光学分析复习提纲

第一部分光学分析法概论1．原子能级原子能级较简单。

因原子的质量绝大部分集中于核上，核体积却相对很小，故核可视为质点，所以气态原子没有振动和转动，只有电子跃迁能级。

原子组成分子时能级较复杂。

因分子除电子跃迁外，还有原子间的相对振动和分子的转动。

分子电子能级、振动能级和转动能级的区别和联系紫外、可见光谱涉及电子、振动和转动能级；图1.2’红外光谱能级跃迁涉及原子振动和分子转动能级；远红外光谱的能级跃迁仅涉及转动能级。

在相同能级之间跃迁所吸收和辐射的波长相同。

因物质的能级结构不因对光的吸收或辐射而改变。

光谱3要素波长、强度和形状。

光谱可用来分析物质的组成、结构和含量(定性、定量)。

由于物质的结构不同，能级结构不同，各物质的光谱也不同而具有各自的特征，故可将其用于定性(即利用光谱波长和形状来定性或确定化合物结构),见图1.2和补图1。

物质含量不同，产生的光谱强度不同，故可将其用于定量。

2．线光谱、带光谱和连续光谱线光谱光谱的分布是线状的，即每条光谱只有很窄的波长范围。

它多发生于气态原子或离子上，如气态氢原子光谱便是线状光谱，如图1.3(a)所示。

带光谱许多相邻谱线的波长很接近，较难分出很窄的线光谱，这种光谱便称为带光谱。

A.因在电子跃迁同时还有振动与转动能级参与，使相邻能级间隔很小，谱线间隔较难分别。

B.当是凝聚态时，分子间的相互作用使能级变化，光谱复杂化，故凝聚态分子的光谱多是带光谱。

如氰(CN)光谱便是带光谱，见图1.3(b)。

连续光谱已分不出线光谱与带光谱的光谱。

连续光谱多发生于高温炽热物体，由物质跃迁到准连续能级(非量子化)时产生的，多见于光谱背景。

如电弧原子发射光谱分析中炽热的电极头发射连续光谱干扰测定。

见图1.2-2。

物质产生线光谱或分子带光谱的条件处于气态原子、离子或分子才相应出现线光谱或分子带光谱。

因此时发生辐射的粒子间相互作很小，能级简单，能量量子化。

光谱强度的影响因素能级间跃迁几率（决定于光谱选率）、跃迁能量(hν)、跃迁粒子数目及粒子在能级间的分布(某能量粒子的百分比)。

第二章《光现象》复习提纲一、光的直线传播光源：本身能够发光的物体叫光源。

分为天然光源和人造光源。

1、光的传播①传播规律：光在同种均匀介质中沿直线传播。

②光线：为了表示光的传播情况，我们通常用一条带箭头的直线表示光的传播轨迹和方向，这样的直线叫做光线。

光线实际上不存在的。

③光的直线传播的应用及形成的现象：a激光准直b影子的形成(透明的物体不能形成影子)c日食月食的形成（发生日食时，月球在太阳与地球之间）d小孔成像。

小孔成像的特点：倒立的实像，与小孔的形状无关。

2、光的速度光在真空中的传播速度c=3×108m/s=3×105km/s。

在水中为真空中的3/4。

玻璃中为真空中的2/3。

1光年=9.46×1015m 光年是长度单位，不是时间单位。

二、光的反射1、定义：光从一种介质射向另一种介质表面时，一部分光被反射回原来介质的现象叫光的反射。

2、反射定律：（1）反射光线与入射光线、法线在同一平面内；（2）反射光线和入射光线分居法线两侧；（3）反射角等于入射角。

（反射要说在前面）光的反射过程中光路是可逆的。

⑴镜面反射——平行光射到光滑平整的物体表面上，反射光线仍平行的反射。

镜面反射的条件：反射面光滑平整。

⑵漫反射——平行光射到凹凸不平的物体表面上，反射光线向着不同方向的反射。

漫反射遵守光的反射定律。

区别镜面反射和漫射的方法：站在不同的方位看物体，如亮度差不多，则是漫反射，如明亮程度不同，则是镜面反射。

