光学总复习
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。
高考物理光学知识点之物理光学知识点总复习
高考物理光学知识点之物理光学知识点总复习一、选择题1．ABCDE为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面示意图，AB⊥BC，由a、b两种单色光组成的细光束从空气垂直于AB射入棱镜，经两次反射后光线垂直于BC射出，且在CD、AE边只有a光射出，光路图如图所示，则a、b两束光()A．在真空中，a光的传播速度比b光的大B．在棱镜内，a光的传播速度比b光的小C．以相同的入射角从空气斜射入水中，b光的折射角较小D．分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距小2．用a．b．c．d表示4种单色光，若①a．b从同种玻璃射向空气，a的临界角小于b的临界角；②用b．c和d在相同条件下分别做双缝干涉实验，c的条纹间距最大；③用b．d 照射某金属表面，只有b能使其发射电子．则可推断a．b．c．d分别可能是( ) A．紫光．蓝光．红光．橙光B．蓝光．紫光．红光．橙光C．紫光．蓝光．橙光．红光D．紫光．橙光．红光．蓝光3．下列说法正确的是（）A．用三棱镜观察太阳光谱是利用光的干涉现象B．在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象C．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象D．在LC振荡电路中，电容器刚放电完毕时，电容器极板上电量最多，电路电流最小4．一个不透光的薄板上有两个靠近的窄缝，红光透过双缝后，在墙上呈现明暗相间的条纹，若将其中一个窄缝挡住，在墙上可以观察到（）A．光源的像B．一片红光C．仍有条纹，但宽度发生了变化D．条纹宽度与原来条纹相同，但亮度减弱5．先后用两种不同的单色光，在相同的条件下用同双缝干涉装置做实验，在屏幕上相邻的两条亮纹间距不同，其中间距较大．．．．．的那种单色光，比另一种单色光（）A.在真空中的波长较短B.在玻璃中传播的速度较大C.在玻璃中传播时，玻璃对其折射率较大D.其在空气中传播速度大6．在阳光下肥皂泡表面呈现出五颜六色的花纹和雨后天空的彩虹，这分别是光的（）A．干涉、折射 B．反射、折射 C．干涉、反射 D．干涉、偏振7．关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是A．变化的电磁场由发生区域向周围空间传播，形成电磁波B．电场周围总能产生磁场，磁场周围总能产生电场C．电磁波是一种物质，只能在真空中传播D．电磁波的传播速度总是与光速相等8．一细光束由a、b两种单色光混合而成，当它由真空射入水中时，经水面折射后的光路如图所示，则以下看法正确的是A．a光在水中传播速度比b光小B．b光的光子能量较大C．当该两种单色光由水中射向空气时，a光发生全反射的临界角较大D．用a光和b光在同一装置上做双缝干涉实验，a光的条纹间距大于b光的条纹间距9．有些荧光物质在紫外线照射下会发出可见光，大额钞票的荧光防伪标志就是一例，下列说法正确的是A．改用红外线照射荧光物质也可以发出可见光B．荧光物质发出的可见光的频率比红外线的频率低C．荧光物质中的电子吸收了紫外线光子的能量D．荧光物质发出可见光的过程是电子从低能级跃迁到高能级时产生的10．下列关于电磁波的说法正确的是________．A．电磁波不能产生衍射现象B．电磁波和机械波都只能在介质中传播C．根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度D．光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同11．如图所示，O1O2是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线，A、B是关于O1O2轴等距且平行的两束不同单色细光束，从玻璃体右方射出后的光路如图所示，MN是垂直于O1O2放置的光屏，沿O1O2方向不断左右移动光屏，可在屏上得到一个光斑P,根据该光路图，下列说法正确的是（）A．在该玻璃体中，A光比B光的运动时间长B．光电效应实验时，用A光比B光更容易发生C．A光的频率比B光的频率高D．用同一装置做双缝干涉实验时A光产生的条纹间距比B光的大12．下列说法不正确．．．的是（）A．检验工件平整度的操作中，如图1所示，上面为标准件，下面为待检测工件，通过干涉条纹可推断：P为凹处，Q为凸处B．图2为光线通过小圆板得到的衍射图样C．图3的原理和光导纤维传送光信号的原理一样D．