2010年物理光学期末考试总结
中国科学院大学《高等物理光学》期末知识点总结
20 讲题目：平面波与球面波；空间频率；角谱：波的叠加；空间频率的丢失：卷积的物理意义；抽样定理；衍射与干涉；透过率函数；近场与远场衍射；“傅里叶变换与透镜”；対易：衍射的分析法：空品対易；全息；阿贝成像原理（4f 系统）；泽尼克相衬显微镜；CTF;OTF;非相干与相干成像系统；衍射的计算机实验；衍射的逆问题；叠层成像（Ptychography）；如何撰写科技文章面有限短距离 z 处得观察平面上，坐标是(0, b).求观察平面上的光强分布，并说明该光强分布与孔径是什么关系;若该孔径是两个矩形孔，求观察平面上的光强分布，并画出沿 y 轴方向的𝐴𝑘光强分布曲线。
解：孔径平面上透射波的光场分布为U(𝑥0 , 𝑦0 ) = exp(−𝑗𝑘𝑧) exp {−𝑗 [𝑥0 2 +𝑧抽样定理：利用梳状函数对连续函数𝑔(𝑥, 𝑦)抽样，得𝑔𝑠 (𝑥, 𝑦) = 𝑐𝑜𝑚𝑏 ( ) 𝑐𝑜𝑚𝑏 ( ) 𝑔(𝑥, 𝑦)抽样U(x, y) =函数𝑔𝑠 ,由δ函数的阵列构成，各个空间脉冲在𝑥方向和y方向的间距分别为𝑋, 𝑌。
每个δ函数下的体积正比于该点 g 的函数值。
利用卷积定理，抽样函数𝑔𝑠 的频谱为空间域函数的抽样，导致函数频谱𝐺的周期性复𝑛 𝑚现，以频率平面上( , )点为中心重复𝐺见图。
光学实验期末总结
光学实验期末总结光学实验是物理学专业和光学类相关专业的一门重要实验课程，通过这门实验课程的学习，我对光学的基本原理和实验技巧有了更深入的了解，并掌握了一些常见的光学实验方法和仪器的使用。
本文将对我在光学实验中的学习和经验进行总结。
首先，对于光学实验的学习，我们需要掌握一些基本的光学知识。
光学实验的基础知识主要包括几何光学、物理光学和波动光学等内容。
通过课本的学习和老师的讲解，我对这些光学知识有了一定的了解，但仅仅了解理论知识是远远不够的，实际操作才是真正掌握光学知识的关键。
在实验中，我们需要理解实验的目的和步骤，并能正确地操作仪器和测量数据，只有通过实践才能真正掌握光学知识。
光学实验中最常见的实验方法之一是干涉实验。
干涉实验是通过将两束相干光重叠在一起，观察干涉图案来研究光的性质。
我在实验中进行了杨氏双缝干涉实验和劈尖干涉实验。
通过这些实验，我深刻理解了干涉现象的产生机制和干涉条纹的形成规律。
此外，我还用干涉仪研究了光的波长和薄膜的非均匀厚度等效应。
通过这些实验，我对干涉的原理和应用有了更深入的了解。
另一个重要的实验方法是衍射实验。
衍射实验是通过光线的衍射现象来研究光的性质。
我在实验中进行了单缝衍射和双缝衍射实验。
通过这些实验，我深刻理解了衍射的产生机制和衍射图样的形成规律。
除此之外，我还进行了衍射光栅实验，通过测量衍射光栅的角度和条纹间距来确定光栅常数。
通过这些实验，我对衍射的原理和应用有了更深入的了解。
此外，我还进行了偏振实验。
偏振实验是通过研究偏振光的性质来揭示光的振动规律。
我在实验中进行了偏振片的使用和测量不同角度下的透光光强度，通过这些实验，我深入理解了偏振光的性质和偏振片的工作原理。
除此之外，我还用偏振显微镜观察了各种物质的偏振现象，通过这些实验，我对偏振的原理和应用有了更深入的了解。
在光学实验中，仪器的使用和数据处理是非常重要的。
光学实验中常用的仪器有干涉仪、显微镜、光栅等。
我们需要熟悉这些仪器的使用方法和操作技巧，只有熟练掌握仪器的使用，才能正常进行实验并获得准确的数据。
