光学复习
初中物理光学知识点
初中物理光学知识点一、光的基础知识1. 光的来源：自然光源（太阳、萤火虫）和人造光源（灯泡、荧光灯）。
2. 光的传播：光在均匀介质中沿直线传播，例如激光束在空气中的直线传播。
3. 光速：在真空中，光速约为每秒299,792,458米，是宇宙中最快的速度。
二、光的反射1. 反射定律：入射光线、反射光线和法线都在同一平面内，且入射角等于反射角。
2. 平面镜成像：平面镜能形成正立、等大的虚像。
3. 镜面反射与漫反射：镜面反射指光线在光滑表面上反射，而漫反射指光线在粗糙表面上向各个方向散射。
三、光的折射1. 折射现象：光线从一种介质进入另一种介质时，其传播方向会发生改变。
2. 折射定律：入射光线、折射光线和法线都在同一平面内，且入射角和折射角的正弦值之比为常数（介质的折射率）。
3. 透镜成像：凸透镜能形成实像或虚像，凹透镜只能形成缩小的或放大的虚像。
四、光的色散1. 色散原理：不同颜色的光在通过介质时，由于折射率不同，传播速度不同，导致光线分离成不同颜色的现象。
2. 光谱：通过棱镜可以将白光分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光谱。
3. 物体的颜色：物体的颜色由其反射或透过的光的颜色决定。
五、光的干涉和衍射1. 干涉现象：两个或多个相干光波相遇时，光强的增强或减弱现象。
2. 双缝干涉：通过两个相距很近的狭缝的光波相遇时，会在屏幕上形成明暗相间的干涉条纹。
3. 衍射现象：光波通过狭缝或绕过障碍物时发生的方向改变现象。
六、光的偏振1. 偏振光：只在一个方向上振动的光波称为偏振光。
2. 偏振片：只允许特定方向振动的光通过的光学元件。
3. 马吕斯定律：描述偏振光通过两个偏振片后光强变化的定律。
七、光的应用1. 光纤通信：利用光的全反射原理传输信息。
2. 激光技术：利用激光的高亮度、高单色性和高方向性的特点，在医疗、工业和科研等领域有广泛应用。
3. 光学仪器：如显微镜、望远镜等，利用光学原理放大或观察微小或远距离的物体。
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。
光学复习题
光学复习试卷一、填空题1.一条光线跟平面镜的夹角为35°，那么入射角为__________，反射光线跟入射光线的夹角为__________.2.利用平面镜不但能够__________，如;还能够改变光的__________.如3.平行光线射到粗糙的黑板表面，反射光线射向四面八方，这种反射叫做__________.有的黑板“反光”，因而坐在某一位置的同学看不清上面写的粉笔字，这是因为发生了__________的缘故.4.在水平桌面上有一块厚玻璃板，玻璃板上放着一枚硬币，硬币和它的虚像大约相距10 mm，玻璃板的厚度大约是__________.5.电视机遥控器是利用__________携带的信息实现对电视机遥控的.6.太阳光是天然紫外线的最重要来源.假如太阳辐射的紫外线全部到达地面，地球上的植物、动物和人类__________.7.渔民在叉鱼的时候，他看到水中的鱼是因为__________而成的__________像.像的位置比鱼的实际位置偏__________.所以，只有将鱼叉对着他看到的鱼的__________叉去，才能叉到鱼.二、选择题1.人沿着街道走向路灯，再从路灯下走远，则他的影子长短的变化是Ａ.变长 B.变短 C.先变长再变短 D.先变短再变长2.一条光线从空气垂直射到水面上，以下说法准确的是Ａ.没有入射角和反射角 B.入射角和反射角都是0°C.入射角是90°，反射角是0°D.入射角是0°，反射角是90°3.一支铅笔与它在平面镜内的像相互垂直，则铅笔同镜面之间的夹角为Ａ.90°Ｂ．60°Ｃ．45°Ｄ．１８０°4.不能用光的直线传播解释的物理现象是A.日食和月食B.影的形成C.小孔成像D.岸上物体在水中的倒影5.一束太阳光沿着与水平面成60°角的方向照射到水平放置的平面镜上，则入射光线与反射光线的夹角为Ａ．１２０°Ｂ．６０°Ｃ．３０°Ｄ．０°6.平面镜M１与Ｍ２的夹角为60°，如图,假如光线AO经M１和Ｍ２反射后按原路反射回去，则以下判断准确的是Ａ.∠１＝４５°B．∠２＝６０°C.∠１＝１５°D．∠２＝３０°7.某同学向竖直的平面镜走近时，以下说法中准确的是Ａ.镜中的像是大小不变的虚像B.镜中的像是大小不变的实像C.镜中的像越来越大D.镜中的像的位置不变8.如图a、b、c三条光线交于S点，若在S前任意位置放一个平面镜M，则三条反射光线A.可能交于一点B.一定交于一点C.延长线交于一点D.可能平行9.雨后晴朗的夜晚为了不踩到地上的积水，下面的判断中准确的是Ａ.