光学部分复习
(完整word版)物理光学复习知识点
物理光学知识点第一章1.可见光波长范围（380nm~760nm ）。
2.折射率c n v== 3.能流密度的坡印廷矢量s 的物理意义：表示单位时间内，通过垂直于传播方向上的单位面积的能量；光强20012n I S E c μ==4.已知0cos 2t z E eE T πλ⎡⎤⎛⎫=- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦或()0i t kz E E e ω--=，求光的相关参量，参见作业1-1，1-2； 5.简谐球面波()0i t kz E E e r ω--=或()0cos E E t kz rω=-，求光的相关参量。
6.无限长时间等幅震荡光场对应的频谱只含有一个频率成分，称为理想单色振动，持续有限长时间等幅震荡的光场对应的频谱宽度1T ν∆=。
7.等相位面的传播速度称为相速度，平面单色波的相速度()p k c v k n ω==，等振幅面的传播速度称为群速度，复色波的相速度p v k ω=（公式来源t kz ω-=常数，然后求导），复色波的群速度1g p d dn v v dk n d ωλλ⎛⎫==+ ⎪⎝⎭，结合第六章讨论在正常/反常色散中相速度和群速度哪个大？8.理解线偏振光、圆偏振光和椭圆偏振光的概念及相互转化的条件，结合第四章波片讨论。
9.讨论光波在界面上的反射和折射，如s 分量和p 分量的概念，菲涅尔公式的理解，图1-21的理解与应用，熟悉公式1s s R T +=，1p p R T +=，()12n s p R R R =+，在正入射和掠入射时2121s p n n R R n n ⎛⎫-== ⎪+⎝⎭，布儒斯特角的计算21tan B n n θ=，全反射角21sin C n n θ=，半波损失产生的两种情形：光从光疏介质入射到光密介质时，在正入射和掠入射时反射光相对入射光将产生“半波损失”；图1-29薄膜上下表面的反射的四种情形的作图法；偏振度的计算（1.2-39，1.2-42，43），注意p35偏振度计算的例子和p49例题1-5，利用片堆产生线偏振光的原理（反s 不反p ，输出p ）和作业1-10，外腔式激光器的布儒斯特窗口的原理（反s 不反p ，输出s ），衰逝波的概念。
中考物理专题复习：光学专题(含答案)
中考物理专题复习：光学专题(含答案)中考物理专题复：光学专题一、知识梳理光条件：___________________________。
的直现象：________、_________、________、_________。
线光速：_______________________________________。
传光年：________________________________。
播规律：___________________________________________。
分类：__________、__________。
光现象：__________、___________、___________。
的作图根据：____________________________________。
反射成像特点：________________________。
平面镜成像成像原理：________________________。
作图依据：___________、____________。
光现定义：____________________________________________。
象规律：____________________________________________。
光的现象：__________、____________、____________。
折作图依据：_________________、____________________。
射定义：_______________________。
色散物体的颜色透明物体：____________________。
不透明物体：__________________。
看不见的光红外线的使用：________________。
紫外线的使用：________________。
感化：________________。
凸透镜成像规律：_____________________________、透________________________________。
光学部分
光学部分（期末复习资料）一．杨氏双缝实验设光从光源S1 S2 到P 点的距离分别是r1 r2 ，双缝之间的距离为d ，双缝到光屏的距离是D，现有一波长为λ的光照射到双缝上发生干涉。
则1.出现明纹的条件是2.出现暗纹的条件是3.第K级明纹到中心的距离是4.第K级暗纹到中心的距离是5.相邻明纹或暗纹的间距是例题一. 一单色光垂直照射到缝距为0.2mm的双缝上，双缝与屏幕距离为0.8m 求：（1）若第一级明纹到同侧第四级明纹的距离为7.5mm ，求此单色光的波长。
（2）若入射光波长为600nm，求相邻两明纹间的距离。
二．光程光程定义为折射率与几何路程的乘积1．公式为2．光程差的公式为3．出现明纹的条件是4．出现暗纹的条件是三．等倾干涉现有一单色光从折射率为n1的介质照向折射率为n2的玻璃介质。
经折射率为n2的介质反射光束记为光束1，经n2折射后经下表面反射后从上表面折射出的光束记为光束1．若n1＜n2＜n3，则光程差为2．若n1＜n2＞n3，则光程差为3．出现明纹的条件是4．出现暗纹的条件是5．若光垂直入射且n2最大，则光程差为6．若光垂直入射且有n1<n2<n3，则光程差为例题二.用波长为550nm的黄绿光照一肥皂膜，沿与膜面成60°角方向观察膜面最亮。
