物理光学论文

波动与光学（感谢老师这学期为我们的付出，敬佩老师的教学态度，经此我们学到了很多东西，真的很感谢）对于光的认识简史:光是人类和生物生存和发展所必需的，人们对于它的认识却经历了漫长而曲折的过程。

最早的人们认为光是由微粒构成的，牛顿就是微粒说的创始人和坚持者，而惠更斯明确的提出了光是一种波，直至19世纪托马斯—-菲涅耳从实验和理论上建立了光的波动理论。

但他们的认识持有机械论的观点。

19世纪中叶光的电磁理论的建立使人们对于光的认识更近一步，但关于介质的问题仍是矛盾重重，有待解决。

终于于19世纪末迈克尔逊实验及爱因斯坦的相对论得出结论：光是一种电磁波，它的传播不需要任何介质。

首先我们从简单的波动与振动讲起，这是光的波动说的理论基石。

关于振动的理论描述我们有它的简谐振动函数x=Acos(ωt+φ) A Φω是描述简谐运动的三个特征量，通过微分关系我们可以分别得到速度与加速度的公式。

由于简谐运动于匀速圆周运动有许多相似之处，所以在许多方面我们应用参考圆来研究他们的运动。

由简谐运动的动力学方程得k=mω2从这里我们可以对简谐运动下一个动力学定义：质点在与平衡位置成正比而反向的合力的作用下的运动叫简谐运动，由此还可以推出T A 的公式，对于简谐振动的能量我们经过一系列的微分与动力学方程推导我们得到机械能=势能与动能之和而他们的平均值各占一半。

而实际问题中常会遇到几个简谐运动的合成。

我们讨论同意直线相同频率的简谐运动的合成。

经过矢量图法我们可以推得A的合成与φ的函数关系公式。

波动。

一定扰动的传播称为波动。

再此主要研究机械波的一些相关性质的理论。

如声波，地震波，水波等。

虽然各类波的性质不同但他们在形式上由许多相同的特征规律。

我们所讲的简谐波的传播是需要介质的，他的传播形式都要经过介质的传播，这一点是不同于光的。

描述波的运动需要波函数，由于简谐波上的任意质元都在做简谐运动因而简谐波是有周期的，一个周期所传播的距离称为波长λ=uT波形曲线可以详细描述波的运动。

高中物理论文高中物理论文：探索光的干涉与衍射引言：光是我们日常生活中不可或缺的一部分，无论是自然界中的阳光，还是人造的电灯，都是光的一种体现。

通过对光的研究，可以揭示出光的奥秘，而干涉与衍射是光学中的两个重要现象。

本文将对光的干涉与衍射进行探索，并解释其工作原理和实际应用。

一、光的干涉光的干涉是指两束或多束光相互叠加时发生的现象。

干涉分为构造干涉和破坏性干涉两种。

构造干涉是指两束或多束光相互叠加时，在某些特定的位置形成亮度较大的干涉条纹。

构造干涉通常是由相干光源产生的，相干光是指光波的频率、波长和位相等特性相同的光波。

破坏性干涉是指两束或多束光相互叠加时，在某些特定的位置形成亮度较小或消失的干涉条纹。

破坏性干涉通常是由不相干光源或者光波经过不同路径导致相位差的光波产生的。

光的干涉可以用于解释一系列现象，如薄膜干涉、双缝干涉等。

二、光的衍射光的衍射是指光波遇到障碍物或波阵面变化时，发生弯曲或弯曲现象。

衍射通常发生在光波传播的过程中，是光的一种波动现象。

光的衍射和干涉有共同的特点，但与干涉不同的是，衍射是光波的波前遇到障碍物时波阵面的变化形成了光的分布图案。

如果观察距离很远的物体，就可以看到一些细小的明暗条纹，这就是衍射现象。

光的衍射在实际应用中起着重要的作用，例如光的照相机中的镜头光圈，就是利用光的衍射原理控制光线进入，并调节光线的强弱。

结论：通过对光的干涉与衍射的探索，可以深入了解光的波动性质和光的行为规律。

光的干涉与衍射不仅是物理学研究的重要内容，而且在科学研究、工程技术以及生活中都有广泛的应用，对人类的生活和社会进步都有积极的影响。

因此，进一步研究和理解光的干涉与衍射现象具有重要的意义。

日常生活中高中光学知识的运用论文日常生活中高中光学知识的运用论文摘要：物理知识与现实生活息息相关, 当前高中生学习物理知识, 应注重物理学的实用性特质, 不仅要掌握物理学的基本原理, 更重要的是学会利用所学知识解决实际生活中的问题。