4、凹面镜和凸面镜（1）凹面镜对光线有会聚作用。

（2）凸面镜对光线有发散作用。

三、平面镜成像1、平面镜成像特点①物和像大小相等②物和像到平面镜的距离相等。

③物和像对应点的连线与镜面垂直。

④像和物的左右相反。

⑤平面镜所成的像是虚像（作图时用虚线）像和物体关于镜面对称（注意：平面镜中像的大小只与物体有关，只要物体的大小不变，那么像的大小就不会变）平面镜成像的原理：光的反射定理2、实像和虚像：实像：实际光线会聚所成的像，可用光屏承接虚像：光线的反向延长线的会聚所成的像，不能有光屏承接。

光分析复习提纲第二章光学分析法导论一.电磁辐射和电磁波谱1.电磁辐射的性质①波动性λ、ν、σ；λ=1/σ；ν=C/λ②粒子性ε=△E=h c/λ=hν2.电磁波谱: ①波谱区波长、能量递变顺序; 能级跃迁；光谱类型②λ范围：远紫外100-200nm；近紫外200-400nm;可见400-800nm二. 原子光谱、分子光谱产生机理、光谱特征1. 原子光谱-原子（离子）外层电子能级跃迁引起，线光谱2. 分子光谱：电子光谱振动光谱转动光谱分子外层电子能级跃迁分子振动能级跃迁分子转动能级跃迁E电、、E振、、E转变,带光谱E振、E转变E转变紫外-可见近、中红外远红外三.发射光谱、吸收光谱、荧光光谱产生机理、光谱特征第三章原子发射光谱一、仪器构成及各部分作用光源———分光系统———观测系统(映谱仪、测微光度计）（一）光源1.光源的作用提供试样中待测元素蒸发解离、原子化和激发所需要的能量2.经典光源种类、特点、应用直流电弧电极温度高绝对灵敏度较高不稳定（定性分析以及矿石、矿物等难溶物质中衡量组分的定量分析）交流电弧电极温度较低弧温较高（6000-8000）绝对灵敏度较高稳定性好(用于金属、合金中低含量元素的定量分析)高压火花电极温度较低弧温（10^4）稳定性好（金属与合金、难激发、低熔点金属合金定量分析）ICP火焰、直流电弧、交流电弧、高压火花比较(p28表3-1): 从电极温度、灵敏度、电弧温度、稳定性、样品状态几方面比较3.ICP光源特点1检出限低2基体效应较小3自吸效应小4稳定性好5电子密度很高4. 光源选择（二）分光系统分光元件：棱镜和光栅1.光学特性：线色散率、分辨率定义、物理意义及计算线色散率：dL/dλmm/nm 倒线色散率：dλ/ dL nm/mm光栅dL/dλ= k f / (d cosβ)分辨率：R=λ/△λ光栅R=NK2. 棱镜及光栅的分光原理光栅方程式：d（sinα±sinβ）=Kλ意义及计算3. 光栅闪耀光栅 当α=β=θ时， K λβ= 2d sin βλβ= 2d sin β/K ——闪耀波长闪耀光栅适用波长范围:谱线距离、谱片摄取波长数、光谱重叠计算 （三）观测系统1． 感光板结构,黑度、曝光量定义,乳剂特性曲线黑度：谱线变黑的程度感光板上的黑度与曝光量（H ）有关，曝光量越大，谱线越黑黑度S = lg 1/T 曝光量 H = kI t =E*t(E 是照度，t 是曝光时间，I 是辐射强度)乳剂特性曲线AB 是曝光不足部分BC 曝光正常 S = tg α(lgH-lgH i )=γlg kI t - iCD 过度曝光部分DE 负感部分Hi ——惰延量 倒数表示乳剂的灵敏度 (Hi 越大越不灵敏) tg α=γ——反衬度 表示曝光量改变时，黑度变化的快慢 定量: γ高, 紫外Ⅰ型;定性: Hi 小, 紫外Ⅱ型(灵敏度高)2.光电倍增管作用接收和记录谱线光电转化，电流放大二、光谱定性分析1. 原理及依据 △E=hc/λ=h ν2. 灵敏线、共振线、最后线、分析线定义及相互关系：灵敏线：激发电位低，跃迁概率大的谱线共振线：激发态直接跃迁到基态时所辐射的谱线第一共振线:第一激发态直接跃迁至基态时。

