大学物理光学部分必须熟记的公式很容易混淆哦

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大学物理光学部分有关于明暗的公式及其结论 1.获得相干光的方法 杨氏实验

.......,2,102

2,,=?±==

k k D xd λδ 此时P 点的光强极大,会出现明条纹。 ......,2,102)12(,,=?+±==k k D xd λδ此时的光强极小,会出现暗条纹。 或者,

d

D k

x 22λ±= 此时出现明条纹 d D k x 2)12(λ+±= 此时出现暗条纹。 屏上相邻明条纹或者暗条纹的间距为:d

D x λ=

?。 洛埃镜。半波损失。 2.薄膜等厚干涉。

1根据光程差的定义有: ○2劈尖干涉:暗条纹。

明条纹。

,...2,1,0,2)12(22,...2,1,2222=?+=+==?=+

=k k d k k d λ

λ

δλ

λδ 相邻明条纹或者暗条纹对应的空气层厚度差都等于

2λ 即:21λ

=-+k k d d 。则设劈尖的夹角为θ,相邻明纹或者暗纹的间距 a 应满足关系式:2sin λ

θ=a

3牛顿环: 直接根据实验结果的出结论为:

?????===?-=

暗条纹明条纹,...3,2,1,0,R ,...3,2,1,2)12(k k r k R k r λλ 3.单缝的夫琅禾费衍射

关键词:半波带。注意:半波带的数目可以是整数也可以是非整数。 结论:光源是平行光的单缝夫琅禾费衍射的条纹明暗条件为:

明条纹

,)(暗条纹

,...3,2,10,212sin ,...3,2,1,22sin =?+±==?±=k k a k k a λ

? 特殊地当?=0时,有:

当将单缝换做圆孔时,得到中心的明亮光斑为艾里斑,且其半角宽度0?为: D λ??22

.1sin 00=≈ 这一角度也是我们在天文望远镜中的最小分

辨角。

4.衍射光栅及光栅光谱。

关键词:光栅方程,主极大条纹,谱线的缺级,暗纹条件。

光栅方程:.,.....2,1,0,sin )(明条纹=±=+k k b a λ?

主极大条纹:

满足光栅方程的明条纹,也称作光谱线。k 称主极大条数。k =0时,?=0,称中央明条纹;k=1,k=2,…..分别称作第一级,第二级,……主极大条纹。(注意区别与联系)。

特别的根据光栅方程可知主极最大条数k<(a+b)/ λ.

谱线的缺级:

有光栅衍射为干涉与衍射的综合结果。当满足光栅方程又满足衍射暗纹条件时有:,....2,1sin sin )a ''=???±=±=+k k a k b λ?λ

?(,知光谱线缺级的级数为'k a

b a k +=,例如当(a+b )=3a,则缺级的级数为k=3,6,9,…….。

暗纹条件: 相位差λ?

πδsin )(2b a +=则形成暗纹的条件为:λ?m b a N ±=+sin )( m 为不等于N

整数倍的整数。

大学物理光学练习题及答案

光学练习题 一、 选择题 11. 如图所示,用厚度为d 、折射率分别为n 1和n 2 (n 1<n 2)的两片透明介质分别盖住杨氏双缝实验中的上下两缝, 若入射光的波长为, 此时屏上原来的中央明纹处被第三级明纹所占 据, 则该介质的厚度为 [ ] (A) λ3 (B) 1 23n n -λ (C) λ2 (D) 1 22n n -λ 17. 如图所示,在杨氏双缝实验中, 若用一片厚度为d 1的透光云母片将双缝装置中的上面一个缝挡住; 再用一片厚度为d 2的透光云母片将下面一个缝挡住, 两云母片的折射率均为n , d 1>d 2, 干涉条纹的变化情况是 [ ] (A) 条纹间距减小 (B) 条纹间距增大 (C) 整个条纹向上移动 (D) 整个条纹向下移动 18. 如图所示,在杨氏双缝实验中, 若用一片能透光的云母片将双缝装置中的上面一个缝盖住, 干涉条纹的变化情况是 [ ] (A) 条纹间距增大 (B) 整个干涉条纹将向上移动 (C) 条纹间距减小 (D) 整个干涉条纹将向 下移动 26. 如图(a)所示,一光学平板玻璃A 与待测工件B 之间形成空气劈尖,用波长λ=500nm(1nm = 10-9m)弯曲部分的顶点恰好与其右边条纹的直线部分的切线相切.则工件的上表面缺陷是 [ ] (A) 不平处为凸起纹,最大高度为500 nm (B) 不平处为凸起纹,最大高度为250 nm (C) 不平处为凹槽,最大深度为500 nm (D) 不平处为凹槽,最大深度为250 nm 43. 光波的衍射现象没有声波显著, 这是由于 [ ] (A) 光波是电磁波, 声波是机械波 (B) 光波传播速度比声波大 (C) 光是有颜色的 (D) 光的波长比声波小得多 53. 在图所示的单缝夫琅禾费衍射实验中,将单缝K 沿垂直光的入射光(x 轴)方向稍微 平移,则 [ ] (A) 衍射条纹移动,条纹宽度不变 (B) 衍射条纹移动,条纹宽度变动 (C) 衍射条纹中心不动,条纹变宽 (D) 衍射条纹不动,条纹宽度不变 K S 1 L L x a E f