迎着月光走时，地上发亮处是水；背着月光走时，地上暗处是水B.迎着月光走时，地上暗处是水；背着月光走时，地上发亮处是水C.迎着月光走或背着月光走，都应是地上发亮处是水D.迎着月光走或背着月光走，都应是地上暗处是水10.以下说法准确的是A.白色光是最单纯的颜色B.色光的混合与颜料的混合有相同的规律C.颜料的三原色是红、绿、蓝D.将太阳光分解成各种色光的现象是色散11.一束光由空气斜射入水中，若入射光线逐渐远离法线，则折射光线A.也逐渐远离法线B.逐渐向法线靠拢C.传播方向不变D.以上现象都可能发生三、作图题1.在图1标出入射角i.反射角等于__________度2.如图2，a是入射光线，b是a经平面镜反射后的反射光线.请画出平面镜的位置.3.如图，AO为从水中斜射向水面的入射光线，试画出它的反射光线和射入空气中的折射光线.四、解释现象题1.小明在参加校运会上的百米赛跑时，观察到发令员的发令枪，枪响的同时还冒烟.小明想，百米终点计时员以听到枪声时计时，还是看到冒烟时计时？请你答复他并帮他解释原因.2.某同学在做“平面镜成像的特点”实验时，将一块玻璃板竖直架在一把直尺的上面，再取两段等长的蜡烛A和B 一前一后竖放在直尺上.点燃玻璃板前的蜡烛A，用眼睛实行观察，如下图.在此实验中：（1）直尺的作用是便于比较物与像__________的关系；(2)两段等长的蜡烛是为了比较物与像的__________的关系；(3)移去蜡烛B，并在其所在位置上放一光屏，则光屏上__________接收到蜡烛A的烛焰的像(填“能”或“不能”)这说明平面镜成的是__________像.一、填空题1.阳光通过一个透镜后能够把后面白纸上一点照得很亮，说明这是一个__________透镜.2.放映电影时，为了在屏上得到清晰的更大的像，应将电影放映机__________屏幕，同时将镜头__________移动.3.把一个凸透镜正对阳光，在镜下白纸上出现一个亮点，这点叫__________.测得该透镜光心到亮点的距离为 5 cm，用它做照相机镜头，则照相时物体到镜头的距离至少应大于__________.4.紧贴着凸透镜再放一个透镜，阳光透过后不再会聚成一个亮点，说明这个透镜是__________透镜.5.照相机和投影仪的镜头都相当于凸透镜，仅仅照相机利用了凸透镜成__________的成像规律，投影仪利用了凸透镜成_________的成像规律.6.把一个瓶底放在地上，发现瓶底下的物体变大了，说明瓶底的边缘比中间__________.(填“薄”或“厚”).7.眼球好像一架照相机，__________的共同作用相当于一个凸透镜，它把来自物体的光会聚在__________上，形成物体的像.8.眼睛近视是因为物体在眼球中成像的像距太________，近视镜的作用是利用其对光线的__________作用使眼球中成像的像距变__________，使像能清晰地成在__________.而远视与此相反，远视镜是利用其对光线的__________作用，使眼球中成像的像距变__________. 9.显微镜物镜和目镜都是凸透镜.标本通过物镜成一个__________像，像成在目镜____ ______位置，通过目镜观察时，目镜再把这个像__________一次.若物镜和目镜对标本的放大倍数分别为m1、m2，则该显微镜的放大倍数为__________.10.有一种天文望远镜，物镜和目镜都是凸透镜，遥远天体通过物镜成一个__________的实像.目镜相当于__________镜，这个像被目镜放大后，增大了人的__________，人就能够看到远处的天体了.11.现有如下光学元件：（a)平面镜，（b)凸面镜，（c)凹面镜，（d)凸透镜，（e)凹透镜.在以下光学仪器或用具中用到了哪种器件？请把相对应的字母填入空格.自制潜望镜用__________.太阳灶用__________.老花镜用__________.汽车观后镜用__________.近视镜用__________.耳科大夫的额镜用__________.12.常用体温计的刻度局部为三棱体，横截面如下图，其正面呈圆弧形，这样就可看清体温计内极细的水银柱，以便于读数.这是因为圆弧形玻璃的作用相当于__________，使我们能看到水银柱放大后的_________像.13.做透镜成像的实验时，烛焰的像成在屏的下边缘处.假如不改变烛焰及屏的位置，而打算移动透镜使像移动到屏的中央，应将透镜向__________移.14.近视眼镜的镜片是一个__________透镜，它和眼球中相当于透镜的那局部综合作用，使得眼球这个“照相机”“镜头”的焦距变__________了.二、选择题1.以下光学仪器中，对光线起发散作用的是A.