光学期末重点总结
光学期末重点总结光学是研究光的性质、产生、传播、探测与应用的科学。
光学是物理学、化学、材料科学、电子技术等学科的重要基础。
光学已经广泛应用于现代科技和工业生产中，如激光、光纤通信、光学仪器等领域。
本文将对光学的基本概念和重要内容进行总结，以帮助读者复习光学课程。
一、光的本质和光的传播光既可以被看作是粒子也可以被看作是波动。
这种波粒二象性是光学中最基本的概念之一。
光速的恒定性和和普朗克常数与速度的乘积为常数的平行存在被称为光的量子理论和特殊相对论的基础。
光的传播可以通过几何光线法和波动理论来描述。
几何光线法主要使用光线和光线在界面上的反射和折射的规律，可以解决大部分与光路、光线夹角、光斑位置和大小有关的问题。
波动理论是一种更广泛适用的方法，可以描述光的干涉、衍射、散射等现象。
二、光的相干性和干涉相干性是指光波在时间和空间上的一致性。
光的相干性与干涉现象密切相关。
光的干涉是指两束或多束光波相互作用产生的干涉图样。
干涉可以分为同向干涉和反向干涉。
同向干涉中，两束光波以同一方向传播，可产生等厚干涉、等倾干涉、等交干涉等现象。
其中最典型的是杨氏双缝实验，它揭示了光的波动性和波粒二象性。
反向干涉中，两束光波以相反的方向传播，产生的典型现象是牛顿环和利萨茹图案。
牛顿环的原理是通过透镜和平板之间的干涉现象来实现精确测量，被广泛应用于实验室和工业生产中。
三、光的衍射和衍射光栅光的衍射是指光通过孔径或者物体的边缘时发生弯曲和扩散的现象。
波动理论可以有效描述光的衍射现象。
衍射会导致光斑的扩散、衍射图样的产生以及物体的像的模糊。
光的衍射也被广泛应用于光学仪器中，如显微镜、望远镜、光栅等。
光栅是一种具有规则周期性结构的光学元件，通过光栅的衍射原理，可以实现光的分光分析和频谱仪的构建。
光栅也是光学仪器中重要的元件之一。
四、光的散射和激光光的散射是指光通过物质时，发生方向的改变和强度的变化的现象。
散射可以分为弹性散射和非弹性散射。
(完整)物理光学期末复习总结,推荐文档.doc
物理光学期末复习总结名词解释：1全反射：光从光密射向光疏，且入射角大于临界角时，光线全部返回光密介质中的现象。
2折射定律：①折射光线位于由入射光线和法线所决定的平面内。
②折射角的正弦与入射角的正弦之比与入射角大小无关，仅由两种介质的性质决定。
sin I 'nsin I n'3 瑞利判据：①两个波长的亮纹只有当他们的合强度曲线中央极小值低于两边极大值的81% 时才能分辨。
②把一个点物衍射图样的中央极大与近旁另一点物衍射图样的第一极小重合，作为光学系统的分辨极限，并认为此时系统恰好可以分辨开两物点。
4干涉：在两个（或多个）光波叠加的区域，某些点的振动始终加强，另一些点的振动始终减弱，形成在该区域内稳定的光强强弱分布的现象。
5衍射：当入射光波波面受到限制之后，将会背离原来的几何传播路径，并呈现光强不均匀分布的现象。
6倏逝波：当发生全发射现象时，在第二介质表面流动的光波。
7光拍现象：一种光强随时间时大时小变化的现象。
8相干光束会聚角：到达干涉场上某点的两条相干光线间的夹角。
9干涉孔径角：到达干涉场某点的两条相干光线从实际光源发出时的夹角。
10 缺级现象：当干涉因子的某级主极大值刚好与衍射因子的某级极小值重合，这些极大值就被调制为零，对应级次的主极大值就消失了，这一现象叫缺级现象。
