初中物理光学作图专题

第一章 光的电磁理论

?z??1.1 一个平面电磁波可以表示成 Ex=0，Ey=2cos[2??10?c?t??2]，Ez=0，问：

??14

（1） 该电磁波的频率、波长、振幅原点的初位相为多少？（2）波的传播和电矢量的

振动取哪个方向？（3）与电场想联系的磁场B的表达式如何写？

?z??t??。 1.2 一个线偏振光在玻璃中传播时可以表示为 Ey=0，Ez=0，Ex=10cos?100.65c??2

15

试求 （1）光的频率；（2）波长；（3）玻璃的折射率。

1.3 证明E=Acos(kz-?t)是波动方程（1-22）的解。 1.4 一种机械波的波函数为y=Acos2???xt???，其中A=20mm，T=12s，?=20mm试画出??T?t=3s时的波形曲线。从x=0画到x=40mm。

1.5 在与一平行光束垂直的方向上插入一透明薄片，起厚度=0.01，折射率=1.5，若光波的波长=500，试计算插入玻璃片前后光束光程和位相的变化。

1.6 地球表面每平方米接受到来自太阳光的功率约为1.33kW，试计算投射到地球表面的太阳光的电场强度。假设可以把太阳光看作是波长为?=600nm的单色光。

1.7 在离无线电发射机10km远处飞行的一

自主招生 （物 理 光 学） 专题复习

安徽 王景民

§2.1 光的波动性

2.1.1光的电磁理论

19世纪60年代，美国物理学家麦克斯韦发展了电磁理论，指出光是一种电磁波，使波动说发展到了相当完美的地步。

2.1.2光的干涉

1、干涉现象是波动的特性

凡有强弱按一定分布的干涉花样出现的现象，都可作为该现象具有波动本性的最可靠最有力的实验证据。

2、光的相干迭加

两列波的迭加问题可以归结为讨论空间任一点电磁振动的力迭加，所以，合振动平均强度为

I?A1?A2?2A1A2cos(?2??1)

A2A1?1?222其中

2、

1为振幅，、为振动初相位。

I?(A1?A2)干涉相加I?(A1?A2)干涉相消I?4Acos2222?????2j?,j?0,1,2,???????(2j?1)?,j?0,1,2,???(???)为其他值且A?A

212121???212

3、光的干涉 (1)双缝干涉

在暗室里，托马斯·杨利用壁上的小孔得到一束阳光。在这束光里，在垂直光束方向里放置了两条靠得很近的狭缝的黑屏，在屏在那边再放一块白屏，如图2-1-1所示，

于是

第一章 小结

几何光学的基础：基本概念及基本定律（见第一节小结） 成像分析：

1、完善像的定义及完善成像条件 2、光路中的基本概念与符号规则 3、光路计算： 1）内容：

a. 成像位置关系（计算公式） b. 成像特性分析（放大率）

——虚实正倒缩放、共轭点沿轴移动、光束孔径角变化 学习思路：

a. 球面——平面

b.宽光束实际光线——近轴光线

（球差） （高斯像、物像共轭） c. 折射————反射

（反射-折射定律；成像公式、放大率公式、拉赫不变量） d. 单个球面——共轴系统： 过渡公式、成像放大率

第二章 小结

理想光学系统理论： 1、基本概念：理想光学系统、共轭、共线成像等 2、共轴理想光学系统成像性质 3、基点与基面：焦点/面、主点/面、节点（包括物像两方）

物像关系： 1、图解法求像：典型光线、基点基面性质（课上例题） 2、解析法及应用：牛顿公式、高斯公式

理想光学系统的组合：1）两光组组合的公式及计算

2）多光组

2018年中考物理光学作图题

1．请利用平面镜成像的特点在图中作出AB物体在平面镜中的像，保留作图痕迹．

2．如图所示，电视遥控器对着天棚也能遥控电视机．图中从A点发出的光经天棚MN反射后射入电视机的接收窗口B，试画出其光路图．

3．如图所示，一束光线垂直射向玻璃棱镜，请在图中画出光通过三棱镜的大致路径．

【1】 【2】 【3】 4．如图所示，A?B?是物体AB在平面镜中所成的像，根据平面镜成像的特点在图中画出平面镜．

5．如图自行车的尾灯本身并不发光，它是由许多角反射器组成的反光装置．角反射器是由互相垂直的反射光面组成的．当有光照在上面，它能将光反射回来．请在图中的角反射器上画出入射光经两个平面反射的光路．并说明反射光线和入射光线在方向上有何关系．

6．如图所示，发光点S发出一条射向水面的光线，在水面发生反射和折射，反射光线经过P点．请在图中作出入射光线、反射光线及大致方向的折射光线．

【4】 【5】

2018年中考物理光学作图题

1．请利用平面镜成像的特点在图中作出AB物体在平面镜中的像，保留作图痕迹．

2．如图所示，电视遥控器对着天棚也能遥控电视机．图中从A点发出的光经天棚MN反射后射入电视机的接收窗口B，试画出其光路图．

3．如图所示，一束光线垂直射向玻璃棱镜，请在图中画出光通过三棱镜的大致路径．

【1】 【2】 【3】 4．如图所示，A?B?是物体AB在平面镜中所成的像，根据平面镜成像的特点在图中画出平面镜．

5．如图自行车的尾灯本身并不发光，它是由许多角反射器组成的反光装置．角反射器是由互相垂直的反射光面组成的．当有光照在上面，它能将光反射回来．请在图中的角反射器上画出入射光经两个平面反射的光路．并说明反射光线和入射光线在方向上有何关系．