大学物理 光学答案

第十七章 光的干涉 一. 选择题 1.在真空中波长为λ的单色光,在折射率为n 的均匀透明介质中从A 沿某一路径传播到B ,若A ,B 两点的相位差为3π,则路径AB 的长度为:( D ) A. 1.5λ B. 1.5n λ C. 3λ D. 1.5λ/n 解: πλπ ?32==?nd 所以 n d /5.1λ= 本题答案为D 。 2.在杨氏双缝实验中,若两缝之间的距离稍为加大,其他条件不变,则干涉条纹将 ( A ) A. 变密 B. 变稀 C. 不变 D. 消失 解:条纹间距d D x /λ=?,所以d 增大,x ?变小。干涉条纹将变密。 本题答案为A 。 3.在空气中做双缝干涉实验,屏幕E 上的P 处是明条纹。若将缝S 2盖住,并在S 1、S 2连线的垂直平分面上放一平面反射镜M ,其它条 件不变(如图),则此时 ( B ) A. P 处仍为明条纹 B. P 处为暗条纹 C. P 处位于明、暗条纹之间 D. 屏幕E 上无干涉条纹 解 对于屏幕E 上方的P 点,从S 1直接入射到屏幕E 上和从出发S 1经平面反射镜M 反射后再入射到屏幕上的光相位差在均比原来增π,因此原来是明条纹的将变为暗条纹,而原来的暗条纹将变为明条纹。故本题答案为B 。 4.在薄膜干涉实验中,观察到反射光的等倾干涉条纹的中心是亮斑,则此时透射光的等倾干涉条纹中心是( B ) A. 亮斑 B. 暗斑 C. 可能是亮斑,也可能是暗斑 D. 无法确定 解:反射光和透射光的等倾干涉条纹互补。 本题答案为B 。 5.一束波长为λ 的单色光由空气垂直入射到折射率为n 的透明薄膜上,透明薄膜放在空气中,要使反射光得到干涉加强,则薄膜最小的厚度为 ( B ) A. λ/4 B. λ/ (4n ) C. λ/2 D. λ/ (2n ) 6.在折射率为n '=1.60的玻璃表面上涂以折射率n =1.38的MgF 2透明薄膜,可以减少光的反射。当波长为500.0nm 的单色光垂直入射时,为了实现最小反射,此透明薄膜的最小厚度为( C ) A. 5.0nm B. 30.0nm C. 90.6nm D. 250.0nm 选择题3图

重庆地区建筑项目工程初步设计文件编制技术规定(报批稿2017年度)

重庆市建筑工程初步设计文件编制 技术规定 (2017年版) 重庆市城乡建设委员会 二○一七年六月

前言 为贯彻落实住建部《建筑工程设计文件编制深度规定(2016版)》的有关要求,提升建筑设计质量与水平,根据市城乡建委《关于下达重庆市建筑和市政工程勘察设计文件编制技术规定及审查要点编写任务的通知》(渝建〔2017〕116号)的要求,由重庆市勘察设计协会组织中机中联工程有限公司、中煤科工集团重庆设计研究院有限公司、重庆市设计院、中冶赛迪工程技术股份有限公司、重庆市人防建筑设计研究院有限责任公司等单位结合我市实际,编制了本技术规定。 本技术规定对重庆市民用建筑、工业厂房、仓库及其配套工程的新建、改建、扩建工程初步设计的一般要求、设计说明书、图纸、计算书、人防专篇、装配式建筑专篇、建筑信息模型专篇等具体内容作出了具体规定,是指导初步设计文件编制的技术依据。 本技术规定由重庆市城乡建设委员会负责管理,由中机中联工程有限公司负责具体技术内容解释。 组织单位:重庆市勘察设计协会 主编单位:中机中联工程有限公司 中煤科工集团重庆设计研究院有限公司 重庆市设计院 中冶赛迪工程技术股份有限公司 重庆市人防建筑设计研究院有限责任公司

参编单位:重庆博建建筑设计有限公司 重庆卓创国际工程设计有限公司 重庆大学建筑设计研究院有限公司 中国医药集团重庆医药设计院 重庆市信息通信咨询设计有限公司 重庆机三院施工图审查有限公司 重庆渝海建设工程施工设计审图有限公司 主要起草人: 向渊明谢自强汤启明薛尚铃周爱农王仁华 秦岚张珂张冯秋熊联波蒋煜徐革 张红川徐梅肖佑坤戴辉自康骏肖国泓 周莲石理平龚曼琳吴胜达周显毅杨越 来武清赵华徐诗童徐海张胜强贺刚 黎明孙曼莉汪洋杨勇张鹏童愚 易小期游红王卫民李全闫兴旺胡宗 郭凯生付佳珊张政伟刘贤凯万里鹏周海鹰 张文正芦子奕万芸陈山泉曾虹静熊卫东 张元刚何学荣罗宏伟程振宇余周张冬 梁拥军王渝杨繁艾松马骁焦振宇 刘四明 审查专家:段晓丹郑灿营黄萍李英军刘正荣张陆润李玲赵启林冯建平刘小梅吴欣陈泽嘉

重庆大学城第一中学物理第十二章 电能 能量守恒定律精选测试卷专题练习

重庆大学城第一中学物理第十二章电能能量守恒定律精选测试卷专题练习 一、第十二章电能能量守恒定律实验题易错题培优(难) 1.某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻,实验原理如图甲所示, 其中,虚线框内为用灵敏电流计G改装的电流表A,V为标准电压表,E为待测电池组,S 为开关,R为滑动变阻器,R0是标称值为4.0Ω的定值电阻. ①已知灵敏电流计G的满偏电流I g=100μA、内阻r g=2.0kΩ,若要改装后的电流表满偏电流 为200mA,应并联一只Ω(保留一位小数)的定值电阻R1; ②根据图甲,用笔画线代替导线将图乙连接成完整电路; ③某次试验的数据如下表所示:该小组借鉴“研究匀变速直线运动”试验中计算加速度的方 法(逐差法),计算出电池组的内阻r= Ω(保留两位小数);为减小偶然误差,逐差 法在数据处理方面体现出的主要优点是. ④该小组在前面实验的基础上,为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影 响,用一已知电动势和内阻的标准电池组通过上述方法多次测量后发现:电动势的测量值 与已知值几乎相同,但内阻的测量值总是偏大.若测量过程无误,则内阻测量值总是偏大 的原因是.(填选项前的字母) A.电压表内阻的影响 B.滑动变阻器的最大阻值偏小 C.R1的实际阻值比计算值偏小 D.R0的实际阻值比标称值偏大 测量次数12345678 电压表V读数U/V 5.26 5.16 5.04 4.94 4.83 4.71 4.59 4.46改装表A读数I/mA20406080100120140160【答案】(2)①1.0 ②如图所示③ 1.66 充分利用测得的数据④CD

