大学物理光学部分必须熟记的公式(很容易混淆哦)
光学公式知识点
光学公式知识点光学是研究光的传播规律和光的性质的科学。
在光学研究中，我们常常需要使用一些公式来描述光的传播和相互作用。
本文将介绍一些基本的光学公式知识点，并逐步深入讨论它们的应用。
光的传播光的传播是光学研究的核心问题之一。
光在介质中的传播速度可以用光速公式来描述：v = c / n其中，v表示光在介质中的传播速度，c表示真空中的光速，n表示介质的折射率。
光线在通过界面时会发生折射现象。
根据斯涅尔定律，折射光线的入射角θi 和折射角θr之间满足下列关系：n1 * sin(θi) = n2 * sin(θr)其中，n1和n2分别表示两个介质的折射率。
光的成像光学中一个重要的应用是成像。
成像是指通过光学系统将物体的信息投射到成像平面上，形成物体的像。
以下是一些与成像相关的公式。
薄透镜成像公式薄透镜成像公式可以用来计算透镜成像的物距、像距和焦距之间的关系：1 / f = 1 / v - 1 / u其中，f表示透镜的焦距，v表示像距，u表示物距。
放大率公式放大率是指成像物体和实际物体的大小比值。
在成像中，放大率可以通过以下公式计算：M = -v / u其中，M表示放大率，v表示像距，u表示物距。
光的干涉与衍射光的干涉与衍射是光学中的重要现象，涉及到光的波动性质。
以下是一些与干涉与衍射相关的公式。
杨氏双缝干涉杨氏双缝干涉是一种经典的干涉现象，通过双缝的光程差可以计算出干涉现象的明暗条纹：x = m * λ * L / d其中，x表示干涉条纹的位置，m表示干涉级次，λ表示波长，L表示光源到屏幕的距离，d表示双缝间距。
菲涅尔衍射菲涅尔衍射是光线通过孔径时发生的衍射现象。
根据菲涅尔衍射公式，可以计算出衍射光强度的分布：I = (A / r)² * (sin(πa sinθ) / (πa sinθ))²其中，I表示衍射光强度，A表示孔径的振幅，r表示距孔径的距离，a表示孔径的半径，θ表示入射角。
物理光学知识点总结
物理光学知识点总结1. 光的基本概念- 光是一种电磁波，具有波动性和粒子性（光子）。
- 可见光谱是人眼能够感知的光的范围，大约在380纳米至750纳米之间。
2. 光的传播- 光在均匀介质中沿直线传播。
- 光速在不同介质中不同，真空中的光速约为299,792,458米/秒。
- 光的传播遵循光的折射定律和反射定律。
3. 反射定律- 入射光线、反射光线和法线都在同一平面内。
- 入射角等于反射角，即θi = θr。
4. 折射定律（Snell定律）- n1 * sin(θ1) = n2 * sin(θ2)，其中n1和n2是两种介质的折射率，θ1和θ2分别是入射角和折射角。
5. 光的干涉- 干涉是两个或多个光波相遇时，光强增强或减弱的现象。
- 干涉条件是两束光的频率相同，且相位差恒定。
- 常见的干涉现象有双缝干涉和薄膜干涉。
6. 光的衍射- 衍射是光波遇到障碍物或通过狭缝时发生弯曲和展开的现象。
- 单缝衍射、圆孔衍射和光栅衍射是常见的衍射现象。
7. 光的偏振- 偏振光是电磁波振动方向受到限制的光。
- 线性偏振、圆偏振和椭圆偏振是偏振光的三种类型。
- 偏振片可以用来控制光的偏振状态。
8. 光的散射- 散射是光在传播过程中遇到粒子时发生方向改变的现象。
- 散射的强度与粒子大小、光波长和入射光强度有关。
- 常见的散射现象有大气散射，导致天空呈现蓝色。
9. 光的颜色和色散- 颜色是光的另一种表现形式，与光的波长有关。
- 色散是光通过介质时不同波长的光因折射率不同而分离的现象。
- 棱镜可以将白光分解成不同颜色的光谱。
10. 光的量子性- 光电效应表明光具有粒子性，光子的能量与其频率成正比。
- 波恩提出的波函数描述了光子的概率分布。
- 量子光学是研究光的量子性质的学科。
11. 光的相干性和光源- 相干光具有固定的相位关系，激光是一种高度相干的光源。
- 光源可以是自然的，如太阳，也可以是人造的，如激光器和灯泡。
12. 光学仪器- 望远镜、显微镜、光纤和光学传感器都是利用光学原理工作的仪器。
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第一章 质点运动学和牛顿运动定律1。
1平均速度 v =t△△r1。
2 瞬时速度 v=lim 0△t →△t△r =dt dr1. 3速度v=dtds==→→lim lim△t 0△t △t△r 1.6 平均加速度a =△t△v1。
7瞬时加速度（加速度）a=lim 0△t →△t△v =dt dv1。