已知膜面的折射率为1.33 （1）求此膜至少多厚（2）若垂直入射求能使膜最亮的光波长例题三.平面光垂直照射在厚度均匀的油膜上，油膜覆盖在一层玻璃板上。
如果所用的光波长可以调节，在调节时发现500nm与700nm的两个波长的光在反射光中没有出现，设油膜折射率为1.30，玻璃板折射率为1.50，求油膜的厚度四．等厚干涉若两个玻璃板形成一个劈形膜，中间为空气，玻璃折射率n>1则1．产生明纹条件是2．产生暗纹条件是3．第K级明纹厚度是4．第K+1级明纹厚度是5．由此可得相邻两个明纹之间厚度差是6．相邻两明纹之间的间距是7．若增加劈形膜劈角，则相邻条纹之间的间距将8．若增加劈形膜劈角，则条纹向什么方向移动？五．牛顿环(1)在空气膜厚度为d的地方光程差为(2)产生干涉加强的条件是(3)产生干涉减弱的条件是(4)明纹半径是（5）暗纹半径是例题四在半导体工艺中，需要预先在硅片在镀上一层二氧化硅膜，为了测量膜的厚度，可以把二氧化硅膜加工成劈形膜，已知二氧化硅的折射率为n 劈形膜长度为L用波长为λ的单色光垂直照射，在显微镜下有N条干涉条纹，求膜的厚度。
光学复习填空和简答
简 答 题1．光的干涉分哪几类答：分波面干涉、分振幅干涉和分振动面干涉三种;2．你对“激光”的认识答：“激光”是光受激辐射放大的简称,英文名称为“laser ”;它通过辐射的受激发射而实现光放大;它的特点是单色性佳、亮度高、相干性强、方向性好等;3．你对“迈氏干涉仪”认识答：原理：分振幅干涉;构造：两块相互垂直的平面反射镜、分光板和补偿板、光源、透镜、接收器等; 主要公式：2λN h =∆;4．光的电磁理论的要点是什么答：光是某一波段的电磁波,其速度就是电磁波的传播速度;5．光的相干条件是什么答：频率相同 、振动方向相同、相位差恒定;6． “光程”答：折射率和几何路程的乘积;7． “干涉相长” “干涉相消”答：“干涉相长”：对应于相位差为 的偶数倍数的或者光程差等于半波长的偶数倍数的那些点,两波叠加后的强度为最大值;“干涉相消”：对应于相位差为 的奇数倍数的或者光程差等于半波长的奇数倍数的那些点,两波叠加后的强度为最小值;8．杨氏双缝干涉实验中亮、暗条纹的位置及间距如何确定 答：亮纹：dr j y λ0= ,2,1,0±±=j 暗纹：d r j y λ0)12(+= ,2,1,0±±=j 条纹间距：dr y λ0=∆ 9．影响干涉条纹可见度大小的主要因素是什么答： 影响干涉条纹可见度大小的主要因素是振幅比;10．计算干涉条纹可见度大小的常用公式有哪几个答：计算干涉条纹可见度大小的常用公式有：11．光源的非单色性对干涉条纹有什么影响答：会使干涉条纹的可见度下降;12．光源的线度对干涉条纹有什么影响答：会使总的干涉图样模糊不清,甚至会使干涉条纹的可见度降为零;13．在什么情况下哪种光有半波损失答：在光从折射率小的光疏介质向折射率大的光密介质表面入射时,反射过程中反射光有半波损失;14．何为“等倾干涉”何为“等厚干涉”答：凡入射角相同的就形成同一条纹,即同一干涉条纹上的各点都具有同一的倾角——等倾干涉条纹;对应于每一直线条纹的薄膜厚度是相等的——等厚干涉条纹;15．迈克耳逊干涉仪的基本原理和主要计算公式是什么答：迈克耳孙干涉仪的基本原理是分振幅干涉;计算公式：2λN h =∆或Nh ∆=2λ 16．法布里-珀罗干涉仪的基本原理是什么答：法布里-珀罗干涉仪的基本原理是分振幅多光束干涉;17．试比较法氏干涉仪与迈氏干涉仪的异同;答：⑴法氏干涉仪是振幅急剧递减的多光束干涉,而迈氏是等振幅的双光束干涉;⑵两者的透射光的光程差表达式完全相同,条纹间距、径向分布很相似; ⑶法氏干涉仪较迈氏的最大优点：ρ越大,干涉条纹越清晰和明锐;18．干涉现象有哪些重要应用答：检查光学元件的表面、镀膜光学元件、测量长度的微小改变等;19． “劈尖”结构和原理答：原理：等厚干涉装置：取两片洁净的显微镜载玻片叠放在一起,捏紧两片的一端,另一端夹入一薄片,就构成一个劈形的空气薄膜;条纹：平行于相交棱边的等距条纹;公式：正入射222202λλδj d n =+= 2,1,0±±=j 亮纹 2)12(2202λλδ+=+=j d n 2,1,0±±=j 暗纹应用：光学元件的镀膜,测量长度的微小改变,检查光学元件的表面;20． “牛顿环”结构和原理答：原理：等厚干涉;装置：在平板玻璃上放一个凸透镜,两者之间会形成一空气薄层; 条纹：以接触点为圆心的同心圆;公式：2222λλδj R r =+= 2,1,0±±=j 亮纹 2)12(22λλδ+=+=j R r 2,1,0±±=j 暗纹 应用；测量长度的微小改变,检查光学元件的表面;21．将杨氏双孔干涉装置分别作如下单项变化,屏幕上干涉条纹有何改变1 将双孔间距d变小；答：条纹间距变宽,零级位置不变,可见度因干涉孔径角φ变小而变大了;2 将屏幕远离双孔屏；答：条纹变宽,零级位置不变,光强变弱了;3 将钠光灯改变为氦氖激光；答：条纹变宽,零级位置不变,黄条纹变成红条纹;4 将单孔S沿轴向双孔屏靠近；答：条纹间距不变,光强变强,但可见度因干涉孔径角φ变大而变小;5 将整个装置浸入水中；答：条纹间距将为原有的3/4,可见度因波长变短而变小;6 将单孔S沿横向向上作小位移；答：整个干涉条纹区向下移,干涉条纹间距和可见度均不变;7 将双孔屏沿横向向上作小位移；答：整个干涉条纹区向上移,干涉条纹间距和可见度不变;8 将单孔变大；答：光强变大,可见度变小,零级位置不变,干涉条纹间距不变;9 将双孔中的一个孔的直径增大到原来的两倍；答：孔S2的面积是孔S1的4倍,表明S2在屏上形成振幅为4A的光波,S1则在屏上形成振幅A的光波.