高中物理光学知识在日常生活很多领域扮演着重要的角色, 很多实际生活中遇到的问题都能用光学原理进行解释, 本文就高中物理光学概念及其重要性进行阐述, 并着重利用光学知识解释了彩虹形成原理、海市蜃楼等一些现象的形成原理。

关键词：高中物理; 光学概念; 实际应用;在高中物理课程中, 光学是重要的学习内容之一, 其具体内容主要有折射、衍射以及激光等相关知识。

这些知识与实际生活有密切的联系, 掌握好光学知识不仅丰富了物理知识体系, 更重要的是能够将学到的知识与实际生活中的现象相联系, 解释实际生活中遇到的光学现象并加以利用, 达到学以致用的目的。

因此, 我们需要对高中物理光学在实际生活的应用进行分析。

一、物理光学概念及其重要性(一) 物理光学的概念在物理学中, 光是一种电磁波, 其传播特性与电磁波相似, 都需要通过电磁场传播。

人类的眼睛对于大部分电磁波均没有感应, 却能够感应到光产生的电磁波, 这种感应就是感光作用, 因此, 人类眼睛可以感应到的电磁波就是可见光。

光可以在多种介质中传播, 例如空气、水等, 由于传播介质不同, 光的传播速度也会有所不同, 在实际的传播过程中, 如果传播介质发生变化, 光就可能发生弯折, 不同频率的光的弯折程度也存在一定的差异。

(二) 物理光学的重要性物理是高中教学中的重要学科, 其中光学是物理学科中的重要组成部分, 与此同时, 我们在日常生活中经常接触到物理光学知识, 因此, 光学知识是高中物理学习的重点内容。

学好高中物理光学知识能够解释实际生活中遇到的光学现象, 并且可以利用这些知识解决实际生活中遇到的问题, 提高学生对物理知识的应用能力。

二、高中物理光学在实际生活的应用(一) 彩虹形成原理在我们的生活中, 雨过天晴以后经常可以看见天空中出现的彩虹, 并且在特定条件下还可能出现双彩虹、晚虹等不同形式的彩虹。

《物理光学》课程论文题目：关于法布里-珀罗干涉仪的探究学院：专业:班级：学号：姓名：关键词：法布里-珀罗干涉仪；光学；谐振；摘要：随着激光技术的发展，光的干涉技术被应用在许多领域。

在这些应用中，能够产生良好的多光束干涉效果的法布里-珀罗干涉仪更是被广泛应用于例如激光器谐振腔、精细距离的测定、信号的检测分析，计算气体折射率等。

这些应用基本体现了法布里—珀罗干涉仪两个方面的优势，一个是干涉仪中两个平板间的多光束干涉，一个是光束透射出两个平板后的多光束干涉。

一．法布里-珀罗干涉仪的原理光学中，法布里－珀罗干涉仪是一种由两块平行的玻璃板组成的多光束干涉仪，其中两块玻璃板相对的内表面都具有高反射率。

法布里－珀罗干涉仪也经常称作法布里－珀罗谐振腔，并且当两块玻璃板间用固定长度的空心间隔物来间隔固定时，它也被称作法布里－珀罗标准具或直接简称为标准具，但这些术语在使用时并不严格区分。

这一干涉仪的特性为，当入射光的频率满足其共振条件时，其透射频谱会出现很高的峰值，对应着很高的透射率。

法布里－珀罗干涉仪这一名称来自法国物理学家夏尔·法布里和阿尔弗雷德·珀罗。

对于法布里－珀罗标准具而言，其透射率随波长的显著变化是由于两块反射板之间多重反射光的干涉。

当透射光为同相时它们有相长干涉，对应着标准具透射率的峰值；而当透射光反相时则对应着透射率的极小值。

多重反射光彼此是否同相，取决于入射光的频率、光线在标准具内传播的折射角、标准具的厚度及其所用材料的折射率。

图 1.1法布里-珀罗干涉仪简图法布里－珀罗标准具中，两束相邻的反射光之间的光程差，在不考虑相移时的相位差为：若两个表面的反射比都为，则标准具的透射率函数由下式给出其中：。