图4的原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理一样13．如图所示是用双缝干涉测光波波长的实验设备示意图，图中①是光源，②是滤光片，③是单缝，④是双缝，⑤是光屏，下列操作能增大光屏上相邻两条亮纹之间距离的是A．增大④和⑤之间的距离B．增大③和④之间的距离C．将绿色滤光片改成蓝色滤光片D．增大双缝之间的距离14．电磁波与机械波具有的共同性质是( )A．都是横波B．都能传输能量C．都能在真空中传播D．都具有恒定的波速15．下面是四种与光有关的事实：①用光导纤维传播信号②用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度③一束白光通过三棱镜形成彩色光带④水面上的油膜呈现彩色其中，与光的干涉有关的是( )A．①④B．②④C．①③D．②③16．关于机械波与电磁波的说法中，正确的是A．机械波和电磁波都能发生反射、折射、干涉和衍射现象，所以它们本质是相同的B．麦克斯韦认为，变化的电场一定能产生电磁波C．机械波在介质中的波速与波的频率无关，电磁波在介质中的波速与波的频率有关D．随着科技的发展，可以实现利用机械波从太空向地球传递信息17．下列关于电磁波的说法中正确的是A．频率越高，振荡电路向外发射电磁波的本领越大B．均匀变化的磁场产生均匀变化的电场向外传播就形成了电磁波C．在无线电波的传播中，微波适宜采用地波传播D．红外线具有显著的热效应，其波长比紫外线的波长短18．有关光的应用，下列说法不正确的是（）A．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度B．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象C．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是光的折射形成的色散现象D．在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射原理19．下面的说法正确的是()A．肥皂泡呈现彩色条纹是光的全反射现象造成的B．天空中彩虹是光的干涉现象造成的C．圈屏阴影中心的亮斑(泊松亮斑)是光的衍射现象造成的D．照相机镜头表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是应用了光的全反射现象20．下列说法中正确的是（）A．炽热的固体、液体和高压气体发出的光形成连续光谱B．各种原子的明线光谱中的明线和它吸收光谱中的暗线必定一一对应C．气体发出的光只能产生明线光谱D．甲物质发出的白光通过乙物质的蒸气形成的是甲物质的吸收光谱21．如图所示，LC振荡电路的导线及自感线圈的电阻忽略不计，某瞬间回路中电流方向如箭头所示，且此时电容器的极板A带正电荷，则该瞬间（）A．电流i正在增大，线圈L中的磁场能也正在增大B．电容器两极板间电压正在增大C．电容器带电量正在减小D．线圈中电流产生的磁场的磁感应强度正在增强.比较22．如图所示，三束细光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的a、b、c三束单色光a、b、c三束光，可知( )A．a为波长较长的光B．当它们在真空中传播时，a光的速度最大C．分别用这三种光做光源，使用同样的装置进行双缝干涉实验，a光的干涉条纹中相邻亮纹的间距最小D．若它们都从玻璃射向空气，c光发生全反射的临界角最大23．如图所示，两束单色光a、b从水下射向A点后，光线经折射合成一束光c，则下列说法中正确的是A．水对单色光a的折射率比对单色光b的折射率大B．在水中a光的临界角比b光的临界角大C．在水中a光的速度比b光的速度小D．用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距24．我国成功研发的反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机的克星，它标志着我国雷达研究又创新的里程碑，米波雷达发射无线电波的波长在1~10 m范围内，则对该无线电波的判断正确的是A．米波的频率比厘米波频率高B．和机械波一样须靠介质传播C．同光波一样会发生反射现象D．不可能产生干涉和衍射现象25．下列说法中正确的是A．白光通过三棱镜后呈现彩色光带是光的全反射现象B．照相机镜头表面涂上增透膜，以增强透射光的强度，是利用了光的衍射现象C．门镜可以扩大视野是利用了光的干涉现象D．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用了光的干涉【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除一、选择题1．