凸透镜B.潜望镜C.平面镜D.凹透镜2.要使一束平行光经过两个相同的凸透镜后，光线仍然保持平行，那么这两个凸透镜的主光轴应重合，两个透镜间的距离是A.等于一倍焦距B.等于两倍焦距C.大于两倍焦距D.能够等于任何值3.关于虚像的理解，下面说法准确的是A.虚像就是没有像B.虚像不能映在光屏上C.虚像都是放大的像D.虚像就是不清晰的像4.如图，纸筒A的一端蒙了一层半透明纸，纸筒B的一端嵌了一个凸透镜，两纸筒套在一起组成了一个模型照相机.为了在A端得到清晰的像，要调整A、B间的距离，这时A.眼睛应对着B端向筒内观察，看看像是否清楚B.假如看近处的景物时像很清楚，再看远处的影物时就应该把B向外拉，增加A、B间的距离C.应把A端朝着明亮的室外，B筒朝着较暗的室内，否则看不清楚D.应把B端朝着明亮的室外，A端朝着较暗的室内，否则看不清楚5.用焦距一定的照相机照相时，要想使照片上人的像再小些，可采取的办法是A.照相机离人远一些B.相机离人远一些，同时将镜头与底片的距离调近一些C.照相机离人近一些D.照相机离人近一些，同时将镜头与底片的距离调大些6.焦距为5 cm的凸透镜，当光源从离透镜8 cm处逐渐移到离透镜20 cm处的过程中，下面说法准确的是A.像和像距逐渐变小B.像和像距都逐渐变大C.像逐渐变小，像距逐渐变大D.像逐渐变大，像距逐渐变小7.一个同学研究了凸透镜的成像实验，写出了下面四句话，你认为准确的应是A.实像总是倒立的，虚像总是正立的B.实像和虚像都可能是放大的或缩小的C.成实像时，物体离凸透镜越近像越大D.成虚像时，物体离凸透镜越近像越大8.若用照相机的镜头作为透镜做透镜的成像实验，那么下述现象中不可能出现的是A.看到物体倒立的、缩小的像B.看到物体倒立的、放大的像C.看到物体正立的、放大的像D.看到物体正立的、缩小的像9.小明在光具座上做“研究凸透镜成像”的实验，当光屏、透镜及烛焰的相对位置如图时，恰能在光屏上看到一个清晰的像.由此判断，他所用凸透镜的焦距A.一定大于20 cmB.一定小于8 cmC.一定在10 cm到16 cm之间D.一定在8 cm到10 cm之间10.小明拿着一个直径比较大的放大镜伸直手臂观看远处的物体，能够看到物体的像.下面说法中准确的是A.射入眼中的光一定是由像发出的B.像一定是虚像C.像一定是倒立的D.像一定是放大的11.小光在听讲座时，想把银幕上用投影仪投影的彩色幻灯片图像用照相机拍摄下来.因为会场比较暗，他使用了闪光灯.这样拍出来的照片A.反而看不清投影到银幕上的图像，倒是把银幕上的一些污渍拍出来了B.色彩鲜艳，比不用闪光灯清楚多了C.色彩被“闪”掉了，拍到的仅有黑色的字和线条D.与不用闪光灯时效果一样，因为拍摄的是银幕上的像，而不是实际的景物12.生物显微镜的镜筒下面有一个小镜子，用来增加进入镜筒的光强，假如小镜子的镜面能够选择，在生物课上使用时，效果最好的是A.凹型镜面B.凸型镜面C.平面镜面D.乳白镜面13.使用显微镜时，被观察物体离物镜的距离A.大于焦距B.小于焦距C.小于2倍焦距，大于1倍焦距D.大于2倍焦距14.使用显微镜时A.物镜成实像，目镜成虚像B.物镜成虚像，目镜成实像C.没有光屏都成虚像D.成实像还是虚像，要根据物距确定15.使用望远镜时A.物镜成实像，目镜成虚像B.物镜成虚像，目镜成虚像C.因为没有光屏，物镜、目镜都成虚像D.因为物距远大于焦距，物镜、目镜都成实像实验与设计1.下面是小红和小华探究凸透镜成像规律的过程：（1）在探究前，小红将三个凸透镜分别正对太阳光，调节凸透镜和光屏间的距离，使太阳光在光屏上汇聚一点，量得凸透镜到光屏的距离分别为48 cm、15 cm和4 cm，小红选择了15 cm的那个凸透镜实行实验，其他两个凸透镜则不在本实验中使用.你认为小红这样做有必要吗？说出你的看法：_____________________.(2)凸透镜和光屏都是有支架的，凸透镜中心离桌面的高度约6 cm，光屏中心离桌面的高度约7 cm，还有一个蜡烛台，用来固定蜡烛的，小红将一支新买来的长蜡烛一下切成了两段，只把其中一段插在蜡烛台上，你觉得这样做有必要吗？说出你的理由：______________ _______. (3)为了使光屏能承接蜡烛的像，蜡烛、光屏、凸透镜应按怎样的顺序摆放在桌上实行实验？______ ____.(4)小红开始实验时，把蜡烛放在离凸透镜尽可能远的位置上，此时光屏应大约放在什么位置上来承接蜡烛的实像？应该放在__________________.得到实像后，把蜡烛向凸透镜靠近一些，这时光屏应向哪个方向移动才能重新承接到实像？应该向__________方向移动.