光学期末复习提纲1.1几个基本概念E = Aexp[ —i(ωt+φ0)] 振动E = Aexp[ —i(ω（t-Δt) +φ0）］波函数更常用的表达式E = Aexp［-i（wt—k•r +φ0)]时间: T ，f=1/T ，ω=2π/T 周期，频率，圆频率空间: λ, 1/λ，k=2π/λ波长，波数，角波数（波矢）1.2三个光学基本原理（直线传播、反射折射、全反射）光程（L=nl）与费马原理: 由费马原理推导光的反射定律和折射定律费马原理：光总沿着光程最短的路径传播ⅆLⅆx=0证明：反射: 光程L=n√(x1−x)2+y12+n√(x2−x)2+y22由费马原理ⅆLⅆx =0得：12√(x1−x)2+y1−22√(x2−x)2+y2=0又sin⁡i1=1√(x1−x)+y12，sin⁡i1′=2√(x2−x)2+y2代入得：sin⁡i1=sin⁡i1′，即i=i′，证毕。

折射:L′=n1√(x1−x)2+y12+n2√(x2−x)2+y22由费马原理：ⅆL′ⅆx =0得:112√(x1−x)2+y1−222√(x2−x)2+y2=0又sin i1=1√(x1−x)+y12⁡⁡，sini2⁡=2√(x2−x)2+y2代入得:n1sin⁡i1−n2sin⁡i2=0，即sin⁡i1sin⁡i2=n2n1，证毕.1。

3什么是偏振？偏振光的分类（哪几类，怎么分)错误!完全偏振光：错误!平面偏振光（线偏振光）:偏振面方位恒定的光,可看成振动方向正交、相位相同（或相反)的两个平面偏振光的合成错误!圆偏振光:偏振面相对于传播方向随时间以圆频率ω旋转，其光矢量末端轨迹位于一个圆。

可看成振幅相等、振动方向正交、相位差为±π/2的两个同频率的平面偏振光合成（正号右旋,负号左旋）错误!椭圆偏振光：偏振面相对于传播方向随时间以圆频率ω旋转,其光矢量末端轨迹位于一个椭圆螺旋线上，在垂直于传播方向的平面上的投影构成一个椭圆.可以看成振幅不相等、振动方向正交、相位差恒定的两个同频率的平面偏振光的合成。

光学复习提纲知识点一、光的本性1、光的微粒说和波动说：最初人们并不知道光是什么，直道17世纪，才建立了光的微粒说和光的波动说。

光的微粒说能很好的解释光的直线传播和光的反射规律，再加上牛顿支持光的微粒说，所以光的微粒说一直处于主导地位。

知道19世纪初，光的干涉和衍射现象使得微粒说陷入了困境，而波动说却能很好的解释上述现象。

波动说占据了主导地位。

2、光子说：19世纪末，光电效应现象的发现，又使波动说陷入困境。

爱因斯坦提出了光子说。

3、光的波粒二象性：对于光现象，任何一种学说都不能完全解释。

于是人们认识到，光既具有粒子的特征，又具有波的特征，即光具有波粒二象性。

知识点二、光的反射定律1、内容：光从一种介质射到两种介质的分界面时发生反射，反射光线与入射光线、法线在同一平面内，反射光线与入射光线分居法线两侧；反射角等于入射角。