当相邻两束光之间的光程差为波长的整数倍时，透射率函数有最大值1。

在介质无吸光的情形下，标准具的反射率满足：当，也就是光程差为波长的半奇数倍时透射率函数有最小值，此时对应着反射率的最大值在透射率函数上，两个相邻的透射峰值之间的波长间隔被称作标准具的自由光谱范围（FSR），它由下式给出：其中是最近峰值的中心波长。

从学科层面审视光学概貌——我对光学的思考李明†（**大学*学院*系*班 ***学号*** 西安710049）中文摘要本文将对光学进行学科层面上的讨论和思考：首先我将简要回顾光学的发展历史，然后简要介绍近现代的光学分支和激光的重要作用。

最后以理论应用结合的角度来对光学的发展历史提出个人的一些想法：诸如解决科学争论的折中办法；如何把握专攻与通识的关系；科学研究要重视学科交叉和有用工具和材料的研究和运用；科学是为社会服务的而不单单是满足科学家的工具。

关键字光学发展史,激光,光学分支,交叉学科PACC：0165 4290正文光学发展史*人类对光学最初的研究，主要是试图回答“人怎么能看见周围的物体？”之类问题。

约在公元前400多年，中国的《墨经》中记录了世界上最早的光学知识。

公元1590年到17世纪初，詹森和李普希同时独立地发明显微镜；一直到17世纪上半叶，才由斯涅耳和笛卡儿将一些观察结果，归结为今天大家所惯用的反射定律和折射定律。

由此便发展起了应用性很强的几何光学。

1665年，牛顿进行了太阳光的分光实验并发现了牛顿环，同时，他根据光的直线传播性，认为光是一种微粒流，并在均匀媒质内遵从力学定律作等速直线运动，从而对折射和反射现象作了解释。

惠更斯是光的微粒说的反对者，认为光像声一样以球面波的形式传播。

但两种理论都被粗略地提了出来，因而当初两种学说在第一次交锋中谁也没有完全胜利。

但在19世纪初，“薄膜颜色”和双狭缝干涉现象的发现并被波动说完美解释后，菲涅耳和托马斯杨初步建立了波动光学；在进一步的研究中，观察到了光的偏振和旋光现象。

为了解释这些现象，不得不承认光是纵波。

1856年，韦伯发现光在真空中的速度等于电流强度的电磁单位与静电单位的比值。

从而启示了一个伟大的论断：光是一种电磁波。

这个结论在1888年为赫兹的实验证实，到此波动论才告以结束。

然而，这样的理论还不能解释光的色散现象。

到†联系人地址：******@*****.****参考了/view/47271.htm并根据本文论题做了取舍了1896年洛伦兹创立电子论，才解释了发光和物质吸收光的现象，也解释了光在物质中传播的各种特点，包括对色散现象的解释。

几个物理光学实验的改进与设计论文高二物理光学部分，理论性强、内容抽象。

在教学中，做好实验能提高教学效果。

这里，我们改进、设计了几个实验，供大家参考。

通常做双缝干涉演示实验有两种方法，其一是采用激光光学演示仪，使激光束透过双缝，在光屏上观察单色光的干涉条纹；其二是采用光的干涉衍射偏振演示仪，使白光或者单色光依次透过单缝、双缝，然后经观察筒来观察干涉条纹。