大学物理光学部分必须熟记的公式 很容易混淆哦

大学物理光学部分有关于明暗的公式及其结论 1.获得相干光的方法 杨氏实验 .......,2,102 2,,=?±== k k D xd λδ 此时P 点的光强极大,会出现明条纹。 ......,2,102)12(,,=?+±==k k D xd λδ此时的光强极小,会出现暗条纹。 或者, d D k x 22λ±= 此时出现明条纹 d D k x 2)12(λ+±= 此时出现暗条纹。 屏上相邻明条纹或者暗条纹的间距为:d D x λ= ?。 洛埃镜。半波损失。 2.薄膜等厚干涉。 ○ 1根据光程差的定义有: ○2劈尖干涉:暗条纹。 明条纹。 ,...2,1,0,2)12(22,...2,1,2222=?+=+==?=+ =k k d k k d λ λ δλ λδ 相邻明条纹或者暗条纹对应的空气层厚度差都等于 2λ 即:21λ =-+k k d d 。则设劈尖的夹角为θ,相邻明纹或者暗纹的间距 a 应满足关系式: 2sin λ θ=a

○ 3牛顿环: 直接根据实验结果的出结论为: ?????===?-= 暗条纹明条纹,...3,2,1,0,R ,...3,2,1,2)12(k k r k R k r λλ 3.单缝的夫琅禾费衍射 关键词:半波带。注意:半波带的数目可以是整数也可以是非整数。 结论:光源是平行光的单缝夫琅禾费衍射的条纹明暗条件为: 明条纹 ,)(暗条纹 ,...3,2,10,212sin ,...3,2,1,22sin =?+±==?±=k k a k k a λ ?λ ? 特殊地当?=0时,有: 当将单缝换做圆孔时,得到中心的明亮光斑为艾里斑,且其半角宽度0?为: D λ??22 .1sin 00=≈ 这一角度也是我们在天文望远镜中的最小分辨 角。

波动光学大学物理答案

习题13 13.1选择题 (1)在双缝干涉实验中,为使屏上的干涉条纹间距变大,可以采取的办法是[ ] (A) 使屏靠近双缝. (B) 使两缝的间距变小. (C) 把两个缝的宽度稍微调窄. (D) 改用波长较小的单色光源. [答案:C] (2)两块平玻璃构成空气劈形膜,左边为棱边,用单色平行光垂直入射.若上面的平玻璃以棱边为轴,沿逆时针方向作微小转动,则干涉条纹的[ ] (A) 间隔变小,并向棱边方向平移. (B) 间隔变大,并向远离棱边方向平移. (C) 间隔不变,向棱边方向平移. (D) 间隔变小,并向远离棱边方向平移. [答案:A] (3)一束波长为λ的单色光由空气垂直入射到折射率为n 的透明薄膜上,透明薄膜放在空气中,要使反射光得到干涉加强,则薄膜最小的厚度为[ ] (A) λ / 4 . (B) λ / (4n ). (C) λ / 2 . (D) λ / (2n ). [答案:B] (4)在迈克耳孙干涉仪的一条光路中,放入一折射率为n ,厚度为d 的透明薄片,放入后,这条光路的光程改变了[ ] (A) 2 ( n -1 ) d . (B) 2nd . (C) 2 ( n -1 ) d +λ / 2. (D) nd . (E) ( n -1 ) d . [答案:A] (5)在迈克耳孙干涉仪的一条光路中,放入一折射率为n 的透明介质薄膜后,测出两束光的光程差的改变量为一个波长λ,则薄膜的厚度是 [ ] (A) λ / 2 . (B) λ / (2n ). (C) λ / n . (D) λ / [2(n-1)]. [答案:D] 13.2 填空题 (1)如图所示,波长为λ的平行单色光斜入射到距离 为d 的双缝上,入射角为θ.在图中的屏中央O 处 (O S O S 21=),两束相干光的相位差为 ________________. [答案:2sin /d πθλ] (2)在双缝干涉实验中,所用单色光波长为λ=562.5 nm (1nm =10-9 m),双缝与观察屏的距离D =1.2 m ,若测得屏上相邻明条纹间距为?x =1.5 mm ,则双缝的间距d =

重庆大学【大学计算机基础(基础班)】考试要点

1、计算机构成原理(冯·诺依曼结构):1945年,冯·诺依曼首先提出了“存储程序”的概念和二进制原理,后来,人们把利用这种概念和原理设计的电子计算机系统统称为“冯.诺曼型结构”计算机。冯.诺曼结构的处理器使用同一个存储器,经由同一个总线传输。 2、三总线:地址总线AB(用来传递存储单元或输入\输出接口的地址信息,信息传送是单向的),数据总线DB(用于CPU与内存、CPU与输入\输出接口之间传输数据),控制总线CB(用来传递各种控制和应答信号) 3、字长的参数意义:CPU内部各寄存器之间一次能够传递的数据位,即在单位时间能够一次处理的二进制位数。该指标反映CPU内部预算处理的速度和效率。 4、主频的参数意义:CPU的时钟频率,也是CPU的工作频率,用来表示CPU的运算速度。主频越高,CPU的速度也就越快。CPU的主频=外频×倍频系数。 5、计算机的基本工作原理:计算机的基本工作原理是存储程序和程序控制原理,又称冯诺依曼原理。简要概括为三点:①计算机应包括运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备五大基本部件。②计算机应采用二进制来表示指令和数据。③指令和数据都放在存储器中,然后启动计算机工作,计算机无需操作人员干预,能够自动高速地从存储器中逐条取出指令和执行命令。 6、计算机的系统组成(硬件系统和软件系统):见P12图1.3。 ①计算机硬件系统由运算器(完成算术运算和逻辑运算)、控制器(协调指挥计算机各部件工作)、存储器(存储程序和数据,实现记忆功能)、输入设备(输入信息并转化为机内信息存储)、输出设备(将机内信息转化为便于识别、处理和使用的字符、图形输出显示)。 ②计算机的软件系统由系统软件(用于控制、管理和维护计算机)和应用软件(为解决某一专门问题而开发的软件程序)组成。 7、计算机的层次结构:P13图1.4。 8、计算机的硬件组成:P12图1.3。主要包括主板、CPU、存储器、总线、I/0接口、I/0设备等。 9、ROM与RAM的区别:ROM为只读存储器,CPU对它只取不存。ROM中的信息一般由制造商写入并做固化处理,即使断电ROM中的信息也不会丢失。RAM为随机存储器,是一种读写存储器,随时可写入或读取信息 10、计算机指令:指示计算机执行某种操作的命令,能够被计算机识别并执行的二进制代码。由操作码(指明指令要进行什么操作)和地址码(指出参与操作的数据在存储器中的位置)组成【【。 11、计算机指令系统:计算机所有指令的集合。指令系统描述了CPU的基本功能,一台计算机的指令越多、越丰富,则该计算机的功能就越强。不同的计算机的指令系统拥有的指令种类和数目是不同的。 12、计算机逻辑运算:以二进制数为基础。基本的逻辑运算有“与(AND)”、“或(OR)”、“非(NOT)”运算三种,其他的逻辑运算都可由这三种推出。