这个规律叫光的反射定律。

2、利用光的反射定律能很好的解释平面镜成像。

知识点三、光的折射定律1、折射定律（斯涅耳定律）：光从一种介质射到两种介质的分界面时发生折射，折射光线、入射光线、法线在同一平面内；折射光线，入射光线在法线两侧；入射角的正弦跟折射角的正弦成正比。

2、折射率:光从一种介质射入另一种介质时，虽然入射角的正弦跟折射角的正弦之比为一常数n ，但是对不同的介质来说，这个常数n 是不同的，它是一个反应介质光学性质的物理量，物理学中把光从真空射入某种介质发生折射时，入射角与折射角的正弦之比n ，叫做这种介质的折射率．3、光密介质和光疏介质：两种介质比较，我们把折射率较大的介质叫光密介质；把折射率较小的介质叫光疏介质。

说明：所谓光密和光疏是具有相对性的，对一种确定的介质来说，它既可以是光密介质，也可以是光疏介质。

4、与折射率有关的几个公式： （1）、21s i n s i n θθ=n （θ1是在真空中光线与法线的夹角，θ2是在介质中光线与法线的夹角。

）（2）、vCn =（C 是光在真空中传播的速度，v 是光在介质中传播的速度）（3）、介真λλ=n （4）、Cn s i n 1=（C 是光发生全反射时的临界角）（5）、hHn =（H 是物体的实际深度，h 是视深。

中考复习资料光学总复习一、光的传播●光源：能自行发光的物体。

不是光源的物体有：月亮、人的眼睛、珠宝（夜明珠除外）●规律：光在＿＿＿＿＿＿介质中是沿直线传播的。

光的直线传播在日常生活中具体应用有：小孔成像、日食、月食等。

●光线是由一小束光抽象而建立的理想物理模型，建立＿＿＿＿＿模型是研究物理的常用方法之一。

●光在真空中的速度＿＿＿＿＿＿。

光在空气中速度约为＿＿＿＿＿＿。

二、光的反射●定义：光从一种介质射向另一种介质的＿＿＿＿时，一部分光被反射回原来介质的现象。

●我们能看到不发光的物体（如地面、书本等）是因为这些物体＿＿＿＿＿＿的光射入了我们的眼睛。

●反射定律：＿＿＿＿光线与＿＿＿＿光线、＿＿＿＿线在同一平面上，反射光线和入射光线分居于＿＿＿＿线的两侧，反射角＿＿＿＿入射角。

●入射角增加时，反射角也随之＿＿＿＿。

光的反射过程中，光路是＿＿＿＿的。

三、平面镜成像●平面镜的作用：成像、改变光路。

●平面镜成像特点：(1)像与物体大小＿＿＿＿(2)像到镜面的距离＿＿＿＿物体到镜面的距离。

(3)像与物体的连线与镜面＿＿＿＿ (4)平面镜成的是＿＿＿＿像，只能用＿＿＿＿观察，不能用＿＿＿＿承接。

●实际应用：平静的水面相当于一个＿＿＿＿，岸上的物体在水中的倒影（倒映）。

●成像原理：光的＿＿＿＿＿定律。

如图，物体发出的光线射到镜面后，发生＿＿＿＿，作出反射光线，并将反射光线的＿＿＿＿线在镜面后相交，形成镜后的虚像。

四、光的折射●定义：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般会发生偏转的现象。

●折射规律：＿＿＿＿光线与＿＿＿＿光线、＿＿＿＿线在同一平面上，折射光线和入射光线分居于＿＿＿＿线的两侧。

光从空气垂直射入（或其他介质射出），折射角＝入射角＝＿＿＿＿。

空气中角度大：光倾斜入射时，无论是从空气到水（或玻璃），还是从水（或玻璃）到空气中，光在空气中角度＿＿＿＿。

●入射角增加时，折射角也随之＿＿＿＿。

光的折射过程中，光路是＿＿＿＿的。

物理光学第一章 光的电磁理论 1.1光的电磁波性质1.麦克斯韦方程组2.物质方程3.电磁场的波动性波动方程：4.电磁波光的来历：由于电磁波传播速度与实验中测定的光速的数值非常接近，麦克斯韦以此为重要依据，语言光是一种电磁波。

