物理光学-第四章资料
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让知识带有温度。
物理第四章知识点总结的内容物理第四章学问点总结的内容物理第四章学问点总结的内容初二物理第四章学问点总结(苏科版)第四章光的折射学问归纳光的折射:光从一种介质斜射入另一种介质时,传扬方向普通发生变化的现象。
凸透镜:中间厚边缘薄的透镜,它对光芒有会聚作用,所以也叫会聚透镜。
凸透镜成像:(1)物体在二倍焦距以外(u>2f),成倒立、缩小的实像(像距:f2f)。
如幻灯机。
(3)物体在焦距之内(u<f),成正立、放大的虚像。
光路图:6.作光路图注重事项:(1).要借助工具作图;(2)是实际光芒画实线,不是实际光芒画虚线;(3)光芒要带箭头,光芒与光芒之间要衔接好,不要断开;(4)作光的反射或折射光路图时,应先在入射点作出法线(虚线),然后按照反射角与入射角或折射角与入射角的关系作出光芒;(5)光第1页/共2页千里之行,始于足下发生折射时,处于空气中的那个角较大;(6)平行主光轴的光芒经凹透镜发散后的'光芒的反向延伸线一定相交在虚焦点上;(7)平面镜成像时,反射光芒的反向延伸线一定经过镜后的像;(8)画透镜时,一定要在透镜内画上斜线作阴影表示实心。
7.人的眼睛像一架奇特的照相机,晶状体相当于照相机的镜头(凸透镜),视网膜相当于照相机内的胶片。
8.近视眼看不清远处的景物,需要配戴凹透镜;远视眼看不清近处的景物,需要配戴凸透镜。
9.望远镜能使远处的物体在近处成像,其中伽利略望远镜目镜是凹透镜,物镜是凸透镜;开普勒望远镜目镜物镜都是凸透镜(物镜焦距长,目镜焦距短)。
10.显微镜的目镜物镜也都是凸透镜(物镜焦距短,目镜焦距长)。
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第四章光现象第一节光的直线传播一、光源本身能够发光的物体叫光源,光源分为天然光源和人造光源。
二、光沿直线传播1、条件:光在同种均匀介质中沿直线传播。
2、光线:用一条带有箭头的直线表示光传播的径迹和方向,这样的直线叫作光线。
3、现象:影子、小孔成像、日食、月食等。
4、应用:激光准值、战队看齐、射击瞄准等。
三、光速1、光在不同介质中的传播速度不同,光在真空中能传播,并且传播速度最大,真空中的光速C=3×108m/s。
2、光速的大小:V空气>V液体>V固体2、光年:光年是光在真空中传播1年所经过的距离,它不是时间单位,而是长度单位。
四、小孔成像1、原理:光的直线传播。
2、特点:倒立的实像。
3、形状:与物体(光源)形状相同,与小孔形状无关。
14、大小:光屏不动,小孔与物体(光源)距离越近,成像越大。
物体(光源)不动,光屏与小孔距离越远,成像越大。
五、光直线传播中的延长线作图法1、确定光源:将所给光线反向延长,交点即为光源的位置。
2、确定像:物、孔、像在一条直线上,连接物孔,然后延长,延长线与屏的交点即为像的位置。
第二节光的反射一、光的反射现象人眼能够看见本身发光的物体是因为光源发出的光进入了人的眼睛。
我们能看到本身不发光的物体,是因为它们反射的光进入了眼睛。
二、光的反射定律1、入射点O(也是反射点):入射光线与反射面的接触点。
2、入射光线AO:从光源入射到反射面的光线。
3、反射光线OB:入射光线射到反射面上后,被反射面反射后的光线。
4、法线ON:通过入射点且垂直于反射面的直线。
5、入射角i:入射光线与法线的夹角。
6、反射角r:反射光线与法线的夹角。
2二、光的反射定律在反射现象中,反射光线、入射光线和法线在同一平面内;反射光线和入射光线分别位于法线两侧;反射角等于入射角。
三、光路的可逆性反射现象中,光路是可逆的。
入射光线沿原来反射光线的相反方向射到反射面上时,反射光线将沿原来入射光线的相反方向射出。
第4章光的衍射干涉与衍射的区别:本质上光的干涉与衍射都是光波相干叠加的结果。
1一般来说,干涉是指有限个分立的光束的相干叠加。
干涉强调的是不同光束相互影响而形成相长或相消的现象。
2衍射则是连续的无限个子波的相干叠加。
衍射强调的是光线偏离直线而进入阴影区域。
§4.1 标量衍射理论基础4.1.1衍射问题概述衍射定义(1):“广义来说,凡是不能用反射折射予以解释的光偏离直线传播的现象.”衍射定义(2):“光波在传播过程中,由于受到限制(即空间调制)时所发生的偏离直线传播规律的现象”衍射定义:光传播时产生的绕过障碍物、偏离直线传播路径而进入障碍物阴影部分并呈现不均匀的光强分布的现象。
衍射是光传播过程中的普遍现象。
衍射基本理论要解决的问题是:分析由光源S发出的光波,受到衍射物体Σ的限制后,在观察平面Π上造成的复振幅分布或辐照度分布。
衍射过程可以分解为三个相对简单的子过程处理:1.光源S发出的光波,在自由空间传播距离d0到达衍射体Σ的过程;2.衍射物体Σ对入射光波的限制过程:3.离开衍射体的光波在自由空间传播d距离,到达观察屏的过程。