8瞬时加速度a=dt dv =22dtrd1.11匀速直线运动质点坐标x=x 0+vt 1.12变速运动速度 v=v 0+at 1。
13变速运动质点坐标x=x 0+v 0t+21at 21.14速度随坐标变化公式：v 2—v 02=2a(x —x 0） 1。
15自由落体运动 1.16竖直上抛运动⎪⎩⎪⎨⎧===gy v at y gtv 22122 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=-=gyv v gt t v y gt v v 221202200 1.17 抛体运动速度分量⎩⎨⎧-==gt a v v av v yx sin cos 001。
18 抛体运动距离分量⎪⎩⎪⎨⎧-•=•=20021sin cos gt t a v y t a v x1。
19射程 X=gav 2sin 21。
20射高Y=gav 22sin 201。
21飞行时间y=xtga —g gx 21.22轨迹方程y=xtga —av gx 2202cos 21。
23向心加速度 a=Rv 21。
24圆周运动加速度等于切向加速度与法向加速度矢量和a=a t +a n1。
25 加速度数值 a=22n t a a +1.26 法向加速度和匀速圆周运动的向心加速度相同a n =Rv 21.27切向加速度只改变速度的大小a t =dtdv 1.28 ωΦR dtd R dt ds v ===1.29角速度 dtφωd =1.30角加速度 22dt dtd d φωα== 1。
31角加速度a 与线加速度a n 、a t 间的关系a n =222)(ωωR R R R v == a t =αωR dtd R dt dv ==牛顿第一定律：任何物体都保持静止或匀速直线运动状态，除非它受到作用力而被迫改变这种状态。
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第一章 质点运动学和牛顿运动定律平均速度 v =t△△r瞬时速度 v=lim 0△t →△t △r =dt dr1. 3速度v=dtds==→→lim lim△t 0△t △t△r 平均加速度a =△t△v瞬时加速度（加速度）a=lim 0△t →△t△v =dt dv瞬时加速度a=dt dv =22dt rd匀速直线运动质点坐标x=x 0+vt 变速运动速度 v=v 0+at变速运动质点坐标x=x 0+v 0t+21at 2速度随坐标变化公式:v 2-v 02=2a(x-x 0) 自由落体运动 竖直上抛运动⎪⎩⎪⎨⎧===gy v at y gtv 22122 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=-=gyv v gt t v y gt v v 221202200抛体运动速度分量⎩⎨⎧-==gt a v v av v yx sin cos 00抛体运动距离分量⎪⎩⎪⎨⎧-•=•=20021sin cos gt t a v y t a v x射程 X=ga v 2sin 20射高Y=gav 22sin 20飞行时间y=xtga —g gx 2轨迹方程y=xtga —av gx 2202cos 2向心加速度 a=Rv 2圆周运动加速度等于切向加速度与法向加速度矢量和a=a t +a n加速度数值 a=22n t a a +法向加速度和匀速圆周运动的向心加速度相同a n =Rv 2切向加速度只改变速度的大小a t =dtdvωΦR dtd R dt ds v ===角速度 dtφωd =角加速度 22dt dtd d φωα== 角加速度a 与线加速度a n 、a t 间的关系a n =222)(ωωR R R R v == a t =αωR dtd R dt dv ==牛顿第一定律：任何物体都保持静止或匀速直线运动状态，除非它受到作用力而被迫改变这种状态。
牛顿第二定律：物体受到外力作用时，所获得的加速度a 的大小与外力F 的大小成正比，与物体的质量m 成反比；加速度的方向与外力的方向相同。
大学物理公式总结归纳
大学物理公式总结归纳物理学作为自然科学的一支重要学科，研究物质、能量以及它们之间的相互作用规律。
在学习和应用物理学的过程中，公式是不可或缺的工具。
本文将对大学物理中一些重要的公式进行总结归纳，并介绍它们的应用场景和实际意义。
1. 力学1.1 牛顿第二定律F = ma在这个公式中，F代表物体所受的力，m代表物体的质量，a代表物体的加速度。