(5)当烛焰移动到离凸透镜的距离只有12 cm时，光屏放在凸透镜的另一侧（对蜡烛来说），不管怎样移动位置都承接不到实像，这时把光屏放在蜡烛的同侧是否有可能承接到蜡烛的像？__________________.(6)假如用眼睛来观察蜡烛的像，眼睛、蜡烛、凸透镜的位置能够怎样排列？__________________.2.有时通过改变平行光束的宽度（粗细）来改变光束的亮度.改变一束平行光的宽度，你有哪些方法？请画图表.(1)让光束变宽（粗）.（2）让光束变窄（细）.1．如下图的四幅图中，表示近视眼成像情况和近视眼校正后成像情况的图分别是（）A．图甲和图丙 B．图乙和图丙C．图甲和图丁 D．图乙和图丁2.如何粗略测出一老花眼镜的度数.5.近视眼镜镜片是一个_________透镜，某同学所戴的近视眼镜镜片的焦距是0.5 m，该同学的眼镜度数是__________________；远视眼镜镜片是一个_________透镜，某人所戴的远视眼镜镜片的焦距是0.5 m，该人的眼镜度数是__________________.三、作图题1．在各图的方框内填上适当的光学元件2．完成以下图中的光路图．四.简答题1、取两个焦距不同的放大镜，一只手握住一个，通过两个透镜看前面的物体，调整两个放大镜间的距离，直到看清楚为止。
高考物理备考指南如何系统复习光学
高考物理备考指南如何系统复习光学光学是高考物理考试中的一个重要知识点，占据一定的比重。
能否系统地复习光学，直接关系到考试成绩的高低。
下面，就为大家介绍一些关于如何系统复习光学的方法和技巧，希望能够对广大考生有所帮助。
一、整体了解光学知识体系在开始复习之前，首先需要对光学的知识体系进行整体的了解。
包括了解光的本质、光的传播、光的折射、光的反射等基本概念。
这些基础概念都是后续复习的基石，只有对它们有一个全面的理解，才能更好地深入学习光学知识。
二、重点突破难点知识点在复习光学的过程中，不可避免会遇到一些难点知识点。
针对这些难点，可以通过查找资料、请教老师和同学等方式进行解决。
比如，理解光的干涉现象，可以通过阅读相关教材和学习资料，或者观看相关实验演示视频，加深对干涉现象的理解。
三、掌握常见的光学实验光学实验是光学知识的重要组成部分，高考中也经常会考察学生对实验操作和结果的理解。
因此，在复习光学知识的过程中，要重点掌握一些常见的光学实验，例如牛顿环实验、杨氏双缝干涉实验、狭缝衍射实验等。
可以通过实际操作和观察实验结果，加深对光学现象的理解和记忆。
四、做好典型例题的练习在复习光学的过程中，需要进行大量的例题练习，以提高解题能力和复习效果。
可以选择一些典型的高考题或者模拟题进行练习，尽量涵盖各个知识点和题型。
在解题过程中，可以结合教材和参考书籍进行辅助学习，理清思路，找出解题的关键点，掌握解题的方法和技巧。
五、注重实践操作的训练光学作为一门实验性较强的学科，需要注重实践操作的训练。
可以通过实验室的实践课程，进行光学实验和操作练习，加深对光学原理和实验操作的理解和掌握。
同时，可以结合实验报告的撰写，对实验过程和结果进行总结和分析，提升自身的实验报告能力。
光学是高考物理中的重点和难点，需要学生在备考过程中特别重视。
通过系统地复习光学知识，掌握光学的基本概念和原理，逐步解决难点知识，进行大量的练习和实践操作，相信大家一定可以在高考中取得优异的成绩。
光学复习资料含答案
光学复习题3.设光栅平面、透镜均与屏幕平行．则当入射的平行单色光从垂直于光栅平面入射变为斜入射时，能观察到的光谱线的最高级次k(A) 变小．(B) 变大．(C) 不变．(D) 改变无法确定．5.一束光强为 I0的自然光，相继通过三个偏振片P1、P2、P3后，出射光的光强为 I＝ I 0 / 8．已知 P1和 P3的偏振化方向相互垂直，若以入射光线为轴，旋转P2，要使出射光的光强为零，P2最少要转过的角度是(A) 30 °．(B) 45 °．(C) 60 °．(D) 90 °．6.一束自然光自空气射向一块平板玻璃(如图 )，设入射角等于布儒斯特角i 0，则在界面2的反射光(A)是自然光．(B)是线偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面．(C)是线偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面．(D)是部分偏振光．二.填空题1.如图所示，假设有两个同相的相干点光源S1和 S2，发出波长为的光． A 是它们连线的中垂线上的一点．若在S1与 A 之间插入厚度为 e、折射率为 n 的薄玻璃片，则两光源发出的光在 A 点的光程差＝ ________．若已知＝500 nm，n＝1.5，A点恰为第四级明纹中心，则 e＝ _____________nm ．