4.1.2.惠更斯-菲涅耳原理1惠更斯原理:任何时刻的波面上的每一点都可作为发射次波的波源,各自发出球面次波。
其后任一时刻所有次波波面的包络面形成整个波动在该时刻的新波面。
优点:可以直观描述波的传播并解释衍射产生的原因;可由已知波面求另一时刻的波面。
不足:对衍射仅有定性解释,无法用波长、振幅、位相等物理量对衍射结果作定量描述。
2.惠更斯-菲涅耳原理:波前上任何一个未受阻挡的面元,可看做一个子波源,发射频率与入射波相同的球面子波,在其后任一地点的光振动,都是所有子波叠加的结果。
3.菲涅尔公式利用上式可计算任意形状开孔或屏障的衍射问题。
但菲涅耳理论本身不严格,勉强引入倾斜因子,缺乏理论依据。
4.1.3.基尔霍夫衍射积分公式基尔霍夫从波动方程出发,用场论的数学工具导出较严格的公式。
第4章光现象一、光的传播1.光源:自身能够发光的物体2.光的直线传播原理:光在同种均匀介质中沿直线传播。
3.现象:影子、日食、月食、小孔成像4.小孔成像: A原理:光的直线传播原理。
B像的形状:倒立的实像,由物体的形状决定,与小孔的形状无关。
C像的大小决定因素:光屏到小孔的距离和物体到小孔的距离。
5.光速:在计算中,真空或空气中光速 c=3×10 8 m/s = 3×10 5km/s二、光的反射1.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于法线的两侧;反射角等于入射角;光的反射过程中光路是可逆的。
2.垂直入射时,入射角为0°,反射角亦等于0°3.反射分为:⑴镜面反射:⑵漫反射:(都遵守光的反射定律)三、平面镜成像1.平面镜的成像特点:①像、物大小相等②像、物到镜面的距离相等。
③像、物的连线与镜面垂直④物体在平面镜里所成的像是虚像。
2.平面镜成像原理:光的反射定理3.平面镜作用:成像、改变光路4.凹面镜:对光有会聚作用。
(太阳灶、手电筒、汽车头灯)凸面镜:对光有发散作用。
(汽车后视镜、拐弯观察镜)5.在研究平面镜成像特点实验中,(1)平板玻璃的目的:便于确定像的位置,比较像与物的大小关系(2)直尺的目的:比较物与像的距离(3)两根相同蜡烛的目的:比较像和物的大小(4)无论怎样移动都无法让像与物重合:是因为玻璃板没有垂直于桌面。
四、光的折射2.折射现象:池水看起来比实际的浅、海市蜃楼......五、光的色散:1.色散现象:彩虹等2.色光的三原色:红、绿、蓝六、看不见的光:1.红外线位于红光之外,人眼看不见;2.红外线的特点:热效应3.红外线的应用:夜视镜;遥控探测;加热4.紫外线在光谱上位于紫光之外,人眼看不见;5.紫外线的特点:(1)化学作用强;(应用:消毒、杀菌)(2)紫外线的生理作用,促进人体合成维生素D(小孩多晒太阳),但过量的紫外线对人体有害(臭氧可吸收紫外线,我们要保护臭氧层)(3)荧光作用;(应用:验钞)。
高三物理第四章知识点高三物理第四章主要涉及光学的内容,包括光的传播、光的干涉和光的衍射等。
在本章中,我们将学习光的本质和性质,探索光的传播规律,了解光的干涉现象和衍射现象,以及如何应用这些知识解决实际问题。
一、光的本质和性质光既可以视作一种粒子,也可以视作一种波动。
无论采用哪种视角,光都表现出一些共同的性质。
首先,光的速度是有限的,它在真空中的速度为常数,约为每秒299,792,458米,用c表示。
其次,光在不同介质中传播时会发生折射,即改变传播方向。
最后,光在媒质中传播时会发生吸收、反射或透射等现象。
二、光的传播规律光的传播遵循直线传播原理,光线在各种介质的边界上发生反射和折射。
根据斯涅尔定律,光线从一种介质射向另一种介质时,入射角、反射角和折射角之间满足一定的关系,即入射角的正弦值与折射角的正弦值成正比。
这个关系由折射定律给出。
利用这些规律,我们可以解释许多光的传播现象,比如光的全反射和光的色散等。
三、光的干涉现象光的干涉是指两个或多个光波相遇时,互相叠加产生干涉现象。
根据干涉的性质,可以将干涉分为两种类型:构造干涉和破坏性干涉。
构造干涉是指两个波峰或两个波谷相遇叠加,叠加后的波幅增强;破坏性干涉是指波峰和波谷相遇叠加,叠加后的波幅减弱或相互抵消。
光的干涉可以产生干涉条纹,通过观察干涉条纹的变化,我们可以推断出光的波长和相位差等信息,进而求解实际问题。
四、光的衍射现象光的衍射是指光通过一个孔或某个障碍物后,发生弯曲或弯折的现象。
光的衍射现象是波动性质的表现,与光的波长、衍射孔的大小和光的传播方向等有关。
光的衍射可以产生迷彩效应,即使看似障碍物不能通过光线的间隙,但通过衍射,光线能够绕过障碍物传播。
光的衍射也是在望远镜、显微镜和天文望远镜等光学仪器中的重要应用。
五、实际应用光的干涉和衍射现象在实际应用中得到广泛的利用。
例如,在光波测距仪中,利用光的干涉现象,可以测量出物体与仪器的距离。
在光栅光谱仪中,利用光的衍射现象,可以将光按波长分解成不同的成分,从而获取光的光谱信息。