大学物理光学知识点

第一章

一. 填空题

波的基本性质

1 某介质的介电常数为?，相对介电常数为?r，磁导率为?，相对磁导率为?r，则光波在该介质中

的传播速度v?（1??）；该介质的折射率n?（

?r?r ）。

2 单色自然光从折射率为n1的透明介质1入射到折射率为n2的透明介质2中，在两介质的分界面上，

发生（反射和折射）现象；反射角?r、透射角?t和入射角?i的关系为（?r??i，n1sin?i?n2sin?t）；

；设?1,?2分别为光?1=?2）

设?1,?2分别为光波在介质1、介质2中的时间频率，则?1和?2的关系为（ 波在介质1、介质2中的波长，则?1和?2的关系为（n1?1?n2?2）。

3 若一束光波的电场为E?2jcos?2??1015??t??, 则，光波的偏振状态是振动方向沿（ y轴）的

c?（线）偏振光 ；光波的传播方向是（z轴）方向 ；振幅是（2 ）vm；频率是（1015）Hz；空间周期是（ 3?10?7 ）m；光速是（ 3?108 ）m/s。

??z?????4 已知为波长632.8nm的He-Ne激光在真空中的传播速度为3.0x108m/s，其频率?为 4.74x1014Hz ；在折射为1.5的透明介质中传播速度v为 2

篇一：高中物理光学知识点总结

6、知道光的波粒二象性：知道一切微观粒子都具有波粒二象性，知道大量光子容易表现出粒子性，而少量光子容易表现为粒子性。

光的直线传播．光的反射 二、光的直线传播

1．光在同一种均匀透明的介质中沿直线传播，各种频率的光在真空中传播速度：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。 三、光的反射

1.反射现象：光从一种介质射到另一种介质的界面上再返回原介质的现象．

2．反射定律：反射光线跟入射光线和法线在同一平面内，且反射光线和人射光线分居法线两侧，反射角等于入射角．

3．分类：光滑平面上的反射现象叫做镜面反射。发生在粗糙平面上的反射现象叫做漫反射。镜面反射和漫反射都遵循反射定律．

4．光路可逆原理：所有几何光学中的光现象，光路都是可逆的． 四．平面镜的作用和成像特点

（1）作用：只改变光束的传播方向，不改变光束的聚散性质．

（2）成像特点：等大正立的虚像，物和像关于镜面对称． （3）像与物方位关系:上下不颠倒,左右要交换光的折射、全反射 一、光的折射

1．折射现象：光从一种介质斜射入另一种介质，传播方向发生改变的现象． ．

二、学习要求

1、知道有关光的本性的认识发展过程：知道牛顿代表的微

初中光学知识总结大全

初二物理光学知识点归纳 初二物理

光学包括两大部分内容：几何光学和物理光学．几何光学（又称光线光学）是以光的 直线传播性质为基础，研究光在煤质中的传播规律及其应用的学科；物理光学是研究光的本性、光和物质的相互作用规律的学科．

一、重要概念和规律

（一）、几何光学基本概念和规律

1、基本规律

光源 发光的物体．分两大类：点光源和扩展光源．点光源是一种理想模型，扩展光源可看成无数点光源的集合．光线——表示光传播方向的几何线．光束 通过一定面积的一束光线．它是温过一定截面光线的集合．光速——光传播的速度。光在真空中速度最大。恒为C=3×108m/s。丹麦天文学家罗默第一次利用天体间的大距离测出了光速。法国人裴索第一次在地面上用旋转齿轮法测出了光这。实像——光源发出的光线经光学器件后，由实际光线形成的．虚像——光源发出的光线经光学器件后，由发实际光线的延长线形成的。本影——光直线传播时，物体后完全照射不到光的暗区．半影——光直线传播时，物体后有部分光可以照射到的半明半暗区域．

2．基本规律

（1）光的直线传播规律 先在同一种均匀介质中沿直线传播。小孔成像、影的形成、日食、月食等都是光沿直线传播的例证。

（2）光的独立传播规律 光在传播时

高考物理光学知识点之物理光学易错题汇编及答案(6)

