第六章_电子光学基础
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北师大版物理八年级下册第六章知识点+测试题第六章:常见的光学仪器一.基本知识点归纳:1.凸透镜:有两个虚焦点。
1)外观:表面是球面的一部分,中间厚,边缘薄,由透明材料制成。
2)光学特点:对光线具有会聚作用①正确看待凸透镜对光线的会聚作用:光线经透镜折射后,折射光线相对于入射光线原来的传播方向,更靠近主轴。
②凸透镜越厚,它表面的弯曲程度越大,折光能力越强,其焦距越短。
3)成像规律及应用:①U>2f:f<V<2f,成倒立缩小的实像应用:照相机②U=2f:V=2f,成倒立等大的实像应用:——③2f>U>f:V>2f,成倒立放大的实像应用:幻灯机,投影仪④U<f:成正立放大的虚像应用:放大镜规律简化总结:①一倍焦距分虚实,两倍焦距分大小。
②成实像时:物远像近,物近像远,像近像小,像远像大。
③成虚像时:物远像远,物近像近,像近像小,像远像大。
④成实像时,像与物比较:上下,左右均相反;而成虚像时,像与物上下,左右均相同。
这点与平面镜有所区别!2.光学仪器的操作1)照相机的操作:①若要扩大照相范围,就要让像变小,具体操作方法是:增大照相机与被拍照物体的距离以增大物距,同时缩短暗箱长度以减小相距.②照相机镜头上沾有少量灰尘对成像效果影响不大,灰尘由于距离镜头太近,故它不会通过凸透镜成实像呈现在底片上。
但它会遮挡住部分射到镜头上的光,使像的亮度受到一定的影响。
2)幻灯机的操作:①由于物体通过幻灯机的镜头成的是倒立的像,故幻灯片要倒插。
②若觉得屏幕上的图像太小,则应该减小幻灯片到镜头的距离,同时增大镜头到屏幕的距离。
3)放大镜的操作:①要利用放大镜看到物体正立放大的虚像,必须保证物体到放大镜的距离小于一倍焦距。
若物体到放大镜的距离大于一倍焦距,则我们看到的就是倒立的实像了。
②如果要想将物体的像放大得更多一些,则应该稍稍增大物体到放大镜的距离,但要保证这个距离不能超过一倍焦距。
3.眼睛1)原理:U>2f,成倒立缩小的实像(与照相机相同)眼睛的晶状体相当于照相机的镜头,瞳孔相当于照相机的光圈,眼睑相当于照相机的快门,视网膜相当于照相机的底片。
注: *的多少仅代表该题可能的难易程度。
第一章 X 射线物理学基础1、X 射线有什么性质,本质是什么?波长为多少?与可见光的区别。
(*)2、什么是X 射线管的管电压、管电流?它们通常采用什么单位?数值通常是多少?(*)3、X 射线管的焦点与表观焦点的区别与联系。
(*)4、X 射线有几种?产生不同X 射线的条件分别是什么?产生机理是怎样的?晶体的X 射线衍射分析中采用的是哪种X 射线?(*)5、特征X 射线,连续X 射线与X 射线衍射的关系。
(*)6、什么是同一线系的特征X 射线?不同线系的特征X 射线的波长有什么关系?同一线系的特征X 射线的波长又有什么关系?7、什么是临界激发电压?为什么存在临界激发电压?(**)8、什么是、射线?其强度与波长的关系。
什么是、射线其强度与波长的关系。
(**)αK βK 1αK 2αK 9、为什么我们通常只选用Cr 、Fe 、Co 、Ni 、Mo 、Cu 、W 等作阳极靶,产生特征X 射线的波长与阳极靶的原子序数有什么关系。
10、 什么是相干散射、非相干散射?它们各自还有什么名称?相干散射与X 射线衍射的关系。
(*)11、 短波限,吸收限,激发限如何计算?注意相互之间的区别与联系。
(**)12、 什么是X 射线的真吸收?比较X 射线的散射与各种效应。
(*)13、 什么是二次特征辐射?其与荧光辐射是同一概念吗?与特征辐射的区别是什么?(**)14、 什么是俄吸电子与俄吸效应,及与二次特征辐射的区别。
(**)15、 反冲电子、光电子和俄歇电子有何不同? (**)16、 在X 射线与物质相互作用的信号中,哪些对我们进行晶体分析有益?哪些有害?非相干散射和荧光辐射对X 射线衍射产生哪些不利影响?(**)17、 线吸收系数与质量吸收系数的意义。
并计算空气对CrK α的质量吸收系数和线吸收系数(假如空气中只有质量分数80%的氮和质量分数20%的氧,空气的密度为1.29×10-3g/cm 3)(**)18、 阳极靶与滤波片的选择原则是怎样的?(*)19、 推导出X 射线透过物质时的衰减定律,并指出各参数的物理意义。
