物理光学主要公式
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物理光学知识点第一章1. 可见光波长范围(380nm~760nm)。
2.折射率n =c = v3. 能流密度的坡印廷矢量s 的物理意义:表示单位时间内,通过垂直于传播方向上的单位面积的能量;光强I =S =1n 2E 0 2μ0c4. 已知E =eE 0cos ⎢2π ⎡⎣⎛t z ⎫⎤ -⎪⎥或E =E 0e -i (ωt -kz ),求光的相关参量,参见作业1-1,1-2;⎝T λ⎭⎦5. 简谐球面波E =E 0-i (ωt -kz )E e 或E =0cos (ωt -kz ),求光的相关参量。
r r1。
T 6. 无限长时间等幅震荡光场对应的频谱只含有一个频率成分,称为理想单色振动,持续有限长时间等幅震荡的光场对应的频谱宽度∆ν=7. 等相位面的传播速度称为相速度,平面单色波的相速度v p =ωk =c ,等振幅面的传播n (k )速度称为群速度,复色波的相速度v p =(公式来源t -kz =常数,然后求导),复色波的群速度v g =d ω⎛λdn ⎫结合第六章讨论在正常/反常色散中相速度和群速度哪=v p 1+⎪,dk n d λ⎝⎭个大?8. 理解线偏振光、圆偏振光和椭圆偏振光的概念及相互转化的条件,结合第四章波片讨论。
9. 讨论光波在界面上的反射和折射,如s 分量和p 分量的概念,菲涅尔公式的理解,图1-21的理解与应用,熟悉公式R s +T s =1,R p +T p =1,R n =射时R s =R p = 1R s +R p ),在正入射和掠入(2⎛n 2-n 1⎫n 2n 2,布儒斯特角的计算,全反射角,半波tan θ=sin θ=B C ⎪n n n +n 11⎝21⎭损失产生的两种情形:光从光疏介质入射到光密介质时,在正入射和掠入射时反射光相对入射光将产生“半波损失”;图1-29薄膜上下表面的反射的四种情形的作图法;偏振度的计算(1.2-39,1.2-42,43),注意p35偏振度计算的例子和p49例题1-5,利用片堆产生线偏振光的原理(反s 不反p ,输出p )和作业1-10,外腔式激光器的布儒斯特窗口的原理(反s 不反p ,输出s ),衰逝波的概念。
物理光学距离计算公式在物理光学中,我们经常需要计算光线在空间中的传播距离,这对于光学系统的设计和分析非常重要。
光的传播距离可以通过物理光学距离计算公式来进行计算。
本文将介绍物理光学距离计算公式的推导和应用。
首先,我们需要了解一些物理光学的基本原理。
根据光的传播特性,光线在空间中传播的距离可以通过光速和传播时间来计算。
光速在真空中的数值为299,792,458米每秒,这是一个常数。
而传播时间则可以通过光线在空间中传播的路径长度和光速来计算。
假设光线在空间中传播的路径长度为d,传播时间为t,则可以得到光速和传播时间之间的关系为:d = c t。
其中,c为光速,d为传播路径长度,t为传播时间。
根据上述关系,我们可以得到物理光学距离计算公式:d = c t。
这个公式可以用来计算光线在空间中的传播距离。
在实际应用中,我们可以根据具体的光学系统和问题来确定传播时间t,然后利用光速c来计算光线在空间中的传播距离d。
在光学系统的设计和分析中,物理光学距离计算公式是一个非常重要的工具。
通过这个公式,我们可以计算光线在空间中的传播距离,从而确定光学系统的性能和特性。
比如在激光系统中,我们可以利用这个公式来计算激光束在空间中的传播距离,从而确定激光系统的聚焦性能和光束质量。
除了在光学系统设计中的应用,物理光学距离计算公式还可以在光学测量和实验中得到广泛的应用。
比如在光学测距仪中,我们可以利用这个公式来计算光线从发射到接收的时间,从而确定被测物体的距离。
在光学实验中,我们也可以利用这个公式来计算光线在空间中的传播距离,从而确定实验结果和数据的准确性。
总之,物理光学距离计算公式是物理光学中一个非常重要的公式,它可以用来计算光线在空间中的传播距离,对于光学系统的设计和分析以及光学测量和实验都具有重要的意义。
在实际应用中,我们可以根据具体的问题和系统来确定传播时间,然后利用光速来计算光线在空间中的传播距离,从而得到所需的结果。
高三物理光学公式高三物理的光学部分,那可是藏着不少神奇的公式呢!就像打开了一扇通往奇妙世界的大门。
咱们先来说说光的折射定律公式。
这公式就像是给光规划了一条独特的路径。
n1sinθ1 = n2sinθ2,这里的 n 是折射率,θ 是入射角或折射角。
你想想看,当一束光从空气斜射入水中,它的方向发生改变,就好像光也会“迷路”,然后这个公式就来给它“指路”啦!还有光的反射定律,反射角等于入射角。
这就好像光在镜子面前,乖乖地遵循着“原路返回”的规则。
我记得有一次在教室里,阳光从窗户照进来,打在黑板旁边的那面小镜子上,反射的光正好照在了一位同学的脸上,他那一脸懵的表情可太好笑了。