两种方法都必须在较暗的教室里实验，所形成的双缝干涉条纹都较小且暗淡，教室里的大部分学生，只有靠近装置才能观察到装置和条纹。

为此，我们设计了用多媒体手段观察双缝干涉条纹实验，即用视频展示台拍摄条纹，用电视机或投影机播放，取得了较好的实验和教学效果。

装置的组合方法为：在光具座上，依次通过插杆放置灯泡、装有单缝的短圆筒、装有双缝的长圆筒，长、短圆筒套接为一体。

展示台的摄像头对准长圆筒的末端，展示台的视频输出传至电视机。

装置的调整分三步。

一是调整灯泡、单缝、双缝的位置，使三者等高共线。

二是调间距，即灯泡与单缝相距10cm，长圆筒末端与摄像头间距20cm。

三是摄像头的拍摄方位与焦距调整。

应先调焦至广角，以便能在电视机屏上观察到灯泡灯光透过单、双缝后形成的亮斑的图象。

然后逐步调焦放大图像，并微调拍摄方位，使亮斑变为干涉图样，且始终居于机屏的中央，直至彩色条纹达七条以上，并且亮度较大为止。

本演示实验的优越之处有三点：①能让教室的每位学生，观察白光的双缝干涉形成的放大的清晰的彩色条纹。

②在单缝前分别套上绿色、红色滤光头，观察和比较相同物理条件下形成的绿条纹和红条纹的间距差异，红纹间距略大，直观地说明红光比绿光的波长大。

③利用展示台电视机展示细小的单缝、双缝及组合装置，使学生对实验装置有清楚的了解。

此实验在湖北省物理教研会xx年年会上展示，赢得了与会专家一致好评。

在光的干涉衍射教学中，让学生在课堂上都动手操作观察到实验现象，无疑会收到良好的教学效果。

通过自制和组织教具，不难实现下述两个随堂实验。

大学物理光学论文范文引言光学是一门研究光的性质、光的传播以及与物质相互作用的学科。

在大学物理教育中，光学是一个重要的研究领域，涉及到光的直线传播、反射、折射、干涉、衍射等现象。

本文对光的干涉现象进行了深入探讨，通过实验验证了干涉现象与波的性质和光程差的关系。

实验方法实验材料1.激光器2.平面玻璃板3.透明薄膜4.透镜5.直尺6.磁铁7.实验台实验步骤1.在实验台上固定一块平面玻璃板，确保其水平。

2.将透明薄膜放置在玻璃板上，并利用磁铁将其固定在一侧。

3.将激光器调整到合适的位置和角度，使其发出一束平行光。

4.将透镜放置在激光器发出的光束前方，调整透镜位置，使光线在透镜表面相交并汇聚到一点。

5.将透镜后方的光线分成两束，一束经过透镜并经过薄膜射到玻璃板上，另一束直接射到玻璃板上。

6.观察玻璃板上的干涉条纹，并测量不同对称中心到两侧条纹的距离。

实验结果与讨论实验结果表明，通过透明薄膜干涉实验可以观察到明亮和暗淡的干涉条纹。

我们测量了不同对称中心到两侧条纹的距离，并记录了对应的数据。

我们首先观察到了明亮的干涉条纹，这是由不同光线相位差构成的。

当两束光线相位差为$\\frac{\\lambda}{2}$时，光线会加强干涉，形成亮纹。

而当两束光线相位差为$\\lambda$时，光线会减弱干涉，形成暗纹。

通过测量不同干涉条纹之间的距离，我们可以计算出光程差和波长之间的关系。

根据理论推导，两束光线的光程差与干涉条纹之间的距离d的关系可以表示为：$$\\Delta L = d \\cdot \\sin(\\theta)$$其中，$\\Delta L$表示光程差，d表示干涉条纹之间的距离，$\\theta$表示两束光线的夹角。

通过测量不同干涉条纹之间的距离d，我们可以使用上述公式计算出相应的光程差$\\Delta L$。

结论本实验通过透明薄膜干涉实验，观察并验证了光的干涉现象与波的性质和光程差之间的关系。

通过测量不同干涉条纹之间的距离，我们可以计算出相应的光程差，并验证了实验结果与理论推导的一致性。

大学物理设计性实验报告实验项目名称：双棱镜干涉姓名：戴茂松学号：0908********学院：物理与电子科学学院专业：物理学班级：2009级指导老师：孙卫真老师上课时间：2011—2012年度第一学期双棱镜干涉现象的研究——分波面法【摘要】：双棱镜实验是与杨氏双缝干涉实验不同的另一种分波阵面干涉实验。

在双棱镜干涉现象的实验中，干涉条纹的条纹数与双棱镜到缝光源的距离有关，在实验的过程中，发现当双棱镜到缝光源的距离减小时，条纹数的数目也在减少。

【关键词】：干涉条纹、双棱镜、距离一、引言在历史上，光的干涉实验曾经是确定光具有波动性的判据，由于这类实验的历史功绩，以及这类实验提供了一种用极简单的仪器测量光的波长的方法，虽然精度不高，但从教学角度考虑，足以帮助学生认识光的波动性质，因而成为传统的物理实验项目。