一、选择题

1．图1、2是利用a、b两种单色光分别通过同一双缝干涉装置得到的干涉图样．下列关于a、b两束单色光的说法正确的是（）

A．真空中，a光的频率比较大

B．同一介质中，a光传播的速度大

C．a光光子能量比较大

D．同一介质对a光折射率大

2．下列说法正确的是：

A．根据麦克斯韦电磁理论可知变化的电场周围存在变化的磁场

B．红外线遥感技术是利用红外线的化学作用

C．在医院里常用紫外线对病房和手术室消毒，是因为紫外线比红外线的热效应显著D．工业上的金属探伤是利用γ射线具有较强的穿透能力

3．下面事实与光的干涉有关的是（）

A．用光导纤维传输信号B．水面上的油膜呈现彩色

C．水中的气泡显得格外明亮D．一束白光通过三棱镜形成彩色光带

4．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5．如图为LC振荡电路在某时刻的示意图，则

A．若磁场正在减弱，则电容器上极板带正电

B．若磁场正在增强，则电容器上极板带正电

C．若电容器上极板带负电，则

大学物理光学实验（部分）

单缝衍射

一、 实验目的

1.观察单缝衍射现象，了解衍射特点； 2.测量单缝衍射的相对光强分布。 二、 实验仪器

激光器、单缝、检流计、硅光电池等 三、 实验原理

II??

照到狭缝上的波前上每一点都起着新波源的作用，从这个波前出发，光线迭加的结果是出现平行于狭缝的明暗相间的条纹。亮条纹从中心往两侧依次是0级、1级、2级……n级亮条纹。暗条纹依次是1级、2级…..n级。

I0设光轴上的光强为 屏上与光轴夹角

1.当?2.当?? 为的一处光强为 I?Isin2?0?2 （1）

?aSin??????(2)??0(??0)时，I??I0；称为主极大或零级亮条纹。 ?m?(m??1,?2????)，即Sin??m?时，I??0，出现暗条纹。暗am?2?条纹在??的方向上。主极大两侧暗条纹之间的夹角???，其余暗条

aa纹间的间距为????a。

3.其他亮条纹的位置：

dd??Sin2??3?? ???2Sin??Cos??Sin?/???2?????Cos??Sin??0,即??tg?时，I取 极大值。

可得：? 即：???1.43?，?2.46?，?3.47????

??1.43,?2.46,?3

光学知识归纳全新2014年

平面镜、凸透镜、凹透镜

1、光源：发光的物体叫光源. 2

大气层是不均匀的，当光从大气层外射到地面时，光线发了了弯折 3、光速

水中的速度为3/4C，玻璃中为2/3C 4、光直线传播的应用

可解释许多光学现象：激光准直，影子的形成，月食、日食的形成、小孔成像等

5、光线

光线：表示光传播方向的直线，即沿光的传播路线画一直线，并在直线上画上 6、光的反射

光从一种介质射向另一种介质的交界面时，一部分光返回原来介质中，使光的传播方向发生了改变，这种现象称为光的反射 7、光的反射定律

反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居在法线的

两侧；反射角等于入射角

可归纳为：

（3） 反射角随入射角的增大而增大，减小而减小，当入射角为零时，反射角也变为零度 8、两种反射现象

光学知识归纳全新2014年

（1）

（2）

注意：无论是镜面反射，还是漫反射都遵循光的反射定律 9

10、平面镜对光的作用

（1（2

11、平面镜成像的特点

（1）成的像是正立的虚像

（2）像和物的大小 （3）像和物的连线与镜面垂直，像和物到镜的距离相等

12、实像与虚像的区别

而是实际光线反向延长线相交而成的，只能用眼看到，不能用屏接收。 13、平面镜的应用

（1）水中的倒影 （2）

高中物理光学知识点总结 P 1

光的直线传播．光的反射 一、光源

1．定义：能够自行发光的物体．

2．特点：光源具有能量且能将其它形式的能量转化为光能，光在介质中传播就是能量的传播． 二、光的直线传播

1．光在同一种均匀透明的介质中沿直线传播，各种频率的光在真空中传播速度：C＝33108m/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