麦克斯韦关系式：（注：对于一般介质，εr 或n 都是频率的函数， 具体的函数关系取决于介质的结构，色散） （注：相对介电常数通常为复数 会吸收光） 折射率：可见光范围：可见光(760 nm~380 nm)每种波长对应颜色：红 色 760 nm~650 nm 绿 色 570 nm~490 nm 紫 色 430 nm~380 nm 橙 色 650 nm~590 nm 青 色 490 nm~460 nm 黄 色590 nm~570 nm 蓝 色 460 nm~430 nm1.2平面电磁波波面：波传播时，任何时刻振动位相总是相同的点所构成的面。

平面波：波面形状为平面的光波称为平面波。

球面波：波面为球面的波被称为球面波。

（1）空间参量 空间周期： 空间频率： 空间角频率(波数):（2）时间参量时间周期： 时间频率：时间角频率： （3）时间参量与空间参量关系1.2.3 一般坐标系下的波函数（三维情形）1.2.4 简谐波的复指数表示与复振幅一维简谐波波函数表示为复指数取实部的形式： 不引起误解的情况下： 复振幅：1.6 光在两介质分界面上的反射和折射1.6.1 反射定律和折射定律入射波、反射波和折射波的频率相同 反射定律：反射角等于入射角λfλ1=f kλππ/22±=±=f k T υλ=T νT 1=νωT ππνω22==折射定律：1.6.2 菲涅尔公式s 分量和p 分量：通常把垂直于入射面振动的分量叫做s 分量， 把平行于入射面振动的分量称做p 分量。

为 讨论方便起见，规定s 分量和p 分量的正方 向如图所示。

反射系数和透射系数（一般为复数）：1.6.3 菲涅耳公式的讨论①振幅变化规律：n1<n2的情形：由光疏介质射入光密介质正入射情况（入射角为零）（估计小角度入射）： （注：重点考反射系数）②偏振性质和布儒斯特定律（必考） 布儒斯特角：当光以某一特定角度θ1=θB 入射时，r p =0，在反射光中不存在p 分量。