C解析：C【解析】所有光在真空中有相同的速度，选项A错误；在CD、AE边只有a光射出，b光发生了全反射，说明b光的临界角小，在五棱镜中的折射率大，由cvn=知，b光在棱镜里的速度小，选项B错误；由折射定律sinsininγ=知，b光的折射率大，折射角小，选项C正确；a光的频率小于b光的频率，则a光的波长大于b光的波长，由lxdλ∆=知，a光的相邻亮条纹间距大于b光的相邻亮条纹间距，选项D错误；故选C．点睛：本题考查了光的折射和干涉现象．关键要根据光路图正确判断出折射率的大小，再根据其他量与折射率的关系进行分析.2．A解析：A【解析】【详解】根据临界角C、折射率1sinnC=，由①a的临界角小于b的临界角，可知n a＞n b，根据色散规律可知a的频率大于b即γa＞γb；根据双缝干涉条纹间距Lxdλ∆=，由②c的条纹间距最大可知b、c和d中c的波长最长，故c的频率最小；每种金属都有对应的最小入射光频率，入射光频率越大、光电效应越容易发生，由③可知b和d中b的频率较大即γb＞γd，综合上述可知a、b、c、d的频率从大到小依次为abdc，故A正确．3．B解析：B【解析】【分析】【详解】A．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光发生折射而形成色散现象，故A错误；B．光导纤维束内传送图象是利用了光由光密介质到光疏介质时会发生全反射的性质，故B 正确；C ．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，故C 错误；D ．在LC 振荡电路中，电容器刚放电完毕时，电容器极板上电量最小，电路电流最大，故D 错误。
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》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：
高考总复习之十八几何光学
高考总复习之十八----几何光学复习要点1、掌握光的直线传播规律。
了解各种频率的光在真空中传播速度均为C=3×108m/s ；在介质中的传播速度v<c ，频率较低的光在介质中传播速度较大。
2、了解光的反射现象，掌握光的反射定律，能够运用光的反射定律解决光的反射问题。
3、了解光的折射现象，掌握光的折射定律，能够运用光的折射定律解决光的折射问题。
了解折射率概念，掌握折射率与光速间的关系。
4、了解光的全反射现象，掌握发生全反射现象的充要条件。
5、熟悉平面镜、棱镜、平行玻璃砖等光学器件对光路的控制特征。
了解光的色散现象。
6、掌握画反射光路与折射光路的方法，能够运用画光路的方法解决有关成像的问题和确定观察范围的问题。
二、难点剖析1、光的传播规律（1）光的直线传播规律、光速光在同种均匀介质中总是沿直线传播。
各种频率的光在真空中传播速度均为 C=3×108m/s各种频率的光在介质中的传播速度均小于在真空中的传播速度，即v<C同一种频率的光在不同介质中传播速度一般不同；不同频率的光在同一种介质中传播速度一般也不同。
在同一种介质中，频率越低的光其传播速度越大。
（2）光在射到两种介质的界面上后返回原介质时，其传播规律遵循所谓的反射定律。
反射定律的基本内容包含如下三个要点：①反射光线、法线、入射光线共面； ②反射光线与入射光线分居法线两侧； ③反射角等于入射角，即i=i ’（3）光在射到两种介质的界面上后从第一种介质进入第二种介质时，其传播规律遵循所谓的折射定律。
折射定律的基本内容包含如下三个要点；①折射光线、法线、入射光线共面； ②折射光线与入射光线分居法线两侧；③入射角与折射角的正弦值之比恰等于第二与第一两种介质的折射率之比，即12s i n s i n n n ri =。
特别是当光从空气（折射率为1）射入折射率为n 的介质中时，上式变为 n ri =s i n s i n（4）折射率①折射率与光速间关系为v c n =②由于不同频率的光在同一种介质中传播速度不同，所以，同一种介质对不同频率的光的折射率也不同。
初三 光学 总复习试卷