二、实验原理双棱镜可看作是有两个折射棱角α 很小（小于1°）的直角棱镜底边相接而成。

借助于双棱镜可使从光源S 发出的光的波阵面沿两个不同方向传播。

相当于虚光源S 1及S 2发出的两束相干光。

在两束光交迭空间的任何位置上将有干涉发生，在该区域内可以接受并观察到干涉条纹。

双棱镜干涉条纹间距的计算方法，与扬氏双缝干涉的计算方法相同。

在图2中，若S 1和S 2发之间的距离为d ，S 至观察屏的距离为D （当用测微目镜代替屏进行观察时，则为S 至目镜的可动分划板间的距离），P o 为屏上与S 1及S 2等距离的点，在该点处两束光波的光程差也为零，因而两波相互加强而成零级的亮条纹。

在P o点的两边还排列着明暗相间的干涉条纹。

二、干涉条纹的实验调节将点光源的波阵面分割为两部分，使之分别通过两个光具组，往反射、折射、或衍射反交迭加起来，在一定区域形成干涉。

由于波阵面上任一部分间可看作新光源，且同一波阵面的各个部分有相同的位相，所以被分离出来的部分波阵面可看作初相位相同的光源，不论点光源的位相改变的如何快，这些光源的初相位差事恒定的。

浅谈光学概论【简介】光学已成为为现代科研的重要内容，传统的光学只研究可见光，现代光学已扩展到对全波段电磁波的研究。

光是一种电磁波，在物理学中，电磁波由电动力学中的麦克斯韦方程组描述；同时，光具有波粒二象性，需要用量子力学表达。

光学将成为今后光学工程学科的重要发展方向。

【英文译文】Optical has become the important contents for the modern scientific research, the traditional optical only research visible light, and modern optical already expanded to whole wavelength electromagnetic wave of research. Light is an electromagnetic wave, in physics, electromagnetic wave by electrodynamics of maxwell's equations describing, At the same time, the light has wave-particle duality, need to use the quantum mechanics expression. Optical will become future optical engineering discipline of important development direction.【关键词】光学、现代科技、应用、研究、历史、前景【正文】一、光学简介在早期，主要是基于几何光学和波动光学拓宽人的视觉能力，建立了以望远镜、显微镜、照相机、光谱仪和干涉仪等为典型产品的光学仪器工业。

这些技术和工业至今仍然发挥着重要作用。

本世纪中叶，产生了全息术和以傅里叶光学为基础的光学信息处理的理论和技术。

本文部分内容来自网络整理，本司不为其真实性负责，如有异议或侵权请及时联系，本司将立即删除！== 本文为word格式，下载后可方便编辑和修改！ ==光学的论文篇一：光学设计论文第一章前言随着光学设计的发展，光学仪器已经普遍应用在社会的各个领域。

光学仪器的核心部分是光学系统。

光学系统成像质量的好坏决定着光学仪器整体质量的好坏。

然而，一个高质量的成像光学系统要靠良好的光学设计去完成。

光学设计的理论和方法也在发生着日新月异的变化。

光学是研究光的行为和性质，以及光和物质相互作用的物理学科。

光是一种电磁波，在物理学中，电磁波由电动力学中的麦克斯韦方程组描述；同时，光具有波粒二象性，需要用量子力学表达。

光的本性也是光学研究的重要课题。

微粒说把光看成是由微粒组成，认为这些微粒按力学规律沿直线飞行，因此光具有直线传播的性质。

我们通常把光学分成几何光学、物理光学和量子光学。

所谓光学系统设计即设计出系统的性能参数、外形尺寸、和各光组的结构等，大体上分为两个阶段，第一阶段为“初步设计”或者“外形尺寸设计”，即根据仪器总体的设计要求，从仪器总体出发，拟定出光学系统的原理图，并初步计算系统的外形尺寸，以及系统中各部分要求的光学特性。

第二阶段称为“像差设计”，一般称为“光学设计”，即根据初步设计的结果，确定每个透镜的具体结构参数，以保证满足系统光学特性和成型质量成像质量的要求。

一个光学仪器工作性能的优劣，初步设计是关键，当然在初步设计合理的条件下，如果像差设计不当，同样也可能造成不良后果。

一个好的设计应该是在满足使用要求的情况下，结构设计最简单的系统。

光学设计是20世纪发展起来的一门学科，至今已经经历了一个漫长的过程。

光学系统设计的具体过程：制定合理的技术参数，光学系统总体设计和布局，光组的设计（包括选型，初始结构的计算，像差校正、平衡与像质评价），长光路的拼接与统算，绘制光学系统图、部件图和零件图，编写设计说明书，进行技术答辩。