- 93 (1 nm =10 m) (n 1)e，4× 102.如图所示，在双缝干涉实验中SS1＝SS2，用波长为的光照射双缝 S1和 S2，通过空气后在屏幕 E 上形成干涉条纹．已知 P 点处为第三级明条纹，则 S1和 S2到 P 点的光程差为 __________ ．若将整个装置放于某种透明液体中，P 点为第四级明条纹，则该液体的折射率 n＝____________ ． 3 ， 1.33三 .计算题2.一衍射光栅，每厘米200 条透光缝，每条透光缝宽为a= 2× 10-3cm，在光栅后放一焦距f= 1 m 的凸透镜，现以 = 600 nm (1i012eS1nAS2S1P SS2EAPOB fnm= 10-9 m)的单色平行光垂直照射光栅，求：(1)透光缝 a 的单缝衍射中央明条纹宽度为多少？(2)在该宽度内，有几个光栅衍射主极大？2.解： (1) a sin = k tg = x / f当 x<< f 时，tg sin, a x / f = k,取k= 1有x= f l / a= 0.03 m∴中央明纹宽度为x= 2x= 0.06 m(2)( a + b) sin kk( a＋b) x / (f )= 2.5取 k = 2，共有 k = 0，± 1，± 2 等 5 个主极大﹣94.波长600nm(1nm=10 m)的单色光垂直入射到一光栅上，测得第二级主极大的衍射角为 30°，且第三级是缺级．(1)光栅常数 (a + b)等于多少？(2)透光缝可能的最小宽度 a 等于多少？(3) 在选定了上述 (a+b)和 a 之后，求在衍射角 -＜＜范围内可能观察到的全部主极大的级次．k 4.解： (1) 由光栅衍射主极大公式得 a + b =sin- 4=2.4× 10 cm(2) 若第三级不缺级，则由光栅公式得 a b sin3由于第三级缺级，则对应于最小可能的a，方向应是单缝衍射第一级暗纹：两式比较，得a sin- 4a = (a + b)/3=0.8 × 10 cm(3) a b s i n k ，(主极大)a sin k， (单缝衍射极小 )(k＇ =1， 2，3， ......)因此k=3， 6，9，缺级．又因为 k max=(a＋ b) /4,所以实际呈现k=0，± 1，± 2 级明纹． (k= ±4 在/ 2 处看不到． )一.选择题1.有三种装置(1)完全相同的两盏钠光灯 ,发出相同波长的光 ,照射到屏上；(2)同一盏钠光灯 ,用黑纸盖住其中部将钠光灯分成上下两部分同时照射到屏上；(3)用一盏钠光灯照亮一狭缝 ,此亮缝再照亮与它平行间距很小的两条狭缝 ,此二亮缝的光照射到屏上 .以上三种装置,能在屏上形成稳定干涉花样的是(A)装置 (3).(B)装置 (2) .(C)装置 (1)(3) .(D)装置 (2)(3).2.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)把两个缝的宽度稍微调窄 .(C)使两缝的间距变小 .(D)改用波长较小的单色光源 .3.如图 22.1所示 ,设 s1、 s2为两相干光源发出波长为的单色光 ,分别通过两种介质(折射率分别为 n1和 n2，且 n1>n2)射到介质的分界面上的P 点 ,己知 s1P = s2P = r ,则这两条光的几何路程 r ,光程差分别为(A)r = 0 ,= 0 .s1n1P(B)r = ( n1－ n2) r ,=0 .s2n2(C)r =(n1－ n2) r ,=( n1－ n2) r .(D)r = 0 ,=( n1－ n2) r .图 22.1二 .填空题2.如图 22.3所示 , s1、s2为双缝 ,s 是单色缝光源 ,当 s沿平行于 s1、和 s2的连线向上作微小移动时, 中央明条纹将向s1屏s1 后加一很薄的云母片,中央s2移动；若 s 不动 ,而在 s明条纹将向移动. 下, 上图 22.3三 .计算题1.在双缝干涉实验中 ,单色光源 s 到两缝 s1和 s2的距离分别为 l 1和 l 2,并且 l 1－ l 2=3 ,为入射光的波长 ,双缝之间的l1s1d屏O距离为 d,双缝到屏幕的距离为D,如图 22.5,求s l2s2D(1) 零级明纹到屏幕中央O 点的距离；图 22.5(2)相邻明条纹间的距离 .1.光程差=(l2 +r2) (l 1+r1)=(l2 l 1)+(r 2 r1 )= l2 l1+xd/D = 3 +xd/D(1)零级明纹=0 有 x=3 D/d(2)明纹= k = 3 +x k d/D 有 x k= (3k )D/d x=x k+1-x k=D /d2. 双缝干涉实验装置如图 22.6 所示 ,双缝与屏之间的距离屏xD=120cm, 两缝之间的距离 d=0.50mm, 用波长 =5000 ? 