那一瞬间,我就更加深刻地理解了这个看似简单的反射定律。
再说说薄透镜成像公式 1/f = 1/u + 1/v 。
f 是焦距,u 是物距,v 是像距。
这个公式可神奇啦,它能告诉我们物体通过透镜后成像的位置和大小。
就好比我们用放大镜看东西,通过这个公式就能明白为啥我们看到的东西变大或者变小,变远或者变近。
光的干涉公式也很有趣。
比如说双缝干涉条纹间距公式Δx = Lλ/d ,这里面Δx 是条纹间距,L 是双缝到屏的距离,λ 是光的波长,d 是双缝间距。
有一回做实验,我和同学们一起调整双缝间距和光的波长,然后观察条纹间距的变化,那种亲手操作、亲眼见证的感觉,让这些公式一下子就变得生动起来。
光的衍射公式呢,也有着它独特的魅力。
它能帮助我们理解为啥光在遇到障碍物时会发生弯曲,不再沿着直线传播。
在学习这些光学公式的过程中,有时候会觉得有点头疼,毕竟又要理解概念,又要记住公式,还得会灵活运用。
但每次当我们通过这些公式解决了一个难题,或者在生活中看到了与光学相关的现象并且能够用所学的知识去解释的时候,那种成就感简直爆棚!就像有一次,我在路上看到了一个路灯,周围有一圈圈的光晕,我马上就想到了这是光的衍射现象,那种学以致用的快乐,让我对光学的兴趣更浓了。
总之,高三物理的光学公式虽然看起来复杂,但只要我们用心去理解,多做实验,多观察生活中的现象,就能发现它们其实就像我们身边的好朋友,能帮助我们更好地探索这个充满光的奇妙世界。
光学计算公式高中
光学是物理学的一个分支,主要研究光的性质和行为。
在高中物理中,光学是一个重要的部分,涉及到光在自然界中的传播、反射、折射、干涉和衍射等现象。
以下是一些光学计算公式,供您参考:
1. 光速公式:C = 299792458 m/s
光速是光在真空中的速度,是一个基本的物理学常数。
光速公式可以帮助我们计算光在不同介质中的传播速度,例如在空气中的速度约为 3×10^8 m/s,在水中的速度约为2×10^8 m/s。
2. 反射和折射定律:R = R0 / (1 + n2/n1)
R 表示反射率,R0 表示真空中的反射率,n1 和 n2 分别表示介质的折射率。
这个公式可以帮助我们计算光在反射和折射时的角度和反射率。
3. 菲涅尔公式:F = (2/n)^(1/2) * (1 - cosθ)
F 表示菲涅尔常数,n 表示介质的折射率,θ表示入射角。
这个公式可以帮助我们计算光在反射和折射时的传播距离和角度。
4. 干涉和衍射公式:I = I0 * |cosθ|
I 表示干涉或衍射的强度,I0 表示真空中的干涉或衍射强度,θ表示干涉或衍射的角度。
这个公式可以帮助我们计算干涉或衍射的强度和时间。
以上是一些基本的光学计算公式,它们在高中物理光学课程中具有重要的应用。
在实际应用中,光学计算公式还有很多,例如光的偏振、光纤通信、光学传感器等。
高中物理公式汇总一、质点的运动(1)------直线运动1)匀变速直线运动1.平均速度V平=s/t(定义式)2.有用推论Vt2-Vo2=2as3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/24.末速度Vt=Vo+at5.中间位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/26.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t7.加速度a=(Vt-Vo)/t {以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a>0;反向则a<0}8.实验用推论Δs=aT2 {Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差}9.主要物理量及单位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;时间(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度单位换算:1m/s=3.6km/h。
注:(1)平均速度是矢量;(2)物体速度大,加速度不一定大;(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是决定式;(4)其它相关内容:质点、位移和路程、参考系、时间与时刻/s--t图、v--t 图/速度与速率、瞬时速度。
2)自由落体运动1.初速度Vo=02.末速度Vt=gt3.下落高度h=gt2/2(从Vo位置向下计算)4.推论Vt2=2gh注:(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀变速直线运动规律;(2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小,方向竖直向下)。