11 坡印亭矢量（辐射强度矢量）：单位时间内通过垂直于传播方向的单位面积内电磁能量的大小。
12 相干长度：对光谱宽度的光源而言，能够发生干涉的最大光程差。
13发光强度（Ⅰ）：辐射强度矢量的时间平均值14全偏振现象：当入射光为自然光且入射角满足12，P0 ，即反射光中只有S 波，没有P2波，发生全偏振现象。
15 布儒斯特角：发生全偏振现象时的入射角，记为B， tan B n2 。
n116 马吕斯定律：从起偏器出射的光通过一检偏器，则透过两偏振器后的光强I 随两器件透光轴的夹角而变化，即 I I 0 cos217双折射：一束光射入各项异性介质中分成两束的现象。
光学小结
光学小结
有折射率分别为n 的两种介质， 例8 有折射率分别为 1、n2的两种介质，当自然光从第一 种介质入射到第二种介质时，起偏角为i 种介质入射到第二种介质时，起偏角为 0，而自然光从第 二种介质入射到第一种介质时，起偏角为i’ 二种介质入射到第一种介质时，起偏角为 0；若i0> i’0，则 两种介质之间的折射率关系为（ 两种介质之间的折射率关系为（ C ） （A） n1 > n2 ） （C） n1 < n2 ） （B） n1 = n2 ） （D）难以判断。 ）难以判断。
S1
P1 S P0 S2 P2 O
光强变弱，最大光强2I0 光强变弱，最大光强 （ 2） 若在双缝 1 和 S2 后再分 ） 若在双缝S 别加一偏振片P 且使P 别加一偏振片 1和P2，且使 1 和P2的偏振化方向相互垂
屏上的光强分布如何？ 直，都与P0的偏振化方向成 o角，屏上的光强分布如何？ 都与 的偏振化方向成45 无干涉条纹， 无干涉条纹，光强均匀分布 ____________________________
光学小结
例4. 一束圆偏振光 波片上， （1）垂直入射到 波片上，透射光的偏振态为（ B ） ）垂直入射到1/4波片上 透射光的偏振态为（ （A）自然光； （B）线偏振光 ）自然光； ） （C）椭圆偏振光 （D）圆偏振光 ） ） （2）垂直入射到1/8波片上，透射光的偏振态为（ C ） 垂直入射到1/8波片上，透射光的偏振态为（ 1/8波片上 （A）自然光； （B）线偏振光 ）自然光； ） （C）椭圆偏振光 （D）圆偏振光 ） ）
k级明 k级暗
中心处级次最低， 中心处级次最低，条纹内疏外密
光学小结
4. 单缝夫琅禾费衍射
I = I0
sin 2 β
物理期末成绩总结
物理期末成绩总结作为一门理科，物理学在学生中常常被认为是一门枯燥乏味的科目。
然而，在这个学期的物理学习过程中，我深深体会到了物理学的魅力和实用性。
通过对力学、热学、光学、电磁学等多个领域的学习和实验，我的物理学习水平得到了显著提高。
首先，在力学方面，我对牛顿运动定律、万有引力定律等基本概念有了更深入的理解。
在学习过程中，我通过对实验数据的分析和计算，练习了计算速度、加速度、力和功等物理量的方法，提高了我的计算能力和实验操作能力。
在课堂上，老师讲解了如何运用动量守恒和动能定理等原理解决实际问题，这使我能更加灵活地应用物理知识。
其次，在热学方面，我学习了温度、热量、理想气体状态方程等基本概念。
通过实验和计算，我进一步了解了热能转化和热力学定律。
在学习中，我还了解了热传导、热辐射和热对流等热传递方式，在实验室实践中观察到了热传递现象，对热量的传递和转化有了更深入的了解。
此外，在光学方面，我学习了光的反射、折射、干涉和衍射等基本现象和定律。