① 直线传播的前提条件是在同一种介质，而且是均匀介质。否则，可能发生偏折。如从空气进入．．．．．水中（不是同一种介质）；“海市蜃楼”现象（介质不均匀）。

② 同一种频率的光在不同介质中的传播速度是不同的。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。根据爱因斯坦的相对论光速不可能超过C。

③ 当障碍物或孔的尺寸和波长可以相比或者比波长小时，发生明显的衍射现象，光线可以偏离原来的传播方向。

④ 近年来（1999-2001年）科学家们在极低的压强（10-9Pa）和极低的温度（10-9K）下，得到一种物质的凝聚态，光在其中的速度降低到17m/s，甚至停止运动。 2．本影和半影

（l）影：影是自光源发出并与投影物体表面相切的光

大学物理光学实验基本常识和知识

一. 基本常识

1. 所有光学镜片(透镜、平面镜、棱镜、光栅、波片、偏振片、分光镜等等)通光面不能用手触摸，需要清洁时必须用专用镜头纸。 2. 用于固定镜片的支架上的固定螺钉和调节螺钉要轻扭。

3. 白炽灯是复色光源（白光－由红、澄、黄、绿、青、蓝、紫色光混合而成）；汞灯是由部分线状谱的光混合成的复色光源；钠灯是准单色光源（有两条非常相近的波长），可以用于干涉实验的光源，只是光强较弱不方便观测；激光是单色光源（一种波长），是用于干涉实验的光源。

4. 用于实验的光学仪器，在做实验前应首先了解各部分的调节功能、作用和调节范围，以及标尺的读数方法。 二.基本知识

1. 光学实验仪器（如：分光计、迈克尔逊干涉仪、读数显微镜、棱镜摄谱仪），可以用来做多种测试实验。分光计可以用于三棱镜的顶角角度测量，某一波长的色散及色散曲线（n-λ曲线）测量，光栅衍射及光谱观测，某透明体的折射率测量。实验用光源有汞灯、钠灯或激光器。迈克尔逊干涉仪可以用于未知激光波长的实验测量，微位移的测量，当用平行光入射时，还可以进行面形、面形变、气体折射率或温度场的实验观测。读数显微镜以钠灯为光源可以进行微小尺寸、球面半径的测量，还可以进行固体热胀系

光源、光的相干性

1. 选择题 难度系数等级：1

来自不同光源的两束白光，例如两束手电筒光照射在同一区域内，是不能产生干涉图样的，这是由于

（A）白光是由不同波长的光构成的 （B）两光源发出不同强度的光 （C）两个光源是独立的，不是相干光源 （D）不同波长的光速是不同的

[ ]

答案：（C） 难度系数等级：2

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)

[ ]

答案：（A） 难度系数等级：1

对于普通光源，下列说法正确的是：

（A）普通光源同一点发出的光是相干光 （B）两个独立的普通光源发出的光是相干光 （C）利用普通光源可以获得相干光 （D）普通光源发出的光频率相等

[ ]

答案：（C） 难度系数等级：

光源、光的相干性

1. 选择题 难度系数等级：1

来自不同光源的两束白光，例如两束手电筒光照射在同一区域内，是不能产生干涉图样的，这是由于

（A）白光是由不同波长的光构成的 （B）两光源发出不同强度的光 （C）两个光源是独立的，不是相干光源 （D）不同波长的光速是不同的

[ ]

答案：（C） 难度系数等级：2

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)

[ ]

答案：（A） 难度系数等级：1

对于普通光源，下列说法正确的是：

（A）普通光源同一点发出的光是相干光 （B）两个独立的普通光源发出的光是相干光 （C）利用普通光源可以获得相干光 （D）普通光源发出的光频率相等

[ ]

答案：（C） 难度系数等级：