屏上同相位处最大光强：I大=4A + A2 = 25A2,是未加大S2时的25/4倍；屏上反相位处的最小光强：I小=4A - A2 = 9A2,也不是原有的零．可见度由原有的 1 下降为25 - 9/25 + 9= ．22．海岸边陡峭壁上的雷达站能发现来自空中的敌机,而发现不了沿海面低空飞来的飞机,这是什么原因答：海岸边陡峭壁上的雷达和海面类似洛埃镜装置,沿海面低空飞行的飞机始终处在“洛埃镜”装置的暗点上,因而不能被雷达发现;23．照相机镜头表面为何呈现蓝紫色答：人眼对可见光中不同色的光反应的灵敏度各不一样,对绿光反应最灵敏．而照相底片没有这个性质,因此,拍照出来景物照片的颜色和人眼直接观察的有差别．为了减小这个差别,在照相机镜上镀上一层增透膜,以便使绿颜色的光能量更多地进入镜头,使照片更加接近实际景物的颜色．绿颜色的光增透,反射光中加强的光是它的互补色,因此看上去呈现蓝紫色; 24．玻璃窗也是空气中表面平行的介质,为什么我们看不到玻璃窗的干涉条纹答：白光波列长度仅有微米量级,照射厚度为几毫米的窗玻璃时,则因时间相干性太差 ,导致可见度为零,看不到干涉条纹;25．用细铁丝围成一圆框,在肥皂水中蘸一下,然后使圆框平面处于竖直位置,在室内从反射的方向观察皂膜．开始时看到一片均匀亮度,然后上部开始出现彩色横带,继而彩色横带逐渐向下延伸,遍布整个膜面,且上部下部彩色不同；然后看到彩带越来越宽,整个膜面呈现灰暗色,最后就破裂了,试解释之．答：我们看到的是肥皂液膜对白光的反射相干光．开始时液膜很厚,对白光中很多波长都有反射干涉加强现象,故皂液膜呈现不带色彩的一片白光亮度．然后膜上部最先变薄,上部呈现色彩横带．皂液下流,薄的部位由上向下延伸,色彩区变宽,遍及全膜．上下彩色不同说明膜厚不等,上薄下厚．彩带变宽说明楔形皂膜上部楔角越来越小．呈现一片灰暗色的原因是整个液膜厚度已接近于零,暗光强来于半波突变、k=的原因,这也正是破裂前的现象;26．什么是光的衍射答：光绕过障碍物偏离直线传播而进入几何阴影,并在屏幕上出现光强分布不均匀的现象;27．明显产生衍射现象的条件是什么答：障碍物的线度和光的波长可以比拟;28．惠更斯-菲涅耳原理是怎样表述答：波面 S 上每个面积微元dS都可以看成新的波源,它们均发出次波;波面前方空间某一点 P 的振动可以由 S 面上所有面积元所发出的次波在该点叠加后的合振幅来表示;29．衍射分哪几类答：衍射分菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射两大类;30．什么叫半波带答：由任何相邻两带的对应部分所发出的次波到达P点时的光程差都为半个波长即相位相反而分成的环形带;31．为什么圆屏几何影子的中心永远有光答：由于圆屏衍射;32．夫琅禾费单缝衍射有哪些明显特征答：中央有一条特别明亮的亮条纹,两侧排列着一些强度较小的亮条纹,相邻的亮条纹之间有一条暗条纹；两侧的亮条纹是等宽的,而中央亮条纹的宽度为其他亮条纹的两倍;33．什么是爱里斑答：在夫琅禾费圆孔衍射图样的中央,光强占总光强的84%的亮斑;34．爱里斑的半角宽度为多少答：艾里斑的半角宽度为：35．爱里斑的线半径怎样计算答：艾里斑的线半径为：36．干涉和衍射有什么关系答：干涉和衍射本质都是波的相干叠加的结果,只是参与相干叠加的对象有所区别;干涉是有限几束光的叠加,而衍射是无穷多次波的叠加；前者是粗略的,后者是精确的;其次,出现的干涉和衍射的图样都是明暗相间的条纹,但在光强分布上有间距均匀和相对集中的不同;最后,在处理问题的方法上;从物理角度看,考虑叠加是的中心问题都是相位差；从数学角度来看,相干叠加的矢量图有干涉的折线过渡到衍射的连续弧线,由有限的求和过渡到积分运算;总之,干涉和衍射是本质的统一,但在形成条件,分布规律的数学处理方法上略有不同而已;37．光栅的光谱线在什么情况下缺级在什么情况下重叠答：当 d 是 b 的倍数时,光栅的光谱线发生缺级;光栅的光谱线发生重叠的条件是：2211λλj j = ;38．“物像之间的等光程性”是哪个原理的推论答：“物像之间的等光程性”是“费马原理”的推论;39．最简单的理想光学系统是什么光学元件答：最简单的理想光学系统是一个平面反射镜;40．什么是全反射答：对光线只有反射而无折射的现象称为全反射;41．光学纤维的工作原理是什么其数值孔径通常怎样表示答：光学纤维的工作原理是全反射,其数值孔径通常用A N .表示,计算公式为：42．棱镜主要有哪些应用答： 棱镜主要用于制作折射计及利用全反射棱镜变更方向等;43．几何光学的符号法则是如何规定的答：几何光学的符号法则的规定是：线段：光线和主轴交点的位置都从顶点算起,凡在顶点右方者,其间距离的数值为正,凡在顶点左方者,其间距离的数值为负．物点或像点至主抽的距离,在主轴上方为正,在下方为负．角度：光线方向的倾斜角度部从主轴或球面法线算起,并取小于π／2的角度．由主轴或球面法线转向有关光线时,若沿顺时针方向转,则该角度的数值为正；若沿逆时针方向转动时,则该角度的数值为负在考虑角度的符号时,不必考虑组成该角度两边的线段的符号．标定：在图中出现的长度和角度几何量只用正值．例如s表示的某线段值是负的,则应用-s来表示该线值的几何长度．44．近轴光线条件下球面反射、折射的物像公式答：近轴光线条件下球面反射、折射的物像公式分别为：45．共轴光具组答：多个球面的曲率中心都在同一直线上的系统称为共轴光具组;46．近轴条件下薄透镜的成像公式及横向放大率如何表示答：近轴条件下薄透镜的成像公式及横向放大率分别为：47．薄透镜的会聚和发散性质主要与什么因素有关答：薄透镜的会聚和发散性质主要与透镜的形状及两侧的折射率n有关; 48．