通过实验，我观察到了光在不同介质中的传播和折射现象，学会了用测微计测量物体的厚度和折射率，并通过干涉和衍射实验，初步了解了光的波动性质。
最后，在电磁学方面，我学习了静电场、电流和磁场、电磁感应等基本概念和定律。
通过实验，我观察到了静电场的产生和作用，接触了磁场的强度和方向计算，以及电磁感应的原理和应用。
总的来说，这个学期的物理学习让我收获颇丰。
我不仅掌握了物理学的基本知识和实验操作技能，还培养了观察和分析问题的能力。
物理学习过程中的实验环节让我体验到科学探究的乐趣，增加了对物理学的兴趣和喜爱。
然而，回顾这个学期，我也发现了自己的一些不足之处。
首先，我在物理理论知识的掌握上还有欠缺，对一些物理定律和公式的记忆不够牢靠。
这使得在解题过程中，常常花费过多的时间去查找和确认基本概念和公式。
其次，在实验操作方面，我有时候会出现操作不规范或者不细心的情况，导致实验结果的误差较大。
物理期末考试成绩分析总结
物理期末考试成绩分析总结物理期末考试成绩分析总结一、引言物理是一门重要的科学学科，以探讨自然界中各种现象和规律为基础。
期末考试作为一种评估学生学习成绩和掌握知识水平的重要方式，在学生学习过程中起着至关重要的作用。
本文旨在对物理期末考试成绩进行分析，并总结出其中存在的问题和帮助提高成绩的方法。
二、成绩分析1. 总体成绩分布对于期末考试成绩的分布进行统计分析可以了解整体的学习状况。
根据我们的数据，总体成绩分布如下：A级：10人B级：45人C级：30人D级：10人E级：5人可以看出，成绩集中在B和C级，并没有出现过多的高分或低分。
这可能表明学生们对于物理知识的掌握程度普遍较为平均，但是对于高难度问题的解答能力有所欠缺。
2. 难度分析对于期末考试题目的难度进行分析，可以帮助我们更好地评估学生学习情况。
我们对于每一道题的正确率进行了统计。
题目一：正确率70%题目二：正确率85%题目三：正确率75%题目四：正确率60%题目五：正确率80%通过以上的统计数据，我们可以看出，对于难度较小的题目，大多数学生能够正确回答。
然而，随着题目的难度增加，学生的正确率有所下降。
特别是对于题目四，正确率仅为60%，显示出了学生们在解决复杂问题时的困难。
3. 知识点掌握情况对于不同的知识点的考察，我们进行了成绩分析。
以下为得分率较高的知识点：电磁感应：正确率90%力学：正确率85%电路：正确率80%以下为得分率较低的知识点：波动光学：正确率60%核物理：正确率55%热力学：正确率70%通过以上分析，我们可以看出学生们在电磁感应、力学和电路等知识点上的掌握情况较好，但对于波动光学、核物理和热力学等知识点掌握程度较低。
三、问题分析通过以上的成绩分析，我们可以得出以下问题：1. 解决复杂问题的能力较差：学生在解答难度较高的问题时，表现出较低的正确率。
这可能是因为他们在理解问题、分析问题和解答问题的能力上有所欠缺。
2. 知识点掌握不均衡：学生在不同的知识点上的掌握情况存在差异。
光学教程期末知识点总结
光学教程期末知识点总结光学是研究光的传播、反射、折射以及与物质相互作用的科学。
光学知识在现代科技和工程领域有着广泛的应用，如光纤通信、激光技术、光学显微镜等。
在光学学习中，我们需要了解光的性质、光的传播规律、光的折射和反射规律以及光的成像规律。
下面就对光学教程期末知识点进行总结。
一、光的性质1. 光的波动性光是一种电磁波，具有波长、频率和振幅等特性。