(完整版)大学物理—光学习题

光学: 1.等厚薄膜干涉中,当反射光干涉增强时必有透射光干涉减弱;…..( ) 2.单缝衍射中,如以白光入射,则在中央明纹两侧由里到外依次为由红到紫。………………………………………………………………………….….( ) 3.可以采取减小双缝间距的办法增大双缝干涉条纹的间距。 ( ) 4.两束光产生相干叠加的条件相位差相同,频率相同,振动方向相同。 ( ) 5、增大天文望远镜物镜的孔径主要是为了有效地提高其成像的放大率。( ) 6、自然光射入各向异性晶体时一定会发生双折射现象。 ( ) 7、从水面、柏油路面等反射的光通常都是部分偏振光。 ( ) 8、在夫琅和费单缝衍射实验中,对于给定的入射单色光,当缝宽变小时,除中央亮纹的中心位置不变外,各级衍射条纹对应的衍射角变大。 ( ) 9.在单缝衍射中,将透镜沿垂直于透镜光轴稍微向上移动时,则观察屏上的衍射 图样会移动。 ( ) 10. 若以相位的变化相同为条件, 光在折射率为n 的介质中传播L 距离,相当于光在真空中传播的距离为nL 。 ( ) 2. 为了使双缝干涉的条纹间距变大,可以采取的方法是 [ ] A. 使屏靠近双缝; C. 使两缝的间距变小; C. 使两缝的宽度稍微变小; D. 改用波长较小的单色光源。 3. 一束平行的自然光以60度的入射角由空气入射到平行玻璃表面上,反射光成 为完全线偏振光,则知 [ ] A 折射光的折射角为30度,玻璃的折射率为1.73 B 折射光的折射角为60度,玻璃的折射率为1.73 C 折射光的折射角为30度,玻璃的折射率为1.50 D 折射光的折射角为60度,玻璃的折射率为1.50 4.波长为λ的单色平行光垂直入射到一狭缝上,若第一级暗纹的位置对应的衍 射角为30°,则缝宽的大小为 [ ] λ= a A . 2.λ=a B λ2.=a C λ3.=a D

重庆大学混凝土设计原理复习试题。

重庆大学混凝土结构设计原理复习题 综合练习--选择题 一、选择题 1.下列关于钢筋混凝土结构的说法错误的是(钢筋混凝土结构自重大,有利于大跨度结构、高层建筑结构及抗震)。 2.我国混凝土结构设计规范规定:混凝土强度等级依据(D.立方体抗压强度标准值)确定。 3.混凝土的弹性系数反映了混凝土的弹塑性性质,定义(A.弹性应变与总应变的比值)为弹性系数。 4.混凝土的变形模量等于(弹性系数与弹性模量之乘积)。 5.我国混凝土结构设计规范规定:对无明显流幅的钢筋,在构件承载力设计时,取极限抗拉强度的(C.85%)作为条件屈服点。 6.结构的功能要求不包括(经济性) 7.结构上的作用可分为直接作用和间接作用两种,下列不属于间接作用的是(B.风荷载) 8.(A.荷载标准值)是结构按极限状态设计时采用的荷载基本代表值,是现行国家标准《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)中对各类荷载规定的设计取值。 9.当结构或构件出现(B.I、III)时,我们认为其超过了承载能力极限状态。I.结构转变为机动体系II.构件挠度超过允许的限值III.结构或构件丧失稳定IV.构件裂缝宽度超过了允许的最大裂缝宽度 10.受弯构件抗裂度计算的依据是适筋梁正截面(A.第I阶段末)的截面受力状态。 11.钢筋混凝土梁的受拉区边缘达到(D.混凝土弯曲时的极限拉应变)时,受拉区开始出现裂缝。 12.有明显流幅的热轧钢筋,其屈服强度是以(D.屈服下限)为依据的。 13.受弯构件正截面极限状态承载力计算的依据是适筋梁正截面(C.第III阶段末)的截面受力状态。 14.在T形梁的截面设计计算中,满足下列条件()则为第二类T形梁。 15.梁的破坏形式为受拉钢筋的屈服与受压区混凝土破坏同时发生,则这种梁称为(平衡配筋梁)。 16.单筋矩形梁正截面承载力计算基本公式的适用条件是:(A.I、III)I.II. III.IV. 17.双筋矩形截面梁正截面承载力计算基本公式的第二个适用条件的物理意义是(C.保证受压钢筋屈服)。18.受弯构件斜截面承载力计算公式是以(D.剪压破坏)为依据的。 19.为了保证受弯构件的斜截面受剪承载力,设计时规定最小配箍率的目的是为了防止(A.斜拉破坏)的发生。 20.为了保证受弯构件的斜截面受剪承载力,计算时对梁的截面尺寸加以限制的原因在于防止(C.斜压破坏)的发生。21.螺旋箍筋柱较普通箍筋柱承载力提高的原因是(C.螺旋筋约束了混凝土的横向变形)。 22.轴心受压构件的稳定系数主要与(C.长细比)有关。 23.大偏心和小偏心受压破坏的本质区别在于(B.受拉区的钢筋是否屈服)。 24.以下破坏形式属延性破坏的是(A.大偏压破坏)。 25.计算偏心受压构件,当()时,构件确定属于大偏心受压构件。 26.偏心受压构件界限破坏时,(D.远离轴向力一侧的钢筋屈服与受压区混凝土压碎同时发生)。 27.大偏心受压构件的承载力主要取决于(A.受拉钢筋)。 28.进行构件的裂缝宽度和变形验算的目的是(A.使构件满足正常使用极限状态要求)。 29.受拉钢筋配置适当的大偏心受拉构件破坏时,截面(C.有受压区)。 30.轴心受拉构件破坏时,拉力(C.仅由钢筋)承担。 31.其它条件相同时,钢筋的保护层厚度与平均裂缝间距、裂缝宽度的关系是(A.保护层越厚,平均裂缝间距越大,裂缝宽度越大)。