的单色s 1ds 2DO光垂直照射双缝 .(1) 求原点 O(零级明条纹所在处)上方的第五级明条纹的图 22.6坐标 .2.(1)光程差 =r 2 r 1=xd/D=k因 k=5 有x 5=6mmx k =k D/d练习二十三薄膜干涉 劈尖 牛顿环一 .选择题1. 如图 23.1 所示 , 薄膜的折射率为 n 2, 入射介质的折射率为 n 1,透射介质为 n 3,且 n 1＜ n 2＜ n 3, 入射光线在两介质交界面的反射光线分(1)(2)别为 (1) 和 (2), 则产生半波损失的情况是n 1(A) (1) 光产生半波损失 , (2)光不产生半波损失 . n 2(B)(1) 光 (2) 光都产生半波损失 .n 3(C) (1) 光 (2) 光都不产生半波损失 .(D)(1) 光不产生半波损失 , (2) 光产生半波损失 .图 23.12. 波长为 的单色光垂直入射到厚度为 e 的平行膜上 ,如图 23.2,若反射光消失,则当 n 1＜ n 2＜ n 3 时 ,应满足条件 (1)； 当 n 1＜ n 2＞ n 3 时应满足条件 (2) . 条件 (1),条件 (2)分别是(A) (1)2ne = k , (2) 2ne = k .(B) (1)2 ne = k+ /2, (2) 2ne = k +n 1/2.(C)(1)2 ne = k － /2, (2) 2ne = k .n 2 dn 3图 23.2(D) (1)2ne = k ,(2) 2 ne = k －/2.4．波长 = 5500 ? 的单色光垂直照射到光栅常数－4,可能观d= 2 ×10 cm 的平面衍射光栅上 察到的光谱线的最大级次为(A) 2. (B) 3. (C) 4. (D)5.二 .填空题3. 用平行的白光垂直入射在平面透射光栅上时,波长为 1 = 440nm的第 3 级光谱线,将与波长为 2 =nm 的第 2 级光谱线重叠. 660.练习二十五光的偏振一 .选择题1.一束由自然光和线偏光组成的复合光通过一偏振片,当偏振片转动时,最强的透射光是最弱的透射光光强的16 倍 ,则在入射光中 ,自然光的强度I1和偏振光的强度I2之比 I1: I2为(A)2: 15.(B)15: 2.(C)1: 15.(D)15: 1.3. 自然光以入射角i= 58 从真空入射到某介质表面时,反射光为线偏光,则这种物质的折射率为(A)cot58 .(B)tan58 .(C)sin58 .(D)cos58 .二.填空题3. 两平行放置的偏振化方向正交的偏振片P1与 P3之间平行地加入一块偏振片P2. P2以入射光线为轴以角速度匀速转动 ,如图 25.2.光强为 I0的自然光垂直入射到P1上 ,t = 0 时, P2与 P1的偏振化方向平行 ,.则 t 时刻透过 P1的光强 I1=, 透过 P2的光P1P2P3强 I2=, 透过 P3的光强 I3=.图 25.2I 0/2,I 0cos2t/2,I 0cos2tsin2t /2 (或 I 0sin2(2 t)/8).。
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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当 时， 即，
亮纹 当 时， 即，
暗纹 2）多（N）光束干涉用的公式是：（还需满足各分量振幅相等和相 邻相位差相同的条件） 当 时， 即，
主极大 当 即，
极小 3．典型的实验装置 1)分波面法
双光束――杨氏双缝及类似装置 多光束――光栅(或多缝) 2）分振幅法 双光束――薄膜干涉（典型装置是等厚和等倾干涉） 3）迈克耳逊干涉仪 4．影响干涉条纹对比度的主要因素 对比度（也称衬比度）的定义为 1）光束比 2）光源非单色性―――时间相干性
粒子的能量 粒子的动量
上二式把能量、动量与描述波动性质的频率和波长有机的联系起来，充分显示出实物粒子 （原子、电子等）不但具有粒子性，而且具有波动性。
5．不确定关系 海森堡测不准关系 量子力学测不准关系
6．波函数（微观粒子的运动状态用波函数表示） 概率密度
代表t时刻粒子在处单位体积中出现的概率。 波函数须满足归一化条件和标准条件： 归一化条件
相邻半波带的相对应光线的光程差为 ，若波面被分为偶数个半波 带，则对应点是暗纹，若波面被分为奇数个半波带，则对应点是亮纹.
4单缝的夫琅禾费衍射 暗纹条件 强度分布
是单缝的宽度；是衍射角，是入射波长，是边缘光线的光程差.
5光栅光谱 正入射光栅方程 缺级的级次 自由光谱区（无交叠的级次） 光栅的分辨本领 与光栅的总条数成正比，与观察的级次成正比.