6．如图所示，发光点S发出一条射向水面的光线，在水面发生反射和折射，反射光线经过P点．请在图中作出入射光线、反射光线及大致方向的折射光线．

【4】 【5】

初中物理专题────光学作图

在初中物理中光学作图涉及到四种类型： 1、有关光沿直线传播的概念和应用

2、光的反射定律和平面镜成像规律的作图及应用 3、光的折射定律及透镜的作图和应用 4、凸透镜成像规律及其应用

［知识点分析］

一、光的反射

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；光的反射中光路是可逆的。

二、光的折射

光的折射定律：折射光线与入射光线、法线在同一平面上；折射光线和入射光线分居在法线的两侧；折射角大于、小于或等于入射角；光的折射中光路是可逆的。

光的折射定律的内容、作图、应用及其与光的反射定律的异同。 （1）相同点

①折射光线和反射光线都位于入射光线和法线决定的平面内。 ②折射光线和反射光线均分居法线的两侧。

③当入射角变化时，折射角和反射角都随之变化。 ④在折射和反射现象中，光路都是可逆的。 （2）不同点

①反射光线与对应的入射光线在同种介质中；折射光线与对应的入射光线在两种不同介质中，位于界面的两侧。

②反射角等于入射角，但折射角一般不等于入射角，并且当光从空气斜射入其他介质中时，折射角小于入射角，而光从其他介质斜射入空气中时，折射角大于入射角。

三、透镜

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

系别 班次 学号 姓名 .

???密???封???线???以???内???答???题???无???效??

《物理光学》考试题（90分钟） 开卷 总分100分 考试日期 2010年11月 4 日

一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 评卷教师 一、 选择题（每小题2分，共30分）

1. 自然光正入射，其反射光为 D 。 A．椭圆偏振光 B．线偏振光 C．部分偏振光 D．自然光

2. 自然光在界面发生反射和折射，当反射光为线偏振光时，折射光与反射光的夹角必为 D 。

A．?B B．?C C．

?? D． 323．全反射时，在折射率小的介质中的电场 B 。

A．等于零 B．随离界面距离的增加按指数规律衰减 C．等于常数 D．随离界面距离的增加按指数规律增加 4. 当光波在两种不同介质中的振幅相等时， D 。

A. 其强度相等 B. 其强度不相等

C. 不确定

2018年中考物理光学作图题

1．请利用平面镜成像的特点在图中作出AB物体在平面镜中的像，保留作图痕迹．

2．如图所示，电视遥控器对着天棚也能遥控电视机．图中从A点发出的光经天棚MN反射后射入电视机的接收窗口B，试画出其光路图．

3．如图所示，一束光线垂直射向玻璃棱镜，请在图中画出光通过三棱镜的大致路径．

【1】 【2】 【3】 4．如图所示，A?B?是物体AB在平面镜中所成的像，根据平面镜成像的特点在图中画出平面镜．

5．如图自行车的尾灯本身并不发光，它是由许多角反射器组成的反光装置．角反射器是由互相垂直的反射光面组成的．当有光照在上面，它能将光反射回来．请在图中的角反射器上画出入射光经两个平面反射的光路．并说明反射光线和入射光线在方向上有何关系．

6．如图所示，发光点S发出一条射向水面的光线，在水面发生反射和折射，反射光线经过P点．请在图中作出入射光线、反射光线及大致方向的折射光线．

【4】 【5】

建筑物理实验报告

实验一 采光实测

学生成绩：

实验题目：采光实测

实验目的：1.掌握照度计的正确使用方法。

2.测定室内工作面照度分布。

3.检验实际采光效果是否达到预期设计目标。 4.了解不同光环境实况，分析比较设计经验。 5.确定是否需要对采光进行改造或补充。

实验内容：

（一）采光系数测定

（二）检验室内亮度分布状况 （三）测量表面光反射比 （四）测量窗玻璃的光透射比 实验步骤：

（一）采光系数测定 测试仪器：照度计两台

1.场所和布点：选一侧窗采光房间，在窗、窗间墙中间，垂直于窗面布置两条测量线，离地高度与工作面同，间隔1~2m布置一测点。

2.天气条件：最好选择阴天，如全阴天。时间最好在9：00~16：00之间，因这一时段室外照度变化不大。

3.室外照度：应选择周围无遮挡的空地或在建筑物屋顶上进行测量。光接收器与周围建筑物或其他遮挡物的距离应大于遮挡物高度（自光接收器所处水平位置算起）的6倍以上。读数时应与室内照度读数时间一致。

3.室内照度：光接收器放在与实际工作面等高，或距地面0.8m 高的水平面处测量照度。测量时应熄灭人工照明灯。测量者应避开光的入射方向，以防止对光接收器的遮挡。为了提高测量精度，每一