近轴物点近轴光线成像的条件是什么答：近轴物点近轴光线成像的条件是物像的等光程性;49．什么叫单心光束理想成像的条件是什么答：凡具有单个顶点的光束都叫单心光束；理想成像的条件：光束的单心性经过光学系统后没有改变或者说是在近轴光线,近轴物点等条件;50．在理想光具组里主要研究哪些基点和基面答：在理想光具组里主要研究的基点和基面是：焦点和焦平面、主点和主平面、节点和节平面;51．光学仪器的本领主要有哪几个答：光学仪器的本领主要有放大本领、聚光本领和分辨本领;52．近视眼、老花眼需要配什么样的透镜加以校正答：近视眼需要配凹透镜、老花眼需要配凸透镜加以校正;53．人眼的明视距离为多少答：人眼的明视距离为25cm ;54．助视仪器放大本领的一般表达式是什么答：助视仪器放大本领的一般表达式是：55．常用的目镜有哪两种答：常用的目镜有惠更斯目镜和冉斯登目镜;56．显微镜的放大本领等于哪两个物理量的乘积答：显微镜的放大本领等于物镜的横向放大率和目镜放大本领的乘积; 57．开普勒望远镜与伽利略望远镜有哪些异同答：开普勒望远镜与伽利略望远镜的共同点是：它们的物镜和目镜所组成的复合光具组的光学间隔都等于零；物镜的横向放大率β都小于1 ;二者的不同点是：①开氏的视场较大,而伽氏的视场较小；②开氏的目镜物方焦平面上可放叉丝或刻度尺,伽氏则不能；③开氏的镜筒较长,而伽氏的镜筒较短;58．实现激光扩束的方法通常有哪些答：实现激光扩束的方法通常是将望远镜倒过来使用；也可用显微镜的物镜；甚至有时可用短焦距的凸面或凹面反射镜；有时也可用毛玻璃等; 59．什么是有效光阑如何寻找答：在所有各光阑中,限制入射光束最起作用的光阑称为有效光阑孔径光阑;寻找有效光阑的方法是：先求出每一个给定光阑或透镜边缘由其前面向着物空间方向那一部分光具组所成的像,找出所有这些像和第一个透镜边缘对指定的物点所张的角,在这些张角中找出最小的那一个,和这最小的张角所对应的光阑就是对于该物点的有效光阑;60．若光具组仅是一个单独的薄透镜,则有效光阑、入射光瞳和出射光瞳的位置如何确定它们是否与物点的位置有关答：若光具组仅是一个单独的薄透镜,则有效光阑、入射光瞳和出射光瞳都与透镜的边缘重合,而与物点的位置无关;它们是否与物点的位置有关61．什么是发光强度它的单位及代号是什么答：发光强度是表征光源在一定方向范围内发出的光通量的空间分布的物理量,在数值上等于点光源在单位立体角中发出的光通量;在国际单位制中,发光强度的单位是坎德拉candela, 代号是坎cd; 62．显微镜的聚光本领通常用什么描述n sin描述;答：显微镜的聚光本领通常用数值孔径u63．望远镜的聚光本领通常用什么来衡量答：望远镜的聚光本领通常用相对孔径的倒数——焦比来衡量;64．照相机的聚光本领通常用什么来衡量答：照相机的聚光本领通常用相对孔径的倒数——光圈数来衡量;65．像差分为哪几类它们又分别分哪几种答：像差分单色像差和色差两大类;单色像差又分球面像差、彗形像差、像散、像面弯曲和畸变五种;色差又分纵向色差位置色差和横向色差放大率色差两种;66．两个像点刚好能分辨开的瑞利判据是如何表述的答：瑞利判据是：当一个中央亮斑的最大值恰好和另一个中央亮斑的最小值位置相重合时,两个像点刚好能分辨开;67．望远镜物镜的分辨极限通常以什么表示答：望远镜物镜的分辨极限通常以物镜焦平面上刚刚能够分辨出的两个像点之间的直线距离来表示;68．显微镜物镜的分辨极限通常以什么表示答：显微镜物镜的分辨极限通常以被观察的物面上刚好能够分辨出的两物点之间的直线距离来表示;69．棱镜光谱仪的角色散率、线色散率和色分辨本领的数学表达式为何答：棱镜光谱仪的角色散率、线色散率和色分辨本领的数学表达式分别为：λd dn A n A D ⋅-=2sin 12sin 222；λδd dn f b L '=；λδλλd dn p =∆= 70．光栅光谱仪的角色散率、线色散率和色分辨本领的数学表达式为何答：光栅光谱仪的角色散率、线色散率和色分辨本领的数学表达式分别为：71.区别横波与纵波的最明显标志是什么答：区别横波与纵波的最明显标志是偏振;72.什么是偏振答：偏振是振动方向对于传播方向的不对称性;73.光有几种可能的偏振态答：光有五种可能的偏振态：自然光、线偏振光、部分偏振光、椭圆偏振光和圆偏振光;74.你能说出几种获得线偏振光的方法答：获得线偏振光的方法有：偏振片、反射起偏、透射起偏、尼科耳棱镜、傅科棱镜、沃拉斯顿棱镜以及波片等;75.偏振度的数学表达式为何答：偏振度的数学表达式为：76.马吕斯定律和布儒斯特定律的数学表达式为何答：马吕斯定律和布儒斯特定律的数学表达式分别为：77.线偏振光的数学表达式为何答：线偏振光的数学表达式为：78.椭圆偏振光的数学表达式为何答：椭圆偏振光的数学表达式为：79.圆偏振光的数学表达式为何答：圆偏振光的数学表达式为:80.什么是双折射答：同一束入射光折射后分成两束的现象称为双折射;81.如何计算空气中 o光和e光的相对光强答：空气中 o光和e光的相对光强的数学表达式为：82.常用的波片有哪几种各有哪些主要应用答：常用的波片及主要应用有：/4片：能把圆偏振光→线偏振光；也能使线偏振光→椭圆、圆、线偏振光; /2片：能把左旋圆偏振光→右旋圆偏振光；线偏光⊥入射→线偏振光,但θ→2θ.片：入射线偏振光→线偏振光;83.怎样检验线偏振光答：在其光路上插入一个偏振片,绕其传播方向旋转,发现有两次消光和两次光强最强;84.如何区分圆偏振光和自然光答：在光路上先加一块/4波片,有两次消光和两次光强最大的是圆偏振光,否则为自然光;85．