第一章/n c v εμ==电子波长:h mv V λ==光的折射定律:2112sin sin n n φφ=,1122cn v cn v ==变分法关键定理:欧拉方程F F()0y x y d d ∂∂-='∂∂费马原理指出:光沿所需时间为极值(极大值、恒值、极小值)的路径传播。
t时间1vkii is ==∑费马原理的数学表达式:δδδδ==⇒==⎰⎰22111[]0[]0p p pp t nds L nds c费马原理的具体表达式——斯涅尔定律:1122()sin sin sin sin k kn x n n n φφφφ=L 常数或者:===光学定律的数学表达式(光的直线传播,反射、折射的内在联系.遵循的一个更普遍的规律)1\光的直线传播定律——由斯涅尔定律可知:当n 为常数时,正弦函数为常数,即,角度为常数;——光传播路径ds 上任何一点的方向相同,因此为一条直线。
2、折射定律——斯涅尔定律3、反射定律:令n2=-n1,有ψ2=-ψ1,由于入射角和反射角关于反射法线对称,因此ψ’=-ψ14、互易原理:当光线在两种媒质分界面上反射时,其光线传送互易。
非相对论条件下的电子运动方程:o d m e()dt =-+⨯v E v B直角坐标系下的电子运动方程组:222222()()()x z y y x z z y x d x e dy dz E B B dt m dt dt d y e dz dxE B B dt m dt dt d z e dx dyE B B dt m dt dt =-+-=-+-=-+-由电子在均匀电磁场中的能量变化方程:2()02d mv e dt ϕ-=积分可得:22mv e C ϕ-=电子运动速度可以通过空间电位来表示,下式φ为规范化电位:2 5.93210(/)e v m s m ϕϕ==⨯电子在均匀静电场内的轨迹方程:222o eE y z mv =-均匀磁场中,电子速度垂直于Bη==o o Lmv v R eB B ,ηππ===122o v B f T R均匀磁场中,电子速度与B 有夹角α:sin L v R B αη=,12B f T ηπ==,2cos h v B παη=电子在复合电磁场中的运动222222()()()x z y y x z z y x d x e dy dzE B B dt m dt dt d y e dz dxE B B dt m dt dt d z e dx dyE B B dt m dt dt =-+-=-+-=-+-运动方程(摆线方程)为:220(1cos())sin()x E y Bt B E E z t Bt B B ηηηη⎧⎪=⎪⎪⎪⎪=-⎨⎪⎪⎪⎪=-⎪⎩电子运动方程(轮摆线轨迹):22222()()()E E E y z t B B B ηη-+-=麦克斯韦方程组:BE t∂∇⨯=-∂,D ρ∇⋅=,D E ε=,D H J t ∂∇⨯=+∂,0B ∇⋅=,B H μ=在假设条件下:0E ∇⨯=,0E ∇⋅=,0B ∇⨯=,0B ∇⋅= 矢量公式通用形式2311322131231231[()()()]D h h D h h D h h D h h h q q q ∂∂∂∇⋅=++∂∂∂\22313211231112223331()()()h h h h h h h h h q h q q h q q h q ϕϕϕϕ⎡⎤∂∂∂∂∂∂∇=++⎢⎥∂∂∂∂∂∂⎣⎦直角坐标系下拉氏方程:圆柱坐标系下拉氏方程:0ϕθ∂=∂当时,22222211()00r r r r r r z z r ϕϕϕϕϕ∂∂∂∂∂∂+=⇒++=∂∂∂∂∂∂谢尔茨公式:圆柱坐标系下拉氏方程:贝塞尔微分方程:22221(1)0d d dz z dz z ϖϖνϖ++-=轴对称电场的积分表达式:201(,)(sin )2r z V z ir a daπϕπ=+⎰谢尔茨公式:曲线在点M 的曲率limQ Md k MQds δα→==点M 的曲率半径1ds R k d α==当已知曲线方程为:y=f(x)时,曲线的曲率半径。