这个公式描述了力对物体运动状态的影响，它是经典力学的基础。
1.2 弹力公式F = kx这个公式描述了弹簧对物体施加的力。
F代表弹力，k代表弹簧的劲度系数，x代表弹簧伸长或压缩的距离。
它在弹簧振动、弹簧秤等实际应用中起到了重要作用。
1.3 动量定理FΔt = Δp这个公式描述了物体所受力的变化率与物体动量的变化率之间的关系。
F代表物体所受的力，Δt代表时间间隔，Δp代表物体动量的变化量。
动量定理在撞击碰撞等问题中有广泛应用。
2. 电磁学2.1 库仑定律F = k|q1q2|/r^2这个公式描述了两个电荷之间的力的作用关系。
F代表电荷之间的力，q1、q2分别代表两个电荷的电量，r代表它们之间的距离。
库仑定律是静电学的基本定律，对于电场、电势等问题的研究具有重要意义。
2.2 电流强度公式I = Q/Δt这个公式描述了单位时间内通过导线的电荷量与电流强度的关系。
I 代表电流强度，Q代表单位时间内通过导线的电荷量，Δt代表时间间隔。
电流强度是电路中一个基本的物理量，在电路分析和设计中被广泛应用。
2.3 电磁感应定律ε = -dΦ/dt这个公式描述了磁场变化引起的感应电动势。
ε代表感应电动势，dΦ/dt代表磁通量对时间的变化率。
根据电磁感应定律，电磁感应现象得到解释，并应用于发电机、变压器等设备的设计与实际运用。
3. 热学3.1 热传导公式Q = kAΔT/Δx这个公式描述了物质在热传导过程中的热量传递。
Q代表热量，k代表热导率，A代表传热面积，ΔT代表温度差，Δx代表传热距离。
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第一章 质点运动学和牛顿运动定律1。
1平均速度 v =t△△r1。
2 瞬时速度 v=lim 0△t →△t△r =dt dr1. 3速度v=dtds==→→lim lim△t 0△t △t△r 1。
6 平均加速度a =△t△v1.7瞬时加速度（加速度）a=lim 0△t →△t△v =dt dv1。
8瞬时加速度a=dt dv =22dtrd1.11匀速直线运动质点坐标x=x 0+vt 1。
12变速运动速度 v=v 0+at 1。
13变速运动质点坐标x=x 0+v 0t+21at 21.14速度随坐标变化公式:v 2-v 02=2a （x —x 0） 1。
15自由落体运动 1.16竖直上抛运动⎪⎩⎪⎨⎧===gy v at y gtv 22122 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=-=gyv v gt t v y gt v v 221202200 1。
17 抛体运动速度分量⎩⎨⎧-==gt a v v av v yx sin cos 001.18 抛体运动距离分量⎪⎩⎪⎨⎧-•=•=20021sin cos gt t a v y t a v x1.19射程 X=gav 2sin 21.20射高Y=gav 22sin 201。
21飞行时间y=xtga-g gx 21。
22轨迹方程y=xtga-av gx 2202cos 21.23向心加速度 a=Rv 21.24圆周运动加速度等于切向加速度与法向加速度矢量和a=a t +a n1.25 加速度数值 a=22n t a a +1.26 法向加速度和匀速圆周运动的向心加速度相同a n =Rv 21。
27切向加速度只改变速度的大小a t =dtdv 1.28 ωΦR dtd R dt ds v ===1.29角速度 dtφωd =1.30角加速度 22dt dtd d φωα== 1。
31角加速度a 与线加速度a n 、a t 间的关系a n =222)(ωωR R R R v == a t =αωR dtd R dt dv ==牛顿第一定律：任何物体都保持静止或匀速直线运动状态，除非它受到作用力而被迫改变这种状态。