如何区分椭圆偏振光和部分偏振光答：在光路上先加一块/4波片,有两次消光和两次光强最大的是椭圆偏振光,否则为部分偏振光;86．如何区分圆偏振光和自然答:提示：把一个 /4片和一个偏振片前后放置在光路中,迎着光的传播方向旋转偏振片,在旋转一周的过程中,若光强无变化则是自然光；若光强有变化且出现两次消光,则该束光便是圆偏振光;87．实现偏振光的干涉至少需要哪几个元件它们分别起什么作用答：至少需要两个偏振片和一个波片;第一个偏振片：把自然光转变为线偏振光;波片：分解光束和相位延迟作用,将入射的线偏振光分解成振动方向垂直的两束线偏振光;第二个偏振片：把两束光的振动引导到同方向上,使产生干涉;88．线偏振光干涉强度分布的数学表达式为何答：线偏振光干涉强度分布的数学表达式为：89．尼科耳棱镜能够从自然光中获得线偏振光;其主要光学原理是什么答: 双折射,全反射;90.光通过物质时,它的传播情况会发生哪些变化这些变化会表现出哪些现象答：1光通过物质时,它的传播情况会发生两种变化：一是,光束愈深入物质,强度将愈减弱；二是,光在物质中传播的速度将小于真空中的速度,且随频率而变化;2这些变化会表现出光的吸收、散射和色散三种现象;91.光的吸收、散射和色散三种现象都是由什么引起的实质上是由什么引起的答：1光的吸收、散射和色散三种现象都是由光和物质的相互作用引起的;2实质上是由光和原子中的电子相互作用引起的;92.光的吸收有哪两种答：光的吸收有一般吸收和选择吸收两种;93.朗伯定律和比尔定律的数学表达式为何答：朗伯定律和比尔定律的数学表达式分别为：94.什么是瑞利散射瑞利定律如何表述答：1线度小于光的波长的微粒对入射光的散射现象通常称为瑞利散射;2瑞利定律表述为：散射光强度与波长的四次方成反比,即：I = f - 495.通过在照相机镜头前加偏光镜,可以使得所拍摄的蓝天中的白云显得更加鲜明和富有层次,试分析如何调整偏光镜的方位答：晴朗天空的背景光应为瑞利散射光,是平面偏振光,且偏振方向相对于相机物镜光轴的竖直方向;白云应为米氏散射光,是自然光;因此,偏光镜透振方向应调整至水平方位,即可以部分减弱天空背景光影响;96．试分析白云和蓝天的光学现象;答：白云是小液珠或小冰晶组成,他们的颗粒大于可见光波长,因此发生廷德尔散射;颜色为白色;大气的微粒小于可见光波长,因此,大气发生的散射为瑞利散射;瑞利散射的散射光强度与波长的四次方成反比,因此,蓝光散射较重,大气成蓝色;97.黑体的斯忒藩—玻尔兹曼公式、维恩位移公式为何答：黑体的斯忒藩—玻尔兹曼公式、维恩位移公式分别为：98. 1900年,普朗克在对黑体辐射的研究中做了哪些假设答：普朗克假设：①器壁振子的能量不能连续变化,而只能够处于某些特殊状态,这些状态的能量分立值为0,E0 ,2 E,3 E,……,n E其中n是整数;这个允许变化的最小能量单位 E称为能量子,或简称量子;②能量子的能量必须与频率成正比,即 E＝ h ,h 是一个与频率无关、也与辐射性质无关的普适常量 ,叫做普朗克常量;年,爱因斯坦在对光电效应的研究中做了什么假设答：爱因斯坦作了光子假设,即：光在传播过程中具有波动的特性,而在光和物质相互作用的过程中,光能量是集中在一些叫光量子光子的粒子上;产生光电效应的光是光子流,单个光子的能量与频率成正比,即E＝h100.什么是康普顿效应答：波长改变的散射称为康普顿效应;101.什么是激光答：激光是光受激辐射放大的简称,它是由激光器产生的,波长在1mm以下的相干电磁辐射,它由物质的粒子受激发射放大产生,具有良好的单色性、相干性和方向性;102.激光的工作原理是什么它主要有哪些特点答：激光的工作原理是通过辐射的受激发射而实现光放大;它的主要特点有：单色性佳、亮度高、相干性强、方向性好等;103.什么是全息照相它的基本原理是什么答：既能记录光波振幅的信息,又能记录光波相位信息的摄影称为全息照相;它的基本原理是双光束干涉;104.全息照相主要有哪些特点答：全息照相主要特点有：①它是一个十分逼真的立体像;它和观察到的实物完全一样,具有相同的视觉效应;②可以把全息照片分成若干小块,每一块都可以完整地再现原来的物像孙悟空似的分身术;②同一张底片上,经过多次曝光后,可以重叠许多像,而且每一个像又能不受其他像的干扰而单独地显示出来,即一张底板能同时记录许多景物;④全息照片易于复制等;填 空 题1．光的相干条件为频率相同、振动方向相同、相位差恒定;2．衍射可分为菲涅耳衍射、夫琅禾费衍射两大类;3．望远镜放大本领的数学表达式为21f f M ''-= 4．清晨日出时看到太阳呈红色,这是由于光的散射的缘故;5．表示一切物质都具有波粒二象性的数学表达式为λυhP h E ==,;6．通常把既能记录光波振幅的信息,又能记录光波相位信息的摄影称为全息照相;7．可见光在电磁波谱中只占很小的一部分,其波长范围约是 390~760nm;8．显微镜放大本领的数学表达式为2125f f l M '⋅'-≈; 9．偏振光可以具有不同的偏振态,这些偏振状态包括自然光、平面偏振光、部分偏振光、圆偏振光、椭圆偏振光;10．费马原理是指光在两定点之间传播时其光程为极值,即沿光程极大,极小或恒定值传播;11．光的衍射条件是障碍物的限度和波长可比拟;12．迈克尔逊干涉仪的反射镜M 2移动0.25mm 时,看到条纹移动的数目为1000个,若光为垂直入射,则所用的光源的波长为500nm;13．n 2=1的空气对于n 1=的玻璃而言,其临界角c i ＝或者是32arcsin ; 14．一束左旋圆偏振光垂直入射到半波片上,则透射光束为右旋圆偏振光;15．单色平面波照射到一小圆孔上,将其波面分成波带;若极点到观察点的距离。
高二物理光学知识点
高二物理光学知识点一、光的传播1. 光的直线传播：在均匀介质中，光沿直线传播。