浙江大学物理光学实验报告

本科实验报告 课程名称:姓名:系:专业:学号:指导教师: 物理光学实验郭天翱 光电信息工程学系信息工程(光电系) 3100101228 蒋凌颖 2012年1 月7日 实验报告 实验名称:夫琅和弗衍射光强分布记录实验类型:_________ 课程名称:__物理光学实验_指导老师:_蒋凌颖__成绩: 一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填)三、主要仪器设备(必填)四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析(必填)七、讨论、心得 一、实验目的和要求 1.掌握单缝和多缝的夫琅和费衍射光路的布置和光强分布特点。 2.掌握一种测量单缝宽度的方法。 3.了解光强分布自动记录的方法。 二、实验内容 一束单色平面光波垂直入射到单狭缝平面上,在其后透镜焦平面上得到单狭缝的夫琅禾费衍射花样,其光强分布为: i?i0( 装 式中 sin? ? ) 2 (1) 订 ?? 线 ??sin?? (2) ?为单缝宽度,?为入射光波长,?为考察点相应的衍射角。i0为衍射场中心点(??0处)的光强。如图一所示。 由(1)式可见,随着?的增大,i有一系列极大值和极小值。极小值条件 asin??n?(n?1,n?2) (3) 是: 如果测得某一级极值的位置,即可求得单缝的宽度。 如果将上述单缝换成若干宽度相等,等距平行排列的单缝组合——多缝,则透镜焦面上得到的多缝夫琅禾费衍射花样,其光强分布: n? sin?2 )2 i?i0()( ?

2 (4) sin 式中 ?? sin??2???dsin? ? ?? (5) ?为单缝宽度,d为相邻单缝间的间距,n为被照明的单缝数,?为考察点相应的衍射角;i0为衍射中心点(??0处)的光强。 n? )2 (sin?2() 2称?为单缝衍射因子,为多缝干涉因子。前者决定了衍射花 sin (干涉)极大的条件是dsin??m?(m?0,?1,?2......)。 dsin??(m? m )?(m?0,?1,?2......;m?1,2,.......,n?1)n 样主极大的相对强度,后者决定了主极大的位置。 (干涉)极小的条件是 当某一考虑点的衍射角满足干涉主极大条件而同时又满足单缝衍射极小值条件,该点的光强度实际为0/,主极大并不出现,称该机主极大缺级。显然当d/??m/n为整数时,相应的m 级主极大为缺级。 不难理解,在每个相邻干涉主极大之间有n-1个干涉极小;两个相邻干涉极小之间有一个干涉次级大,而两个相邻干涉主级之间共有n-2个次级大。 三、主要仪器设备 激光器、扩束镜、准直镜、衍射屏、会聚镜、光电接收扫描器、自动平衡记录仪。 四、操作方法和实验步骤 1.调整实验系统 (1)按上图所示安排系统。 (2)开启激光器电源,调整光学元件等高同轴,光斑均匀,亮度合适。(3)选择衍射板中的任一图形,使产生衍射花样,在白屏上清晰显示。 (4)将ccd的输出视频电缆接入电脑主机视频输出端,将白屏更换为焦距为100mm的透镜。 (5)调整透镜位置,使衍射光强能完全进入ccd。 (6)开启电脑电源,点击“光强分布测定仪分析系统”便进入本软件的主界面,进入系统的主界面后,点击“视频卡”下的“连接视频卡”项,打开一个实时采集窗口,调整透镜与ccd的距离,使电脑显示屏能清晰显示衍射图样,并调整起偏/检偏器件组,使光强达到适当的强度,将采集的图像保存为bmp、jpg两种格式的图片。 2.测量单缝夫琅和费衍射的光强分布(1)选定一条单狭缝作为衍射元件(2)运用光强分布智能分析软件在屏幕上显示衍射图像,并绘制出光强分布曲线。 (3)对实验曲线进行测量,计算狭缝的宽度。 3.观察衍射图样 将衍射板上的图形一次移入光路,观察光强分布的水平、垂直坐标图或三维图形。

物理光学课程总结(室友版)

物理光学课程总结 这学期首次接触了几何光学和物理光学两门课,从一开始的课程展望到现在的课程总结,感觉物理光学这门课的时间好短,一下子就过去了。这门课程的总结,我问了一下,大多数同学都是在做课程内容的总结和梳理,我的想法比较多,就当和老师谈谈心,闲聊一下吧。 这学期学习完物理光学之后,我有以下两点深刻的感触: 1.科学理论的庞大体系总是建立在物理的根基上。对基础知识的学习能带来 很多契机。 物理光学这门课从一开始就介绍了麦克斯韦方程组,然后后面的菲涅耳公式,平面电磁波波动方程……好多体系都是建立在了这个根基之上,让我非常惊叹。从的四个公式就能推导出这么多结论,真是非常的经典,这也难怪麦克斯韦这位物理学家能够有如此高的地位。接下来的电磁场连续性条件的引入深刻地解释了反射定律和折射定律这些初中学过的知识,并通过定量的计算更加完善了我对这些内容的理解,让我大有醍醐灌顶之感。以前对偏振现象浅尝辄止的学习让我对这些知识学得并不扎实,但通过这门课的学习,我算是对偏振现象有了更深入的认识。 另外,我还注意到,物理光学这门课里运用了很多高等数学的知识,如双重积分,矢量运算,椭球性质等等,我同时觉得数学的基础对后续课程的学习的确是非常重要。 2.对工科生来说,边学边思边用才是最理想的学习状态。