光的波动性表现为光的干涉和衍射现象，根据不同波长的光线，我们可以通过干涉仪和衍射光栅来观察光的波动特性。
2. 光的能量光具有能量，能够力量物体。
光的能量和光强、光强度和面积有关，我们可以通过光能量的计算来了解光对物体的作用。
二、光的传播规律1. 光的直线传播在均匀介质中，光沿着直线传播，这是光的基本传播规律。
2. 光的反射光线在与介质表面发生反射时，入射角等于反射角，根据菲涅尔公式我们可以计算反射光的反射率。
3. 光的折射光线从一种介质传播到另一种介质时，会发生折射现象，入射角、折射角和介质的折射率之间存在一定的关系，这是根据折射定律可以得到。
三、光的成像规律1. 几何光学成像根据物体和成像点的关系，我们可以通过几何光学原理来进行成像点的计算，常见的成像方式有实像和虚像，我们可以根据物体和成像点的位置来进行实际成像情况的判断。
2. 透镜成像透镜是一种常见的光学器件，通过透镜的焦距、物的位置和成像点的位置，我们可以计算透镜成像的位置，了解透镜的成像规律。
3. 光的色散不同波长的光线通过透镜或棱镜会呈现出不同的色散现象，这是光的波动特性和折射规律共同表现出来的现象。
以上就是光学教程期末知识点的总结，通过对光的性质、光的传播规律和光的成像规律的了解，我们可以加深对光学原理的理解，为进一步的学习和应用打下基础。
光学知识在现代科技和工程领域有着广泛的应用，希望大家在学习中能够认真对待，加强理论知识的理解，提高实践能力，为光学领域的发展做出贡献。
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线偏振光的方位角：线偏振光的振动面与入射面间的夹角称为线偏振光的方位角。
相干时间：⑴光源发出的一个光波列所用的平均时间⑵指光源发出的光波列被一分为二再合二为一时能产生干涉的最大时间差（答对1，2个中的一个即可）(2分)⑶相干时间越大，单色性越好。
(1分)
相干长度：⑴指光源发出的光波列的平均长度⑵光源发出的光波列被一分为二，再合二为一时能产生干涉的最大光称差（答对1，2中的一个即可）(2分)⑶是光源单色性的标志(1分)惠更斯——菲涅耳原理：任一时刻，波前上的每一点都可看成是新的子波波源，下一时刻的波前就是这些子波的公切面（包络面）。
(1分)后来，菲涅耳考虑到惠更斯原理中诸子波既然来自同一波前，它们必定是相干的，因此求出诸子波的干涉效应，也就得出新波前的强度分布了，所以一般把惠更斯原理加干涉原理称为惠更斯——菲涅耳原理。
(1分)
夫朗和菲衍射：当光源和衍射物之间的距离和衍射物与观察屏之间距离二者均为无限远时的衍射称为菲涅耳衍射。
菲涅耳衍射：当光源和衍射物之间的距离和衍射物与观察屏之间距离二者至少有一个是有限的衍射称为菲涅耳衍射。
（没答至少扣一分）
晶体的磁光效应：媒质因磁场而引起的折射率变化，称为磁光效应。
晶体的电光效应：媒质因电场而引起的折射率变化，称为电光效应。
半波损失：在小角度入射(1分)或掠入射(1分)两种情况下，光波由折射率小的媒质（光疏媒质）进入折射率大的媒质（光密媒质）时，反射光和入射光的振动方向相反，这种现象通常称为“半波损失”。
(1分)
寻常光：E o∥D o，l so∥l ko (1分)；即折射率与l k方向无关，与各向同性媒质中光传播情况一样(2分)，故称为“寻常光”
非寻常光：一般情况下E e不平行于D e(1分)，l ke不平行于l se(1分)，折射率随l k的方向改变，与各方向同性媒质中光传播情况不同，故称为“非寻常光”。