2. 光的反射定律：入射角等于反射角。
3. 光的折射定律：在两种介质的界面上，入射光线、折射光线和法线都在同一个平面内，且入射角和折射角的正弦值之比等于两种介质的折射率之比。
二、反射镜1. 平面镜：成像特点为正立、等大、虚像。
2. 曲面镜：包括凹面镜和凸面镜，凹面镜能聚焦光线，凸面镜能散射光线。
三、折射1. 透镜：包括凸透镜和凹透镜，凸透镜能聚焦光线，凹透镜能发散光线。
2. 透镜成像规律：透镜的焦距、物距和像距之间的关系，以及成像的性质（实像或虚像）。
四、光的干涉1. 杨氏双缝干涉实验：证明了光的波动性。
2. 干涉条件：相干光波相遇时，满足相位差为整数倍的波长时产生构造性干涉，相位差为半整数倍的波长时产生破坏性干涉。
五、光的衍射1. 单缝衍射：光通过狭缝时发生弯曲和扩散现象。
2. 衍射光栅：由多个等距的狭缝组成的光栅，能产生明暗相间的衍射图样。
六、光的偏振1. 偏振光：只在一个平面内振动的光。
2. 马吕斯定律：描述偏振光通过偏振片时，透射光强度与偏振片的偏振方向的关系。
七、光的颜色和光谱1. 色散：光通过介质时，不同波长的光速不同，导致不同颜色的光分离。
2. 光谱：通过棱镜或光栅分解白光，得到从红到紫的连续光谱。
八、光的量子性1. 光电效应：光照射到金属表面时，能使金属发射电子。
2. 光子：光的量子，具有能量和动量。
九、激光1. 激光的特性：单色性好、相干性高、方向性高的光源。
2. 激光的应用：通信、医疗、工业加工等领域。
以上是高二物理光学的主要知识点概述。
每个知识点都可以进一步深入学习，包括相关的实验、公式推导和应用实例。
这篇文章的目的是提供一个清晰的框架，帮助学生理解和复习光学的基本概念。
光学总复习
光学考点一：光沿直线传播——（1）小孔成像，大孔留影（2）日食、月食（3）光速例题1、一九二三年美国物理学家迈克耳逊用旋转棱镜法较准确的测出了光速，其过程大致如下，选择两个距离已经精确测量过的山峰（距离为L），在第一个山峰上装一个强光源S，由它发出的光经过狭缝射在八面镜的镜面1上，被反射到放在第二个山峰的凹面镜B上，再由凹面镜B反射回第一个山峰，如果八面镜静止不动，反射回来的光就在八面镜的另外一个面3上再次反射，经过望远镜，进入观测者的眼中。
(如图所示) 如果八面镜在电动机带动下从静止开始由慢到快转动，当八面镜的转速为ω时，就可以在望远镜里重新看到光源的像，那么光速等于( ) A、8Ｌω／π B、4Ｌω／π C、16Ｌω／π D、32Lω／π例题2、身高1.60m的人以1m/s的速度沿直线向路灯走下去，在某一时刻，人影长1.8m，经过1s，影长度变为1.3m（人尚未经过路灯），这盏灯的高度应为_______例题3、点光源S和不透明小球同处于一个水平面上，并位于竖直墙MN的一侧，如图所示，让小球A做自由落体运动，那么A球在墙上的影子的运动是____A、匀速直线运动B、自由落体运动C、加速度增大的直线运动D、加速度a>g的匀加速直线运动例题4、如图所示为发生月食时，太阳照射光线的示意图，当月球进入图中哪个区域时，在地球上处于夜晚地区的观察者可以看到月食（）．A、全部进入区域ⅠB、全部进入区域Ⅱ或ⅣC、全部进入区域ⅢD、部分进入区域Ⅰ例题5、有关日食和月食，下列说法正确的有（）．A、当月亮将照到地球的太阳光挡住时，将发生日食．B、当照到月亮的太阳光被地球挡住时，将发生月食．C、日食发生在望日（农历十五），月食发生在朔日（农历初一）．D、日食发生在朔日，月食发生在望日．考点二、光的反射——（1）基本定律（2）光路可逆例题6、如图所示，一玻璃棱镜的横截面是等腰△abc，其中ac面是镀银的。
现有一光线垂直于ab面入射，在棱镜内经过两次反射后垂直于bc面射出。
《光学》知识复习
《光学》知识复习一、光的传播。
1、光源：⎭⎬⎫⎩⎨⎧射其它光源发的光。
的物体，不是反射和折本身正在发光理解：光源一定指的是的物体叫光源。
定义：能够例题：能够发光的物体叫光源。
①太阳，②月亮，③星星，④流星，⑤夜明珠，⑥钻石，⑦蜡烛的火焰，⑧发光的电灯，⑨打开的电视机，⑩萤火虫。
其中一定是光源的有 ；一定不是光源的有 ；可能是可能不是的有 。
2、光的直线传播：光在 介质中沿直线传播。
（光沿直线传播是有条件的：“同一种均匀介质”中或在“真空”中沿直线传播。
）能说明光沿直线传播的现象有：()()()⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧日食和月食的形成影子的形成小孔成像321 应用光沿直线传播的原理例子有：()()()⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧所有人，队伍就站直了排队时前面一人挡住了射击瞄准时三点一线激光准直321 例题：①下列说法正确的是（ ）A 、光总是沿直线传播B 、光射不到影子里是因为光在均匀介质中传播的路径是直线C 、小孔成像现象说明了在同种均匀介质中光的传播路径是直线D 、光在各种介质中传播的速度是一样的②不能用光的直线传播来解释的物理现象是（ ） A 、影子的形成B 、太阳的光穿过大气层射向地面过程中发生弯曲C 、“一叶障目、不见泰山”D 、发生雷电时，先看见闪电而后听到雷声3、光的传播速度：①光的传播需要时间。
以前人们认为光的传播不需要时间。
后来科学家准确测出了光在真空中的传播速度是：C=3×108m/s=3×105Km/s 。
所以光的传播是需要时间的。
②光在空气中的传播速度比真空中传播速度慢，约为3×108m/s 。