一、题型1.选择；2.填空；3.作图题4.计算题；二、复习大纲上篇几何光学第一章几何光学的基本原理1.几何光学的四大基本定律光的直线传播定律、独立传播定律、光的折反射定律、光的全反射定律2.两大推论：费马原理、马吕斯定律3.物像的基本概念和完善成像条件4.虚像与实像5.光路计算基本概念与符号规则子午面、截距、倾斜角6.近轴光路（高斯光学）计算公式阿贝不变量、光焦度7.单个折射球面的物像特点、横向放大率、轴向放大率和角度放大率8.单个反射球面的物像特点、横向放大率、轴向放大率和角度放大率第二章理想光学系统1.共线成像理论2.基点与基面焦点与焦面；主点与主面；节点与节面的定义与特点如何利用主点的性质确定出射光线3.理想光学系统的物像关系利用作图法求像点；（单折射面、单反射面、单薄透镜，已知二光组基点，求组合光组的基点）利用解析法求像点（高斯公式与牛顿公式）第三章平面与平面光学系统1.平面镜---成像特点2.双平面镜---二次反射像的特点、出射光线夹角3.平行平板---成像特点、像的位移、成非完善像、等效空气层4.反射棱镜---坐标的确定（包括屋脊棱镜、怎样展开成平行平板）5.折射棱镜---最小偏角、光楔、双光楔6.光的色散和材料---平均折射率、阿贝常数、部分色散和相对色散第四章光学系统中的光阑与光束限制1.光阑光阑的分类孔径光阑----怎样确定一个系统中的孔径光阑的位置（作图或计算），孔径光阑的作用，孔径光阑与入瞳、出瞳的关系主光线的定义视场光阑----作用，孔径光阑与入窗、出窗的关系，视场角、线视场渐晕光阑----作用照相系统、显微系统、望远系统中的光阑，由渐晕系数要求计算视场远心光路2.光学系统的景深对准平面、弥散斑、景深与焦距、光圈的关系第七章典型光学系统1. 眼睛远点、近点、调节能力，屈光度人眼的屈光度误差及其校正（近视、远视）2. 放大镜视放大率、光束限制3.显微系统成像原理、视放大率、分辨力、物镜数值孔径、有效放大率光束限制3.望远系统成像原理、视放大率、有效放大率、光束限制第八章现代光学系统1.高斯光束复振幅表达式2.高斯光束的传播高斯光束的截面半径、波面曲率半径和位相因子的特点束腰半径、瑞利长度、远场发散角、高斯光束传播的复参数表示3.高斯光束的透镜变换高斯光束的透镜变换公式、高斯光束的聚焦、准直方法第十一章光的电磁理论基础1.光波的波动性波长、速度、频率的计算2. 平面电磁波波动表达式（判断振动方向、频率、波长等）光程的概念3.光在电介质分界面上的反射和折射S光波、P光波的定义，在电介质界面的反射和折射特点垂直入射时的菲涅耳公式布鲁斯特角反射比和透射比4倏逝波的概念和特点5.光波的叠加波的叠加原理两个频率相同、振动方向相同的单色光波叠加驻波（频率同、振动方向同、传播方向相反）两个频率相同、振动方向垂直的单色光波叠加光学拍（小频率差、振动方向同、传播方向同、振幅同）相速度和群速度第十二章光的干涉和干涉系统1.干涉现象和干涉条件双光束干涉条纹强度光程差D的计算干涉条纹的间隔：2、干涉条纹的可见度可见度定义振幅比与可见度的关系光源宽度与可见度的关系（空间相干性）光源单色性与可见度的关系（时间相干性）。

几何光学part：一．Abbe不变式：1.单球面反射成像的应用，已知物距能计算像距，已知物高能计算像高，已知像的虚实关系能判定镜面的凹凸特征，已知物高像高能计算曲率半径；2.双球面折射成像的应用（逐次成像法），已知物距能计算像距，需指明参考点的变化情况（或能转换到对指定的参考点比如成像相对于XX处多远等等），能计算三种放大率放大率。