学习了双光束干涉,就可以基于这个原理来制作各种干涉仪器:如非索干涉仪,用来检查光学零件的表面质量;迈克尔逊干涉仪,用来准确确定光程差,进行长度的精确测量;马赫-曾德干涉仪,用于测量相位物体引起的相位变化……仅仅是一个双光束干涉的性质,就可以衍生出这么多有用的产品,更不用说还学了衍射,偏振,空间滤波的内容了,这正印证了老师的“知识改变命运”这句话。 其实双光束干涉这个内容并不是在物理光学这门课里面第一次接触,但是在以前学习了这些内容之后并没去深入地想:我学了这些知识能够做什么?我能不能利用这些性质做点东西出来?每次在看到有诸如srtp,国创之类的参赛项目,自己都是踌躇满志,想要去参加,积累经验,但是都苦于找不到课题,其实,如果在平日的学习过程中就能多去思考多去动手的话,既掌握了课程知识,又学以致用,那样的提高才是最大的了吧。 我记得在复习的过程中室友曾惊呼:“我靠,这个设计思想太巧妙了!”他说的就是书上的某一道课后习题,然后他又说了一句:“如果刚开始就认真听了的话肯定能利用这些性质做点东西出来,可惜时间紧迫啊,只有准备考试了。”听了这些话,我感触特别深。的确,不得不感叹,现在的大学生自学能力其实挺强的,尤其是在考试前夕,能在一两天里把一学期的内容学完,虽然效果肯定不如那些踏实的同学,但也算是比较好的了。换个角度来看,如果这些同学能在上这门课之前就花两天的时间根据教学大纲来把一学期要学的知识浏览一遍,再加上上课认真听讲的话,肯定效果更好了。对于老师来说,如何引导学生有这样的主动性和积极性,我觉得这算是一个值得思考的地方吧。 回到这个主题上来,这学期里我觉得最有收获的章节的学习估计就是傅里叶光学部分了吧。说实话,在上课的过程中,我学起来感觉最晦涩的就是夫琅禾费衍射的推导和傅里叶光学那部分的内容了,尤其是那一堆双重积分的公式,我到现在都不太会推导,但学了下来也确实感觉有种思路被打开了的感觉。尤其是空间频率的这些概念,它把许多通信理论中的经典方法移植到了光学系统的分析当中,让我感觉太神奇了。我们在信号与系统,数字信号处理等通信类课程中学到的东西居然运用到了光学系统中,还能用对信号处理的方式去处理光波,这对我

大学物理习题集及解答(振动与波,波动光学)

1.有一弹簧,当其下端挂一质量为m的物体时,伸长量为9.8 10-2 m。若使物体上下振动,且规定向下为正方向。(1)t = 0时,物体在平衡位置上方8.0 10-2 m处,由静止开始向下运动,求运动方程。(2)t = 0时,物体在平衡位置并以0.60 m/s的速度向上运动,求运动方程。 题1分析: 求运动方程,也就是要确定振动 的三个特征物理量A、ω,和?。其中振动的角频率是由弹簧振子系统的固有性质(振子质量m及弹簧劲度系数k)决定的,即ω,k可根据物体受力平衡时弹簧的= k/ m

伸长来计算;振幅A 和初相?需要根据初始 条件确定。 解: 物体受力平衡时,弹性力F 与重力P 的大 小相等,即F = mg 。 而此时 弹簧的伸长量m l 2108.9-?=?。 则 弹簧的劲度系数l mg l F k ?=?=//。 系统作简谐运动的角频率为 1s 10//-=?==l g m k ω (1)设系统平衡时,物体所在处为坐标 原点,向下为x 轴正向。 由初始条件t = 0时,m x 210100.8-?=,010=v 可得振幅

m 100.8)/(2210102-?=+=ωv x A ;应用旋转矢量法可确定初相π?=1。则运动方程为 ])s 10cos[()m 100.8(121π+?=--t x (2)t = 0时,020=x , 120s m 6.0-?=v ,同理可得m 100.6)/(22202022-?=+=ωv x A , 2/2π?=;则运动方程为 ]5.0)s 10cos[()m 100.6(122π+?=--t x 2.某振动质点的x -t 曲线如图所示, 试求:(1)运动方程;(2)点P 对应的相位; (3)到达点P 相应位置所需要的时间。 题2分析: 由已知运动方程画振动曲线和由振动曲 线求运动方程是振动中常见的两类问题。

大学物理光学实验报告

实验十:光栅衍射 一、实验目的 1.观察光线通过光栅后的衍射光谱。 2.学会用光栅衍射测定光波波长的方法。 3.学会用光栅衍射原理测定光栅常数。 4.进一步熟悉分光计的调整和使用方法。 二、实验仪器 分光计 光栅 钠光灯 平面反射镜 三、实验原理 光栅是有大量的等间隔、等宽度的狭缝平行放置组成的一种光学元件。设狭缝宽度(透光部分)为a ,不透光部分为b ,则a b +为光栅常数。 设单色光垂直照射到光栅上,光透过各个狭缝后,向各个方向发生衍射,衍射光经过透镜后会聚后相互干涉,在焦平面上形成一系列的被相当宽的暗区分开的明亮条纹。 衍射光线与光栅平面的夹角称为衍射角。设衍射角为θ的一束衍射光经透镜会聚到观察屏的点。在P 点出现明条纹还是暗条纹决定于这束衍射光的光程差。 由于光栅是等宽、等间距,任意两个相邻缝的衍射光的光程差是相等的,两个相邻狭缝的衍射光的光程差为()sin a b θ+,如果光程差为波长的整数倍,在P 点就出现明条纹,即 ()sin a b k θλ+=± (0,1,2,)k = 这就是光栅方程。 从上式可知,只要测出某一级的衍射角,就可计算出波长。 四、实验步骤 1、调整分光计。 使望远镜、平行光管和载物台都处于水平状态, 平行光管发出平行光。 2、安置光栅 将光栅放在载物台上,让钠光垂直照射到光栅 上。 可以看到一条明亮而且很细的零级光谱,左右转动望远镜观察第一、二级衍射条纹。 S ()

3.测定光栅衍射的第一、二级衍射条纹的衍射角θ,并记录。 五、数据记录 '111[()θθθ=-(右边读数)+'11()θθ-(右边读数)]/4 '222[()θθθ=-(右边读数)+'22()θθ-(右边读数)]/4 六、数据处理 将上表中的1θ、2θ分别代入光栅方程()sin a b k θλ+=计算出6个波长,(1 300 a b mm += ) 1λ= 2λ= 3λ= 4λ= 5λ= 6λ= 计算平均波长:λ= 绝对误差:λ?= (取平均波长与6个波长的差中的最大者)