声音在空气中的传播速度（一标准大气压下，15℃时）为340m/s. 这就是为什么打雷时，总是先看到闪电，后听到雷声的原因。
③光在水中、玻璃中的传播速度比空气中小，只有空气中的3/4和2/3。
以上说明：光的传播不需要介质，有介质反而使其传播受阻。
介质越密，传播速度越小。
大学《光学》复习要点
,R kN kN
15、光学仪器的像分辨本领：
艾里斑：
1.22
D
, D 2a
D
瑞利判据： m 1.22
16、马吕斯定律： E E E0 cos
I I 0 cos
2
IM Im I P IP 17、偏振度： P IM Im Fra bibliotek In IP
18、巴比涅原理 19、瑞利判据 20、马吕斯定律 21、布儒斯特定律 22、光的偏振态：自然光、线偏振光、 部分偏振光、圆偏振光、椭圆偏振光 23、双折射：o光和e光 24、光的本性
二、基本公式及知识点
sin i1 n2 n12 1、折射定律： sin i2 n1 n i c arcsin 2 , n1 n 2 n 2、全反射： 1 min sin 2 n
2f
暗纹条件：sin
14、多缝夫琅和费衍射和光栅： 多缝衍射的强度公式：
d sin N 2 a sin ， I I0 ( ) ( ) sin ， sin
2
sin
暗纹条件：
m d sin ( k ) N
k 0, 1, 2, 3, m 1, 2,3, , N 1
2
L
4 nh cos i
I0 IR (1 R)2 1 4 R sin 2 ( / 2)
半角宽的具体计算:
1 R ik 4 nh sin ik 2 nh sin ik R
12、菲涅耳圆孔衍射和圆屏衍射： 1 半波带法： A( P0 ) [ A1 (1)( n 1) An ] 2 矢量图解法：
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5.(2012·南通中考)已知一物体AB，请画出它在镜中的像
A′B′.
【解析】根据平面镜成像的特点可知，物体在平面镜中所成的 像与物体关于镜面对称，因此在图中作AB关于镜面的对称图形，
即是它在镜中的像A′B′.
答案：如图所示
效果检测
1.排纵队时，如果你看到自己前面的一位同学挡住了前面所有 的人，队就排直了，这可以用___________ 光的直线传播 _来解释.光在真 3×105 空中的传播速度是 km/s，地球距太阳约 1.5×1011m，我们所看到的太阳光实际上是太阳在 s 500 前发出的。
.
【典例】(2012·茂名中考)如图甲所示是小明利用透明玻璃板
“探究平面镜成像特点”的实验装置.
(1)实验中选择两根完全一样的蜡烛A和C，是为了比较像与物 的_______ 大小 关系.
(2)实验时，小明应在______( Ａ 选填“Ａ”或“B”)侧观察蜡烛A经玻璃板
所成的像.
不变 。 (3)小明将蜡烛A逐渐远离玻璃板时，它的像的大小将______
11 在探究“平面镜成像的特点”实验 中，在平薄玻璃板前放一支点燃的蜡烛， 在玻璃板后放上另一支相同的蜡烛，如图 所示。移动后面的蜡烛，直到看上去它跟 前面的蜡烛的像完全重合。这样做的主要 目的是（ B ） A.验证像与物体到镜面的距离相等 B.验证像与物体的大小相同 C.验证平面镜所成的像是虚像 D.验证平面镜成像满足光的反射规律 12晚上，在桌上铺上一张白纸,把一块小 平面镜放在白纸上,用手电筒的光正对着 平面 镜和白纸照射,从侧面看去 ( ) D A 镜子比较亮，因为发生了镜面反射 B 镜子比较亮，因为发生了漫反射 C 白纸比较亮，因为发生了镜面反射 D 白纸比较亮，因为发生了漫反射
2.在树阴下的地面，看到许多小亮斑都呈圆形，这些圆形亮斑 是______ 太阳 的像 ，是_______ 太阳 的光沿直线传播通过树叶间的 ______ 间隙 形成的.
3.我们能从各个方向看见房间里的物体，这是由于光线射到物体 漫反射 的缘故，人们从平面镜中看见物体的像，这 表面发生_________ 镜面反射 是光的____________ 现象. 4.湖面上空的直升飞机，以72 km/h的速度平行湖面飞行，则水中 20 ，像以飞机为参照物是_______ 静止 飞机像的速度是_____m/s 的. 5 . 一只小鸟在平静的湖面上飞过,当小鸟距水面3m时,小鸟在湖 虚 反射 面的“倒影”是 (填“实”或“虚”)像，它是由于光的 形成的，该“倒影”距小鸟 m。 6 6. 右面两图都是时钟在平面 镜中成的像，它们的实际时间 3∶40 ；乙： 12∶05 。 是甲：
应用 —平面镜
现象 折射 规律 应用—凸透镜
初中物理总复习 光学部分
光现象
★知识梳理
★要点辨析---影子、实像、虚像
★实验专项 ★作图专项 ★体验真题
光的产生——光源
能够发光的物体 叫光源
自然光源： 太阳
。
月亮
不是
光源
人造光源： 点亮的电灯 。
一、光的直线传播及应用
1.条件：光在_______________ 同一种均匀介质 中沿直线传播.
提示：不断改变入射光线的方向，观察纸板上折射光线 (或反
射光线)位置的变化. (3)当将光线从水中射向空气中时(或沿反射光线入射到镜面时
),可看到折射光线(或反射光线)沿入射光线方向射出,这说明
了什么? 提示：光发生折射(或反射)时,光路是可逆的.
实验二：探究平面镜成像的特点
光的反射 1.实验原理：_________. 刻度尺 2.实验器材：_______ 玻璃板 、_________ 两支相同的蜡烛、白纸、_______、 光屏、火柴、支架等. _____ 等效替代法 3.实验方法：___________.
对称 (4)对称：像和物关于平面镜_____.
