距就越大。 ③缝变窄，通过的光能变少，而光能分布的范围变宽，所以亮纹的亮度降低	①衍射图样中，中央亮圆的亮度最大，外面是亮、暗相间的圆环，但外围亮环的亮度小，用不同的光照射时得到的图样也不一样，如果用单色光照射时，中间为亮圆，外面是亮度越来越暗的亮环。如果用白光照射时，中间亮圆为白色，周围是彩色圆环。 ②中央是大且亮度最大的圆形亮斑，周围分布着明暗相间的同心圆环，且越靠外，圆形亮条纹的亮度越弱，宽度越小。 ③只有圆孔足够小时，才能得到明显的衍射图样。在圆孔由较大直径逐渐减小的过程中，光屏依次得到几种不同的现象——圆形亮斑(光的直线传播)、光源的像(小孔成像)、明暗相间的圆环(衍射图样)、完全黑暗。 ④用不同色光照射圆孔时，得到的衍射图样的大小和位置不同，波长越大，中央圆形亮斑的直径越大。 ⑤白光的圆孔衍射图样中，中央是大且亮的白色光斑，周围是彩色同心圆环。 ⑥圆孔越小，中央亮斑的直径越大，同时亮度越弱	①圆板阴影区的中央有个亮斑——泊松亮斑。 ②圆板阴影区的周围有明暗相问的圆形衍射条纹 ③亮环或暗环的间距随半径的增大而减小，即越向外条纹越窄

光的干涉和衍射的比较：