初三物理光总复习试卷班级： 座号： 姓名： 成绩：一、 选择题（每题2分共28分）A 、光只在空气中才沿直线传播B 、光在任何情况下都沿直线传播C 、 光在玻璃中不是沿直线传播的D 、光在同种均匀介质中沿直线传播 2、关于小孔成像的下列说法，正确的是（ ）A 、小孔成像是光的折射现象形成的B 、小孔成像相对于物来说不一定是倒立的C 、 小孔成的像是虚像D 、当把小孔前后移动时，像的大小会改变 3、人走近镜子时，人在镜中的像与原来相比（ ）8.下图中的四幅图，分别表示近视眼成像情况和矫正做法的是…------ --- ---…………（ ）A ．②①B ．③①C ．②④D ．③④9.面四幅图中的现象，由于光的折射造成的是……… ……… …-……----…………（ ）10、某凸透镜焦距是10cm ，将物体放在离焦点5cm 的地方，所成的像 （ ）A 、一定是实像B 、一定是虚像C 、一定是放大的像D 、一定是缩小的像 11、蜡烛从到凸透镜距离为3f 的地方移到距离凸透镜为1.5f 的地方，凸透镜所成的像 （ ）A 、始终是放大的B 、始终是缩小的C 、逐渐变大D 、逐渐变小20、在无任何光源的情况下，舞台追光灯发出的绿色光照到穿白色上衣，红裙子的演员身上，观众看到她____________。
21.我国古代就有光现象的描述，如“捞不到的是水中月，摘不到的是镜中花”、“潭清疑水浅”。
其中“水中月、镜中花”是光的__________ 现象形成的，“疑水浅”是光的_________现象形成的填空题答案填写处：17、18、 19、 20、21、三、问答题 3分22、为什么白色墙壁的房间比暗灰色墙壁的房间显得亮一些？四、作图题（共8分）23、根据平面镜成像特点画出图甲中物体AB在镜中的像24、右图中大致作出入射光线AO的折射光线，并标出入射角i和折射角γ。
25、完成左下图光路图26、完成右下图光路图五、探究题（每空2分共38）27．小红同学在做“观察平面镜成像”实验时，将一块玻璃板竖直架在一把直尺的上面，再取两段相同的蜡烛A和B一前一后竖放在直尺上，点燃玻璃板前的蜡烛A，进行观察，如图所示。
光学知识复习技巧
光学知识复习技巧总原则：抓规律、巧记忆、善总结一、规律：光源发出光→在同种均匀介质中直线传播（光直线传播规律）→遇到其他介质表面光的传播方向改变（光的反射规律）→如果其他介质是透明的一部分光线反射而另一部分光线会透过介质继续传播（光的折射规律）【学法指导】：在复习中只要抓住光的“直线传播”“光的反射”“光的折射”这三个规律展开，记住并理解它们的条件和应用就可以了。
二、知识点归纳：1、光源：能发光的物体。
按发光体的性质分自然光源（本身能发光比如太阳、萤火虫、星星等，但是月亮本身不会发光因此月亮不是光源）和人造光源（人工发光的物体，比如：电灯、蜡烛、手电筒等）；按照光传播的路径分为：点光源（光发出后光束分散开，比如：蜡烛、手电筒、电灯等）和平行光（光发出时光束是平行的，一般只要很大的光源才会发出平行光，比如：太阳光，或者光束通过高科技不让它们分散也可以看作平行光，比如：激光）2、光的直线传播：条件：在均匀介质中光延直线传播知识点：光在真空中传播速度最大，V（光速）=3×10 8米/秒应用（一）：举例：①排队时“三点成一线”②激光准直③木匠师傅“吊眼”④影子的形成（光在直线传播过程中遇到不透明的物体，在不透明物体的背后光线达不到的区域便形成了“影子”）⑤日食、月食的成因（原理和“影子”形成类似，“日食”的时候“月球”是不透明的障碍物；“月食”的时候“地球”是不透明的障碍物）应用（二）：直线传播成像----小孔成像（倒立、实像，缩小还是放大要看物体到小孔的距离决定）比如：太阳光透过树叶缝隙在地面上形成圆形的亮斑，亮斑就是太阳通过树叶缝隙这个“小孔”在地面上的缩小的实像。
3、光的反射知识点：光的反射定律（要记熟）应用：平面镜成像（成像的特点是重点）（1）原理：光的反射（2）特点：正立、等大虚像（等距、等大，记住：像的大小只和物体大小有关，和镜子大小、物体到镜面的距离等因素无关！这个知识点老师经常会考你们）（3）举例：①平静湖面看到垂柳的“倒影”；②“镜中月，水中花”能力：能分别利用光的反射定律和平面镜成像的特点做图4、光的折射知识点：光的折射定律（要记熟）定律中的关键点是：入射角和折射角的大小关系！因为折射角和入射角大小不同所以产生了各种折射现象，记忆的诀窍：不管光线从何种介质射入何种介质，凡是在“空气”中的角都是大的！比如：光从空气射入水中，此时空气中的角是入射角，水中的角是折射角，则：入射角大于折射角。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 5波长600nm的单色光垂直入射在一光栅上，第二级条纹出 现在sinθ=0.20处，第四级缺级，试问： 3 （1）光栅上相邻两缝的间距（a+b）有多大？ 6 10 mm （2）光栅上狭缝可能的最小宽度a有多大？ 1.5 10 3 mm （3）按上述选定的a、b值，试问在光屏上可能观察到的全部 条纹级数是多少？ 15条 • 6用方解石切割成一个60°的正三角棱镜，光轴垂直于棱镜 的正三角形截面。设非偏振光的入射角为i，而e光在棱镜 的折射线与镜底边平行，求入射角i，并在图中画出o光的 光路。已知no=1.66，ne=1.49.