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.......,2,1022，，=⋅±==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， dD k x 22λ±= 此时出现明条纹 dD 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(,.....2,1,22222k k k k d n λλλδ ○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 λλδλλδ 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 λθ=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 λλ3.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 λϕλϕ 特殊地当ϕ=0时，有：，中央明条纹中心0sin =ϕa 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0ϕ为： D λϕϕ22.1sin 00=≈ 这一角度也是我们在天文望远镜中的最小分辨角。
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大学物理公式大全大学物理所有的公式应有尽有TPMK standardization office【 TPMK5AB- TPMK08- TPMK2C- TPMK18】第一章质点运动学和牛顿运动定律1.1平均速度v =t△△r1.2瞬时速度v=lim△t →△t △r =dtdr1. 3速度v=dtds ==→→lim lim△t 0△t △t△r 1.6平均加速度a =△t△v1.7瞬时加速度（加速度）a=lim△t →△t △v =dtdv1.8瞬时加速度a=dt dv =22dtrd1.11匀速直线运动质点坐标x=x 0+vt 1.12变速运动速度v=v 0+at1.13变速运动质点坐标x=x 0+v 0t+21at 21.14速度随坐标变化公式:v 2-v 02=2a(x-x 0) 1.15自由落体运动1.16竖直上抛运动1.17抛体运动速度分量⎩⎨⎧-==gt a v v av v yx sin cos 001.18抛体运动距离分量⎪⎩⎪⎨⎧-•=•=20021sin cos gt t a v y t a v x1.19射程X=ga v 2sin 201.20射高Y=gav 22sin 201.21飞行时间y=xtga —ggx21.22轨迹方程y=xtga —av gx 2202cos 2 1.23向心加速度a=Rv 21.24圆周运动加速度等于切向加速度与法向加速度矢量和a=a t +a n1.25加速度数值a=22n t a a +1.26法向加速度和匀速圆周运动的向心加速度相同a n =Rv 21.27切向加速度只改变速度的大小a t =dtdv 1.28ωΦR dtd R dt ds v ===1.29角速度dt φωd =1.30角加速度22dt dtd d φωα== 1.31角加速度a 与线加速度a n 、a t 间的关系a n =222)(ωωR R R R v ==a t =αωR dtd R dt dv == 牛顿第一定律：任何物体都保持静止或匀速直线运动状态，除非它受到作用力而被迫改变这种状态。
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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： ⎪⎪⎩
⎪⎪⎨⎧=⋅+=⋅=+=相消干涉。
相长干涉。
,...2,1,2)12(,.....2,1,22222k k k k d n λλλδ ○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 λλ3.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
ϕλ
ϕ 特殊地当ϕ=0时，有：
，中央明条纹中心
0sin =ϕa 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0ϕ为： D λϕϕ22
.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 λϕ
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，ϕ=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 λϕλϕ（，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λϕ
πδsin )(2b a +=则形成暗纹的条件为：λϕm b a N ±=+sin )( m 为不等
于N 整数倍的整数。