部分偏振光：从性质上主体与自然光相同，所不同的是某个方向的 振幅大些.
一般情况下，介质的反射光和透射光可是部分偏振光. 部分偏振光在光路中可图示为 纸面内的振动占优 垂直纸面内的振动占优
线偏振光：在垂直于传播方向的平面内光矢量始终不变.也称完全 偏振光或偏振光或面偏振光.
在光路中偏振光可图示为 在纸面内振动的偏振光 在垂直纸面内振动的偏振光
3）偏振光干涉的应用 ①应力双折射
装置中的波片C由各向同性材料薄片取代.应力使其产生双折射，使 主折射率的差与应力有关，从而可反映材料中应力的分布. ②电致双折射（电光效应）
装置中的波片C由电光晶体薄片取代.由电场引起折射率的变化，使 出射光被电场调制，从而达到光通讯的目的.
克尔效应：各向同性液体（克尔盒）在电场作用下，引起双折射. 泡克效益：单轴晶体在电场作用下的人为双折射. ③磁致双折射
光栅衍射光谱是考虑了单缝衍射影响后的多光束干涉的花样.所 以，光栅光
谱的强度应是经单缝调制后的多光束干涉的强度. 如在多光束干涉时，强度分布是 其中， . 考虑了每个单缝衍射后，强度被单缝衍射调制为
这就是光栅光谱的强度分布.其中是中央主极大的强度.
光的偏振
一．知识要点
1光源的基本偏振状态 自然光：在垂直传播方向的平面内，各个振动方向的光矢量无规的 混杂. 普通光源的发光一般都是自然光.由普通光源的发光机理，认为各 方向振动的强度相等.在计算中通常将光矢量分解为两个光强相等的垂 直分振动. 自然光在光路中可图示为
光电效应问题主要是围绕其实验规律和利用光电效应方程计算有关物理量，涉及到光电概念 和波粒二象性。
康普顿效应的题目大多是利用散射公式计算其散射波长、散射角、反冲电子的动能等。 关于微观粒子的描述类题目，核心是实物粒子波粒二象性和概率波的概念，一般是计算微 观粒子的德布罗意波长，及不确定关系式的一些简单应用。 关于概率波一类的题目主要用量子力学方法求解，少量题目涉及到微积分知识。 一般来说，本章的题目类型比较单纯，数学处理也比较简单。只需要熟练掌握相关的概念、 定律和公式，并能正确运用即可。
综上所述，其关键步骤就是根据具体实验装置正确地写出光程差.
一．知识要点 1惠更斯-菲涅耳原理
光的衍射
波面上各点均是相干子波源
2衍射现象的分类 夫琅禾费衍射和菲涅耳衍射
3菲涅耳半波带法 夫琅禾费衍射时的做法是:做一系列的平面平行衍射光的波面，
令相邻平面间距为入射光的波长的二分之一，从而将入射光波面分割为 一系列的半波带.
光源的相干长度 3）光源的线度―――空间相干性
二．明师指点 光的干涉现象是光的波动性的重要实验判据.实验上观察干涉现象
所涉及的知识要点概括为：光的相干性及如何获得相干光.主要包括： 获得相干光的原则；相干条件；光程差的计算；亮纹暗纹条件；获取清 晰干涉条纹所必须满足的实验条件.
解决光的干涉问题的基本思路是： 明确观察干涉的实验装置；确定在这样的实验装置下是哪几束（两 束还是多束）光相干；计算相干光的光程差；根据相干相长（亮纹）和 相消（暗纹）条件列出方程并根据要求解方程得到结果；最后根据要求 讨论相关的问题（如应用等）.
标准条件 必须满足单值、有限、连续（含一阶偏导）。 7．定态薛定谔方程
一维定态薛定谔方程
二、名师指点 以光的粒子性为中心的内容有热辐射、光电效应、康普顿效应等，其题目类型也是围绕着
这三个方面来讨论一些实验规律和实验现象。解题时，首先要搞清楚题目的内容是属于这三部 分中的哪一部分，然后用相应的公式去求解。
o光的பைடு நூலகம்波面是球面；e光的子波面是以光轴为轴的旋转椭球面.
5波晶片 光轴平行于入射表面的晶体薄片，简称波片.使用时令光线正入射.
二分之一波片（简写为片）：对某波长，波片厚度使两光的光程差 满足下式
四分之一波片（简写为片）：对某波长，波片厚度使两光的光程差 满足下式
6偏振光的干涉 典型装置是：在两个偏振片中间放置波晶片，令三个元件的表面平 行，单色 自然光正入射.
2．从自然光中获取偏振光的三个基本途径
①利用晶体的二向色性，令自然光通过二向色性晶体薄片（偏振片）取 得偏振光；
②利用布儒斯特定律，令自然光以起偏角入射，反射光是完全偏振光；
③利用各向异性晶体的双折射，取得纯正的偏振光.
3．偏振光的干涉 1）基本装置
两个偏振片（通常使两偏振片通光方向正交）中放置波晶片，三者 表面平行放置.自然光正入射.