11．选择题(每题5分）：
(C)(1).右旋圆偏振光垂直通过1/2波片后，其出射光的偏振态为 （A）线偏振光;（B）右旋椭圆偏振光;（C）左旋圆偏振光;（D）右旋圆偏 振光;（E）左旋椭圆偏振光. (B)(2).全息照片被激光照射后，以实现全息再现。若照射面积仅占全息照片
的一半时，下列叙述的哪一个结果是正确的？ （A）仅观察到再现像的一半;（B）观察到整个再现像，只是分辨本领降低一
polaroids. If an unpolarized beam is incident on the first
Polaroid, discuss the variation of intensity of the emergent beam as the quarter-wave plate is rotated.
有光射出。但当N2绕入射光顺时针转过 200后，N2的视场全暗。此时，把
波片也绕入射光顺时针转过 200，N2的视场又亮了。问：a 这是什么性质
的波片？b N2要转过多大角度才能够使N2的视场又变为全暗。
(10)对于一个半径为r的球面，用矩阵方法证明：如果物距 u (1+ 则所成像为虚像，且像距 v (1+ n1 )r
解：a(6分）若在双缝后放一理想偏振片不会影响S1和S2间原有的光程差， 所以原有的干涉条纹位置和宽度都不变。 由于自然光经过偏振片后光强减半，所以A点光强减半，而C点是暗纹，光 强仍为0不变。 b（6分）若在一条缝的偏振片后放一光轴与偏振片透光方向成450的半 波片，则透过半波片的线偏振光的振动面偏转了 ，与未经
translation matrix 0 1 0 1 T and det T 1 D n 1 D n 1 1 1
•矩阵光学
refraction matrix 1 P 1 P and det 1 0 1 0 1
注意概念
•自然光
•偏振光 的分类
期末总复习
主讲：郭红 6月25日
重点复习章节
•概念：相干条件；周期；光程
•干涉
•分波面干涉：杨氏双缝干涉 •等倾干涉 •分振幅干涉 •等厚干涉 •概念 •惠更斯-菲涅尔原理 •圆孔衍射 •迈克耳孙 干涉仪 •牛顿环
•衍射
•菲涅尔衍射
•夫琅和费衍射
1 sin 1 0.61
R
1.22
D
半波带法 •圆屏衍射 •单缝衍射 •多缝衍射 •光栅方程 •圆孔衍射 •艾里斑
复习重点章节
•概念
•费马原理
•遵守符号法则
•球面反射 •球面折射
1 1 1 s ' s 2r
n' n r ( r) n'n n'n 1 s' s
•几何光学
f' f 1 s' s
•透镜成像 n2 n1 n n1 n n2 s' s r1 r2 •薄透镜成像作图
12．问答题： (4)、一个平面电磁波可以表示为 问:a 该电磁波的频率、波长、振幅和原点的初相位为多少？ b 波的传播方向、电场强度矢量各为哪个方向？
答：a 该电磁波的频率f为1014赫兹，波长为c/f，振幅为2，原点的初 位相为π /2. b 波的传播方向为x轴正向，电场强度矢量为y轴方向。
(5)、试指出波函数
些;
（C）观察到整个再现像，但像将小一点;（D）像的颜色将改变;（E）成倒像.