3)竖直上抛运动1.位移s=Vot-gt2/22.末速度Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2)3.有用推论Vt2-Vo2=-2gs4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(抛出点算起)5.往返时间t=2Vo/g (从抛出落回原位置的时间)注:(1)全过程处理:是匀减速直线运动,以向上为正方向,加速度取负值;(2)分段处理:向上为匀减速直线运动,向下为自由落体运动,具有对称性;(3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。
大学物理光学部分有关于明暗的公式及其结论 1.获得相干光的方法 杨氏实验.......,2,1022,,=⋅±==k k D xd λδ 此时P 点的光强极大,会出现明条纹。
......,2,102)12(,,=⋅+±==k k D xd λδ此时的光强极小,会出现暗条纹。
或者,dD kx 22λ±= 此时出现明条纹 d D k x 2)12(λ+±= 此时出现暗条纹。
屏上相邻明条纹或者暗条纹的间距为:dD x λ=∆。
洛埃镜。
半波损失。
2.薄膜等厚干涉。
○1根据光程差的定义有: ○2劈尖干涉:暗条纹。
明条纹。
,...2,1,0,2)12(22,...2,1,2222=⋅+=+==⋅=+=k k d k k d λλδλλδ 相邻明条纹或者暗条纹对应的空气层厚度差都等于2λ 即:21λ=-+k k d d 。
则设劈尖的夹角为θ,相邻明纹或者暗纹的间距 a 应满足关系式:2sin λθ=a○3牛顿环: 直接根据实验结果的出结论为:⎪⎭⎪⎬⎫===⋅-=暗条纹明条纹,...3,2,1,0,R ,...3,2,1,2)12(k k r k R k r λλ 3.单缝的夫琅禾费衍射关键词:半波带。
注意:半波带的数目可以是整数也可以是非整数。
结论:光源是平行光的单缝夫琅禾费衍射的条纹明暗条件为:明条纹,)(暗条纹,...3,2,10,212sin ,...3,2,1,22sin =⋅+±==⋅±=k k a k k a λϕλϕ 特殊地当ϕ=0时,有:当将单缝换做圆孔时,得到中心的明亮光斑为艾里斑,且其半角宽度0ϕ为: D λϕϕ22.1sin 00=≈ 这一角度也是我们在天文望远镜中的最小分辨角。
4.衍射光栅及光栅光谱。
关键词:光栅方程,主极大条纹,谱线的缺级,暗纹条件。
光栅方程:.,.....2,1,0,sin )(明条纹=±=+k k b a λϕ主极大条纹:满足光栅方程的明条纹,也称作光谱线。
⾼中物理公式⼤全(全集)⼗⼋物理光学⾼中物理公式⼤全(全集)⼗⼋物理光学光的本性波动讲微粒讲光的⼲涉光的衍射双缝⼲涉明显衍射条件⽜顿的微粒讲光电效应及其规律薄膜⼲涉光的电磁讲光⼦讲电磁波谱光谱与光谱分析光的波粒⼆象性⼀、光的波动性1、光的⼲涉〔1〕双缝⼲涉实验①装置:如图包括光源、单缝、双缝和屏双缝的作⽤是将⼀束光分为两束⼀、知识⽹络⼆、画龙点睛概念②现象:③⼲涉区域内产⽣的亮、暗纹A 、亮纹:屏上某点到双缝的光程差等于波长的整数倍,即δ= n λ〔n=0,1,2,……〕B 、暗纹:屏上某点到双缝的光程差等于半波长的奇数倍,即δ=)12(2-n λ〔n=0,1,2,……〕相邻亮纹〔暗纹〕间的距离λλ∝=?dl x 。
⽤此公式能够测定单⾊光的波长。
⽤⽩光作双缝⼲涉实验时,由于⽩光内各种⾊光的波长不同,⼲涉条纹间距不同,因此屏的中央是⽩⾊亮纹,两边显现彩⾊条纹。
④光的⼲涉现象讲明了光具有波动性。
由于红光⼊射双缝时,条纹间距较宽,因此红光波长较长,频率较⼩紫光⼊射双缝时,条纹间距较窄,因此紫光波长较短,频率较⼤⑤光的传播速度,折射率与光的波长,频率的关系。
a 〕v 与n 的关系:v =c nb 〕v ,λ和f 的关系:v =λf〔3〕薄膜⼲涉①现象:单⾊光照耀薄膜,显现明暗相等距条纹⽩⾊光照耀薄膜,显现彩⾊条纹实例:动膜、肥皂泡显现五光⼗⾊②发⽣⼲涉的缘故:是由于前表⾯的反射光线和反表⾯的反射光线叠加⽽成(图1) ③应⽤:a) 利⽤空⽓膜的⼲涉,检验⼯作是否平坦〔图2〕〔图1〕〔图2〕假设⼯作平坦那么显现等间距明暗相同条纹假设⼯作某⼀点凹陷那么在该点条纹将发⽣弯曲假设⼯作某⼀点有凸起,那么在该点条纹将变为b) 增透膜例题:⽤绿光做双缝⼲涉实验,在光屏上出现出绿、暗相间的条纹,相邻两条绿条纹间的距离为Δx 。
以下讲法中正确的有A.假如增⼤单缝到双缝间的距离,Δx 将增⼤B.假如增⼤双缝之间的距离,Δx 将增⼤C.假如增⼤双缝到光屏之间的距离,Δx 将增⼤D.假如减⼩双缝的每条缝的宽度,⽽不改变双缝间的距离,Δx 将增⼤解析:公式λdl x =?中l 表⽰双缝到屏的距离,d 表⽰双缝之间的距离。