光的干涉
一．知识要点 1．相干条件：参与相干的光必须频率相同；在叠加区的确定点，参
与相干的光振动必须有相同方向的振动分量；在确定点相干光有固定的 相位差.
2．讨论干涉区的确定点（称为场点）的干涉结果实际上就是两个 （或多个）同频率的同振动方向的简谐振动的合成问题.所以，光的干 涉的理论基础就是波的叠加和谐振动的合成.
①最大和最小，且最小光强为零（消光），入射光为线偏振光； ②最大和最小，且最小光强不为零，则入射光可能是部分偏振光或 椭圆偏振 光； ③光强不变，则入射光可能是自然光或圆偏振光. 第2步：在上述第②（和第③）光路中垂直光线连续放置四分之一 波片和偏振片，旋转偏振片，观察光强变化，可分辨部分偏振光与椭圆 偏振光（可分辨自然光和圆偏振光）. 第2步的基本原理：椭圆（圆）偏振光经过四分之一波片后，其偏 振态是线偏振光，线偏振光通过偏振片后会出现消光现象；而部分偏振 光或自然光通过四分之一波片后偏振状态不变. 检验过程中涉及的主要知识点是：马吕斯定律和波晶片的作用.线 偏振光通过波晶片后的偏振状态的判定理论是两个同频率的振动方向垂 直的谐振动合成的结果.特殊的合成结果是：（1）线偏振光通过四分之 一波片后，两光相位差为，一般结果是椭圆偏振光，若线偏振光与光轴 夹角为时，是圆偏振光. (2)线偏振光通过二分之一波片后，两光相位差为，结果仍为线偏振光， 只不过振动方向选转了角度，是入射线偏振光与光轴的夹角.
二.名师指点
光的偏振现象是光的横波性的实验表现.从实用的角度看有三类问 题： 第一类问题是偏振状态的检验及光强的计算；第二类问题是如何从自然 光中取得偏振光；第三类问题是偏振光的干涉及应用.该部分涉及的主 要基础理论是同频率谐振动的合成和波的叠加.
1．偏振状态的检验 一般的检验需分两步进行.
第1步：将检偏器垂直放置于被检光的光路中，以光线为轴旋转检 偏器，观察出射光光强变化，并记录.旋转过程中光强变化出现：
6望远镜的分辨本领 最小分辨角 是入射光波长，是望远镜口径
7 X射线衍射的布拉格公式
是晶格常数，是略射角，是入射波长.
二．名师指点 在明确了观察衍射现象的装置后，分析衍射花样的分布及变化的理
论仍是光的相干叠加.
根据惠更斯－菲涅耳原理，在相干区就是无穷多相干光的叠加，即 为多光束的干涉结果.
在分析单缝的夫琅禾费衍射时，屏上场点就是多光束的相干叠加. 以中央亮纹强度为参考强度，根据个同频率同振幅相邻相位差相同的谐 振动的合成，就可得到单缝衍射花样的强度为
偏振光干涉装置中各元件的作用为：（1）波片C作用有二. 第一， 既是分束装置（将一束线偏振光分解为两束偏振光）又是使相干光相遇
的装置（由于波片的光轴平行于入射表面，从而使o光和e光传播方向永 远一致）；第二，使两束光产生相位差.(2)偏振片P1作用有二.第一，使 入射到波片上的光是线偏振光，从而保证出射的相干光有固定的相位 差；第二，与偏振片P2联合，可影响最后的相差.3)偏振片P2的作用有 二.第一，保证透过P2的两光束的振动方向平行；第二，与偏振片P1联 合，可影响最后的相差.
1）晶体的光轴：光轴是晶体中的一个特殊方向.光线在晶体内沿光轴方 向传播不 发生双折射，即在光轴方向各种振动传播速度相同. 2）光线的主平面：光线与光轴组成的平面称该光线的主平面. 3）寻常光线（o光）异常光线（e光）
o服从通常折射定律；e光不服从折射定律。 4）o光的振动垂直于o光的主平面；e光的振动平行于e光的主平面. 5）惠更斯作图确定单轴晶体中o光和e光的传播方向
如果是线偏振光入射，使晶体内的o光和e光初相差为零，则两光经 过波片后就会有固定的相差，所以偏振光干涉装置中没有偏振片P1不 行.
如果没有偏振片P2，就不可能满足振动方向相同的相干条件，也不 可能观察到干涉现象.
这是因为偏振片P2的作用是使从晶体出射的相互垂直的o光和e光变 成同方向的振动，所以没有偏振片P2也不行.
量子物理基础
一、知识要点： 1．黑体辐射 （1） 斯特藩－玻耳兹曼定律： 为斯忒藩－玻耳兹曼常数 （2） 维恩位移定律： （3） 普朗克公式 称为普朗克常量。 2． 光电效应 光子的能量、动量、质量 ，， 光电效应方程 红限频率： 遏止电压： 3．康普顿效应