(A)(3).两偏振片堆叠在一起，一束自然光垂直入射其上时没有光线通过。当
其中一偏振片慢慢转动90°时透射光强度发生的变化为： （A）光强单调增加；（B）光强先增加，后又减小至零；（C）光强先增加，
后又减小，再增加；（D）光强先增加，然后减小，再增加，再减小至零。
半波片的线偏振光的振动面垂直，使两束光的叠加不满足振动方向接近一致 的相干条件，故屏上不再有干涉条纹。
（6分）在A点两束光的位相差为零，而在C点两束光的位相差为1800，因此
A、C两点均为为线偏振光。在B点两束光的位相差为900，故B点为圆偏振光。
(9)、在两个正交尼科耳棱镜N1和N2之间垂直插入一块波片，发现N2后面
n2
n2 )r n1
(10)一束光入射到两种透明介质的分界面上时，发现只有透射光而无反射 光，试说明这束光是怎样入射的？其偏振态如何？ （6分）答：一束光入射到两种透明介质的分界面上时，发现只有透射光
而无反射光，表明该束光以布儒斯特角入射，该光束为线偏振光，且其电
矢量平行入射面。
(11) 在透振方向互相正交的偏振片P1和P2之间插入最薄的波片，波片的光轴与P1 的夹角为300. 光强为I的单色平行自然光垂直入射到该装置上，忽略反射吸收等损 失，求出射光的光强。
• 3白光垂直照射在空气中厚度为0.40m的玻璃片 上，玻璃的折射率为1.50.试问在可见光范围内 （400~700nm），哪些波长的在反射中增强？哪 些波长的在透射中增强？
480nm
600nm, 400nm
• 4利用劈尖的等厚干涉条纹可以测量很小的角度。 今在很薄的劈尖玻璃板上，垂直地射入波长为 589.3nm的钠光，相邻条纹间距为5.0mm，玻璃的 折射率1.52，求此劈尖的夹角。
(8)、单色平行自然光垂直入射在杨氏双缝上，屏幕上出现一组干涉条
纹。已知屏上A、C两点分别对应零级亮纹和零级暗纹，B是AC的中点，如
下图所示，试问：a 若在双缝后放一理想偏振片P，屏上干涉条纹的位置、
宽度会有何变化？A、C两点的光强会有何变化？b 在一条缝的偏振片后放
置一半波片，如果半波片的光轴与偏振片的透光方向成450角，屏上有无 干涉条纹？A、B、C各点光的偏振状态如何？
6.64 10 3 mm
• 2在双缝干涉实验中，两缝相距1mm，屏离缝的距离为1m， 若所用的光源含有波长600nm和540nm两种光波。试问： 5.4 10 4 m, 6.0 10 4 m （1）两光波分别形成的条纹间距； （2）两组条纹之间的距离与级数之间的关系； （3）这两组条纹有可能重合吗？能
•线偏振光 •椭圆偏振光 •圆偏振光
•偏振光 •部分偏振光
•光的偏振
•偏振态的检验
•偏振光的干涉 •布儒斯特定律 •双折射 •正晶与负晶
•o光和e光
(no ne )d
e o
2
•波片
复习题
• 1用很薄的云母片（n=1.58）覆盖在双缝试验中的一条缝上， 这是屏幕上的零级条纹移到原来的第七级明条纹的位置上， 如果入射光波长为550nm，试问此云母片的厚度为多少？
• 7一厚度为10μm的方解石晶片，其光轴平行 于表面，放置在两正交偏振片之间，晶片的 光轴与第一偏振片的偏振方向夹角为45°， 若要使波长600nm的光通过上述系统后呈现 极大，晶片的厚度至少需磨去多少？已知 no=1.66，ne=1.49. 1.2m
• 8两片极薄的表玻璃，曲率半径分别为20cm和25cm。将两 片的边缘粘起来，形成内含空气的双凸透镜，把它置于水中， 求其焦距为多少？ f ' 44.8cm • • 9 孔径相同的微波望远镜和光学望远镜比较，前者的分辨本 领小的原因是什么？ • 10用白光平行光正入射到透射式光栅，在300的衍射角方向 上观测到600nm的第2级主极大。若在该处刚好能分辨波长 差为的两条谱线，但在300衍射方向却观测不到400nm的主 极大谱线。求（1）光栅常数；（2）光栅的总宽度；（3） 狭缝的可能该光波为右旋圆（或椭圆）偏振光。
(6)、自然光和圆偏振光都可以看成两个等幅垂直线偏振光的合成， 它们的
主要区别是什么？
答：自然光的两个垂直分量之间无固定的相位关系，而圆偏振光的两个垂 直分量之间有固定的相位关系。 (7)、A quarter-wave plate is rotated between two crossed