(1分)
等厚干涉：各相干光均以同样的角度入射于薄膜(1分)，入射角θo不变(1分)，改变膜厚度，这时每个干涉条纹对应的是同一个厚度的光干涉的结果。
(1分)
等倾干涉：指薄膜（一般板的厚度很小时，均称为薄膜）厚度处处相同(1分)，两光束以各种角度入射时产生的一组干涉条纹(2分)。
干涉条纹的半宽度：在透射光的情况下，半宽度是指透射光强度下降到其峰值的一半时所对应的位相变化量
圆偏振光：电矢量E的端点所描述的轨迹是一个圆(1分)：即在任一时刻，沿波传播方向上，空间各点E矢量末端在x,y平面上的投影是一个圆；(1分)或在空间任一点E的端点在相继各时刻的轨迹是一个圆，这种电磁波在光学上称为圆偏振光。
(1分)
线偏振光：电矢量E的方向永远保持不变(1分)，即在任一时刻，沿波传播方向上，空间各点E矢量末端在x,y平面上的投影是一直线(1分)；或在空间任一点E的端点在相继各时刻的轨迹是一直线，这种电磁波在光学上称为线偏振光。
(1分)
光轴：当光在晶体中沿某方向传播时不发生双折射，晶体内这种特殊方向称之为光轴。
补偿器：改变偏振态的器件叫补偿器。
牛顿环与等倾干涉条纹有何异同？实验上如何区分这两种干涉图样？ (5分) 解：⑴相同处：(2分) ⅰ干涉条纹都是同心圆环 ⅱ等倾干涉：条纹间距 )
1(20
ελ
+-=N h n n f
e N N
e N 1∝
即
越
向
边
缘
环
的
半
径
越
大
，
条
纹
越
密
等厚干涉：（牛顿环）m
R e m λ
21=,m 增加 m e 减少 ,即 越向外条纹越密
⑵
不
同
点
：
(1
分
)
ⅰ等倾干涉：2
cos 2λ
θ+=∆nh 对于h 固定时，θ=0是中央条纹，即
2
2λ
+=∆nh 光程差和干涉极次最大，当环半径增大时对应θ增大Δ减小，
m 减
小
ⅱ
等
厚
干
涉：2
2λ
+
=∆nh （若小角度入射时
）
中
央
条
纹
的
光
程
差
最
小即
2
λ
=
∆ 干涉极次最小即 λm =∆ 2
1
=
m
当环的半径增大时，干涉极次和光程差都在增大。
⑶实验上区别的方法，可以改变h 值的方法（用手压h 减小，反之h 增大）(2分) ⅰ等倾干涉：λθm nh ==∆cos 2，每个圆条纹均有自己的干涉极次m ，对于m 亮环来说，当h 变小时cos θ必然要增大，以保持λm 不变,因此这第m 极环所对应的半张角θ0 就跟着减小，也就是环的半径不断减小，环向中心收缩而且每减少一个环，中心点的亮暗就要变化一次。
ⅱ等厚干涉：2
2λ
+
=∆nh ，对于h =0时是中央条纹，干涉极次最小，等厚干涉的每一
条纹是对应膜上厚度相同的点，当h 减小Δ减小，对应干涉极次m 减小，所以对于原来同一位置即同一半径r 处当h 减小时，干涉极次由m 减小到m -1，即牛顿环在h 变化时向外扩张。
写出平行平板多光束干涉的光强分布公式，并给出公式中各项的物理意义，并分析透射光强I (t)的最大，最小值分别是多少？(5分)
解：⑴光强分布： 2
2
)0()(sin 11
δ
F I I t +=
（1分)
⑵各项含义：)
1(42
R R F -=
R –反射率 )0(I –入射光光强 )
(t I –透射光相干后在干涉仪处的光强 (1分)， δ–相邻两透射光位相差(1分)
⑶)0()0()(max 011I I I t =+=
当02
sin =δ
有最大值(1分)。