大学物理光学部分必须熟记的公式(很容易混淆哦)

大学物理光学部分有关于明暗的公式及其结论 1.获得相干光的方法 杨氏实验 ....... ,2,102 2,,=? ±== k k D xd λ δ 此时P 点的光强极大,会出现明条纹。 ...... ,2,102 )12(,,=? +±== k k D xd λ δ此时的光强极小,会出现暗条纹。 或者, d D k x 22λ±= 此时出现明条纹 d D k x 2) 12(λ+±= 此时出现暗条纹。 屏上相邻明条纹或者暗条纹的间距为:d D x λ=?。 洛埃镜。半波损失。 2.薄膜等厚干涉。 ○ 1根据光程差的定义有: ??? ??? ?=?+=?=+=相消干涉。 相长干涉。,...2,1,2)12(,.....2,1,2 2222k k k k d n λλλδ ○ 2劈尖干涉:暗条纹。 明条纹。 ,...2,1,0,2 )12(2 2,...2,1,2 22 2=? +=+ ==? =+ =k k d k k d λ λ δλ λ δ 相邻明条纹或者暗条纹对应的空气层厚度差都等于 2 λ 即: 2 1λ = -+k k d d 。则设劈尖的夹角为θ,相邻明纹或者暗纹的间距 a 应满足关系式: 2 sin λ θ= a

○ 3牛顿环: 直接根据实验结果的出结论为: ? ? ? ? ? == =?-=暗条纹明条纹,...3,2,1,0,R ,...3,2,1,2)12(k k r k R k r λλ 3.单缝的夫琅禾费衍射 关键词:半波带。注意:半波带的数目可以是整数也可以是非整数。 结论:光源是平行光的单缝夫琅禾费衍射的条纹明暗条件为: 明条纹 ,)(暗条纹 ,...3,2,10,2 12si n ,...3,2,1,2 2si n =? +±==? ±=k k a k k a λ ?λ ? 特殊地当?=0时,有: ,中央明条纹中心 0si n =?a 当将单缝换做圆孔时,得到中心的明亮光斑为艾里斑,且其半角宽度0?为: D λ ??22 .1si n 00=≈ 这一角度也是我们在天文望远镜中的最小 分辨角。

(完整版)大学物理波动光学题库及答案

一、选择题:(每题3分) 1、在真空中波长为λ的单色光,在折射率为n 的透明介质中从A 沿某路径传播到B ,若 A 、 B 两点相位差为3π,则此路径AB 的光程为 (A) 1.5 λ. (B) 1.5 λ/ n . (C) 1.5 n λ. (D) 3 λ. [ ] 2、在相同的时间内,一束波长为λ的单色光在空气中和在玻璃中 (A) 传播的路程相等,走过的光程相等. (B) 传播的路程相等,走过的光程不相等. (C) 传播的路程不相等,走过的光程相等. (D) 传播的路程不相等,走过的光程不相等. [ ] 3、如图,S 1、S 2是两个相干光源,它们到P 点的距离分 别为r 1和r 2.路径S 1P 垂直穿过一块厚度为t 1,折射率为n 1 的介质板,路径S 2P 垂直穿过厚度为t 2,折射率为n 2的另一 介质板,其余部分可看作真空,这两条路径的光程差等于 (A) )()(111222t n r t n r +-+ (B) ])1([])1([211222t n r t n r -+--+ (C) )()(111222t n r t n r --- (D) 1122t n t n - [ ] 4、真空中波长为λ的单色光,在折射率为n 的均匀透明媒质中,从A 点沿某一路径 传播到B 点,路径的长度为l .A 、B 两点光振动相位差记为?φ,则 (A) l =3 λ / 2,?φ=3π. (B) l =3 λ / (2n ),?φ=3n π. (C) l =3 λ / (2n ),?φ=3π. (D) l =3n λ / 2,?φ=3n π. [ ] 5、如图所示,波长为λ的平行单色光垂直入射在折射率为n 2的薄膜上,经上下两个表面反射的两束光发生干涉.若薄膜厚度为e ,而且n 1>n 2>n 3,则两束反射光在相遇点的相位差为 (A) 4πn 2 e / λ. (B) 2πn 2 e / λ. (C) (4πn 2 e / λ) +π. (D) (2πn 2 e / λ) -π. [ ] 6、如图所示,折射率为n 2、厚度为e 的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为n 1和n 3,已知n 1 <n 2<n 3.若用波长为λ的单色平行光垂直入射到该薄膜上,则从薄膜上、下两表面反射的光束①与②的光程差是 (A) 2n 2 e . (B) 2n 2 e -λ / 2 . (C) 2n 2 e -λ. (D) 2n 2 e -λ / (2n 2). [ ] 7、如图所示,折射率为n 2、厚度为e 的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为n 1和n 3,已知n 1< n 2> n 3.若用波长为λ的单色平行光垂直入射到该薄膜上,则从薄膜上、下两表面反射的光束(用①与②示意)的光程差是 (A) 2n 2 e . (B) 2n 2 e -λ / 2. (C) 2n 2 e -λ . (D) 2n 2 e -λ / (2n 2). P S 1S 2 r 1 n 1 n 2 t 2 r 2 t 1 n 1 3λ n 3 n 3