潜望镜 (3)平面镜的应用： ①成像 ②改变光路
【活学巧用】
小丑照镜子 (1)小丑在镜子中看到的“自己”是______像. (2)当小丑走近镜子时，他在镜子中的像大 小将_____(选填“变大”“变小”或“不 变”).同时像将_____(选填“远离”或 “靠近”)平面镜.
一、光的三种现象的区分 光的直线传播 三 种 定义和 光 条件 现 象 光的 反射
光在同种均匀物质中沿直线传播
光从一种物质射到另一种物质 表面时被反射回这种物质中 光从一种物质斜射入另一种物 质中，光线发生偏折
光的 折射
条件 一 种 直线 介质中 传播 传 现象
速度
现象
光源
播
定律
反射 种类
两 种 介质界面
2.光屏作用
(1)显示光的传播路径； (2)验证折射光线、反射光线和入射光线、法线在同一平面内；
(3)显示反射角(或折射角)随入射角的变化情况.
3.问题探究 (1)两实验中，为什么都需将纸板折转一定的角度？ 提示：为了探究折射光线(或反射光线)和入射光线及法线是否 在同一平面内. (2)两实验中，如何探究折射角(或反射角)与入射角的关系？
3．光的反射定律： 反射光线、入射光线和法线在同一平面内； 入 反射光线和入射光线分居在 法线两侧 ； 射 反射角 等于 入射角． 光
线
N
法 反 线 入
4．在反射现象中，光路是 可逆的 ．
射 射 角 角 r i
入射
反 射 光 线 分界面
O
（反射面）
5.两种反射
①镜面反射
②漫反射
都遵循光的 反射定律
二、光的反射定律和折射规律 3.(2011·宜宾中考)一束光斜射向水面上O点，发生折射和反 射，其反射光线如图所示，请在图中作出此光线的入射光线和
折射光线.
三、平面镜成像及其应用 4.(2012·南昌中考)如图所示，在“探究 平面镜成像特点”的实验中，下列说法正 确的是(
A)
A.为了便于观察，该实验最好在较黑暗的 环境中进行 B.如果将蜡烛A向玻璃板靠近，像的大小会变大 C.移去后面的蜡烛B，并在原位置上放一光屏，发现在光屏上 能成正立的像 D.保持A、B两支蜡烛的位置不变，多次改变玻璃板的位置，发 现B始终能与A的像重合
(选填“变大”“不变”或“变小”).
(5)细心的小芳透过玻璃板观察蜡烛A的像时，看到在像B处的后面还有一 个较模糊、与像B有部分重叠的像，出现两个像的原因是____
玻璃板太厚反射后形成两个虚像 _______ __.
【延伸探究】结合典例探究以下问题：
点燃A蜡烛，如果在桌面上无论怎样移动玻璃板后面的B蜡烛都 无法与A蜡烛的像完全重合，你推断其原因是______________ _____________________________________________________. 【解析】平面镜成像的特点：物像关于镜面对称，B蜡烛无法 与A蜡烛的像完全重合，说明A蜡烛的像没有完全成在桌面上， 故可断定玻璃板与水平桌面不垂直. 答案：玻璃板与水平桌面不垂直
紫外线的作用
a.使荧光物质发光 b.杀死微生物 c.有助于人体合成维生素D 太阳光是天然紫外线的最重要来源 但过量的紫外线对人体有害
15.(2011·福州中考)空调遥控器能够控制空调的开机、关机
、调温等，利用的是( A.红外线 C.X射线
A
) B.紫外线 D.可见光
16.(2010·威海中考)一些枪械上的瞄准器装有夜视仪，这利
③虚像：是反射光线（或折射光线）的反向延长线相 交而成的。只能用眼睛看到，不能在光屏上呈现。形 成原因是光的反射或光的折射。如平面镜成的像，凸 透镜做放大镜用时成的像。
三、专项实验
实验一：探究光的反射、折射规律
利用如图所示的实验装置，进行“探究光的反射规律”的实验
.
1.实验器材：激光笔、平面镜、 一张可折转的纸板、量角器、水槽等.
②法线与镜面垂直
2. 利用平面镜成像特点作图
物、像、镜面、连线（四项中知二求一）
a)已知物，求作像 b)已知像，求作物
A
•
B
•
A'
A
•
B' B B'
•
A'
一、三种光现象的区分 1.(2012·成都中考)如图所示的四种现象中，属于光的反射现
象的是( C )
2.(2011·漳州中考)站在清澈的湖边常常可以看到水中鱼儿在白 云里穿梭的景象.人看到鱼儿是由于光的 折射 而形成的像，白云 是由于光的 反射__形成的.
2．色光的混合： 红 、 绿 、蓝 是光的三原色，把这三 种色光按不同的比例混合，能产生任何一种其他颜色的光 ，而光的三原色，却 不能 用其他色光混合而成．
红外线
紫外线
红光以外部分的能量辐射叫做红外线，光谱的紫光以外，
也有一种看不见的光，叫紫外线。 红外线作用： a.升温 ，加热 b.红外线夜视仪 c.遥控
对称 4.实验结论：像物等大、等距、虚像、像物关于平面镜_____.
5.问题探究
(1)实验中为什么选用两支完全相同的蜡烛? 提示：便于比较像和物的大小. (2)实验中白纸、刻度尺的作用是什么? 提示：在白纸上标注镜面、物像的位置，刻度尺便于测量像和
物到平面镜的距离.
(3)在实验中，为什么用玻璃板代替平面镜？ 提示：玻璃板不但能反射成像，而且透明，便于确定像的位置
利用镜面反射可以改变光的传播方向 利用漫反射可以使人在不同方向看到本身不发光的物体
3.平面镜成像
(1)平面镜成像原理：
B1
B2
N2
O2
光的反射
S
N1
O1
.
.S’
(2)平面镜成像特点：
(1)虚实：成的像为_____. 虚像
(2)等大：像和物的大小_____. 相等 相等 (3)等距：像和物到平面镜的距离_____.
用的是__ 红外线 ___.平时我们使用的防晒伞，是为了防止______ 紫外线 对人体的伤害.(选填“红外线”或“紫外线”)