精选-大学物理波动光学总结

大学物理学波动光学的学习总结 (北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院131715班北京 100191) 摘要:文章就大学物理学中的波动光学中的核心部分包括干涉,衍射,偏振部分的知识做了梳理,并就对推动波动光学理论建立的光学实验做了总结性的介绍和研究。 关键词:波动光学干涉衍射偏振实验 19世纪初,人们发现光有干涉、衍射、和偏振等现象。例如,在日常生活中常可看到在太阳光的照耀下,肥皂泡或水面的油膜上会呈现出色彩绚丽的彩色条纹图样;又如,让点光源发出的光通过一个直径可调的圆孔,在孔后适当位置放置一屏幕,逐渐缩小孔径,屏幕上上会出现中心亮斑,周围为明暗相间的圆环形图案等等。这些现象表明光具有波动性,用几何光学理论是无法解释的。由此产生了以光是波动为基础的光学理论,这就是波动光学。19世纪60年代,麦克斯韦建立了光的电磁理论,光的干涉,衍射和偏振现象得到了全面说明。 本文将从光的干涉衍射和偏振来讨论光的波动性以及波动光学中的经典实验。 一、光的干涉 1.光波 定义光波是某一波段的电磁波,是电磁量E和H的空间的传播. 2.光的干涉 定义满足一定条件的两束(或多束)光波相遇时,在光波重叠区域内,某些点合光强大于分光强之和,在另一些点合光强小于分光强之和,因而合成光波的光强在空间形成强弱相间的稳定分布,称为光的干涉现象,光波的这种叠加称为相干叠加,合成光波的光强在空间形成强弱相间的稳定分布称为干涉条纹,其中强度极大值的分布称为明条纹,强度极小值的分布称为暗条纹. 3.相干条件 表述两束光波发生相干的条件是:频率相同,振动方向几乎相同,在相遇点处有 恒定的相位差. 4.光程差与相位差 定义两列光波传播到相遇处的光程之差称为光程差;两列光波传播到相遇处的相位之差称为相位差. 5.双光束干涉强度公式 表述在满足三个相干条件时,两相干光叠加干涉场中各点的光强为

重庆大学工程地质复习题及答案

工程地质参考资料 一、填空题(本大题共 0 分,共 40 小题,每小题 0 分) 1.一条河流从河源到河口一般分为三段,即上游、中游和下游。 2.河流的搬运方式可分为物理搬运和化学搬运两大类。 3.岩石风化程度划分为未风化、微风化、弱风化、强风化和全风 化。 4.变质作用的主要类型有接触变质作用、动力变质作用和区域变质作用三类。 5.岩石的工程性质包括:物理性质、水理性质和力学性质。 6.自然界的矿物按其内部组成质点是否有规律排列可分为晶体和非晶质 体两类。 7.湿陷性黄土又可分为自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土。 8.地质年代分为相对地质年代和绝对地质年代。 9.从地质作用来看,可以将垭口归纳为构造型垭口、剥蚀型垭口和 剥蚀一堆积型垭口三个基本类型。 10.山岭地貌具有山顶、山坡、山脚等明显的形态要素。 11.风化作用的主要类型有物理风化、化学风化和生物风化。 12.变质作用的主要因素有温度、压力、化学活泼性流体。 13.山坡是山岭地貌形态的基本要素之一,按山坡的纵向轮廓分类,山坡可分 为直线形坡、凸形坡、凹形坡和阶梯形坡。 14.按堆积年代的不同,土可分为老堆积土、一般堆积土和新近堆积土。 15.河流的侧蚀作用使河谷变宽和变弯。 16.风化作用按照破坏岩石的方式可分为:物理风化作用、化学风化作用和生物风化作 用。 17.按高程,平原可分为高原、高平原、低平原和洼地。 18.构造运动按照其发生时间顺序可以分为:古构造运动、新构造运动、现代构造运 动。 19.地貌基本要素包括地形面、地形线和地形点。 20.冻土根据其冻结时间分为季节性冻土和多年冻土两种。 21.根据《建筑地基基础设计规范》(GBJ 50007-2002)和《岩土工程勘察规 范》(GB50021-2001),作为建筑地基的土,可分为:岩石、碎石土、 砂土、粉土、黏性土和人工填土。 22.地下水按含水层性质可分为孔隙水、裂隙水和岩溶水三种。 23.内动力地质作用主要包括构造运动、岩浆活动和变质作用。 24.粘土矿物主要是指伊利石、高岭石、蒙托石。 25.岩土的水理性质:容水性、持水性、给水性和透水性。 26.河流沉积物区别于其它成因沉积物的重要特征是良好的分选性和磨圆度。 27.通常所指的断裂构造包括节理和断层。 28.地表流水的沉积物有残积层、坡积层、洪积层和冲积层四种主 要类型 29.按河谷走向与地质构造的关系,可将河谷分为背斜谷、向斜谷、单斜谷、断层谷四种。 30.一个地区在今后一定时期内可能普遍遇到的最大地震烈度称为基本烈度。 31.根据工程重要性等级、场地复杂程度等级和地基复杂程度等级,勘察可划 分为三个等级。 32.河流流水对风化物的搬运方式有浮运、推移、溶运三种。 33.岩浆岩按照SiO2 的含量分为酸性、中性、基性、超基性。 34.构造运动按其运动方向分为水平运动和垂直运动,其中阶地的形成是由地壳

大学物理光学答案

大学物理光学答案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

1 第十七章 光的干涉 一. 选择题 1.在真空中波长为的单色光,在折射率为n 的均匀透明介质中从A 沿某一路径传播到B ,若A ,B 两点的相位差为3,则路径AB 的长度为:( D ) A. 1.5 B. 1.5n C. 3 D. 1.5/n 解: πλ π ?32== ?nd 所以 n d /5.1λ= 本题答案为D 。 2.在杨氏双缝实验中,若两缝之间的距离稍为加大,其他条件不变,则干涉条纹将 ( A ) A. 变密 B. 变稀 C. 不变 D. 消失 解:条纹间距d D x /λ=?,所以d 增大,x ?变小。干涉条纹将变密。 本题答案为A 。 3.在空气中做双缝干涉实验,屏幕E 上的P 处是明条纹。若将缝S 2盖住,并在S 1、S 2连线的垂直平分面上放一平面反射镜M ,其它条件不变(如图),则此时 ( B ) A. P 处仍为明条纹 B. P 处为暗条纹 C. P 处位于明、暗条纹之间 D. 屏幕E 上无干涉条纹 解 对于屏幕E 上方的P 点,从S 1直接入射到屏幕E 上和从出发S 1经平面反射镜M 反射后再入射到屏幕上的光相位差在均比原来增π,因此原来是明条纹的将变为暗条纹,而原来的暗条纹将变为明条纹。故本题答案为B 。 4.在薄膜干涉实验中,观察到反射光的等倾干涉条纹的中心是亮斑,则此时透射光的等倾干涉条纹中心是( B ) A. 亮斑 B. 暗斑 C. 可能是亮斑,也可能是暗斑 D. 无法确定 解:反射光和透射光的等倾干涉条纹互补。 本题答案为B 。 选择题3图

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