二．薄透镜1.高斯公式的应用：已知物距直接计算像距，能计算三种放大率；2.双薄透镜组：能逐次应用高斯公式计算物像距；能根据已知物像距关系及其中一透镜焦距去判定另一透镜焦距及发散/会聚特性；三．厚透镜已知厚透镜厚度、折射率及两表面曲率半径，将其成像理论用高斯形式公式表达出来，包括：1.解析法：计算出两球面成像各自的物方、相方焦距，确定主点位置，计算整个系统的物方像方焦距，最后给出节点位置说明；2.作图法：计算出两球面成像各自的物方、相方焦距，之后用作图法给出主点位置并由比例尺算出具体值；四．作图掌握副光轴、焦平面概念，能熟练应用三条（以上）特征光线处理作图问题，主要包括：1.单球面折射情形：物点在主光轴上的成像；2.薄透镜问题：1）物点不在主光轴上（但仍然近轴）的成像；2）已知一条光线的行进情况，判断像方焦平面位置，并以此为契机判断另外一条光线经透镜折射后的行进方向；3.厚透镜的主点的确定，见三.2波动光学之干涉part：一．分波面干涉：1.杨氏双孔干涉：掌握观察屏上条纹级数、明暗与位置的关系公式，当对某一条光线的光程做出调整的时候（比如对双孔中的某一小孔进行树脂材料的覆盖等等），能判定条纹如何移动；或者已知条纹移动的具体细节（方向、个数）反过来判定覆盖材料的厚度及折射率；2.洛埃镜：能判定发生干涉的区域及条纹的数目；二．分振幅干涉：1.等倾干涉：能定性分析薄膜厚度、干涉级数与条纹间距的关系，掌握迈克尔孙干涉仪原理及测量光波波长的方法；2.等厚干涉：1）尖劈类问题：能判定是否有额外光程差，能计算某处条纹的明暗及级数，当改变介质折射率（比如空气尖劈放置入某种液体中）时，能判定条纹的移动方向和距离；2）牛顿环：明确产生牛顿环条纹的光束来自哪两个面，掌握牛顿环公式能灵活应用，如测波长、测曲率半径、已知某两级间距能计算出另外任意两级之间间距；波动光学之衍射part：一．夫琅禾费衍射：1.能写出惠更斯-菲涅尔-基尔霍夫衍射积分公式的具体形式并解释每一项的含义；2.掌握单缝衍射的计算，给出单缝衍射因子；3.应用复振幅理论计算多缝衍射光强分布，给出图样说明，以4缝衍射为例，作出光强分布图样。

仪器分析复习第一章绪论仪器分析的定义。

第二章光学分析法导论光学分析法的定义和特点光学分析法在研究物质组成、结构表征、表面分析等方面具有其他方法不可取代的地位；一.电磁辐射和电磁波谱1.电磁辐射的性质①波动性λ、ν、σ；λ=1/σ；ν=C/λ②粒子性ε=△E=hc/λ=hν2.电磁波谱: ①波谱区波长、能量递变顺序; 能级跃迁；光谱类型。

②λ范围：远紫外100-200nm；近紫外200-400nm;可见400-800nm二. 原子光谱、分子光谱产生机理、光谱特征1. 原子光谱-原子（离子）外层电子能级跃迁引起，线光谱2. 分子光谱：电子光谱振动光谱转动光谱分子外层电子能级跃迁分子振动能级跃迁分子转动能级跃迁E电、、E振、、E转变,带光谱E振、E转变E转变紫外-可见近、中红外远红外三.发射光谱、吸收光谱、荧光光谱产生机理、光谱特征，方法种类四．分光系统1.光学特性：线色散率、分辨率定义、物理意义、计算。

棱镜、光栅比较。

线色散率：dL/dλ（mm/nm）倒线色散率：dλ/ dL （nm/mm）光栅dL/d λ= k f / (d cos β)分辨率： R=λ/△λ 光栅R=NK2. 光栅分光原理 光栅方程式：d （sin α±sin β）=K λ 意义及计算3. 闪耀光栅 当α=β=θ时， K λβ= 2d sin β 特点λβ= 2d sin β/K ——闪耀波长闪耀光栅适用波长范围:谱线距离、谱片（相板）摄取波长数、光谱重叠计算(P23 12,补3)第四章 原子吸收光谱法一.基本原理1. 波兹曼分布定理: N j / N 0 = P j /P 0 . e - (E j – E 0) / kT① 温度对N j 和N 0的影响: T ↑，Nj ↑，N0↓；② T 对N j 的影响程度》对N 0的影响程度。

③ AAS 和AES 比较：灵敏度、准确度、选择性、适用性。

2. 谱线轮廓和变宽原因① 朗伯定律 I ν=I 0ν. e - k νL② 吸收曲线K ν～ν，三参数ν0、K 0、△ν10-3~10-2 nm 。

光学复习提纲一、光的直线传播1.光在同一种均匀介质中是沿直线传播的2.光速光在真空中的转播速度为c =3.00×108m/s 。

光在不同介质中的传播速度是不同的。

根据爱因斯坦的相对论光速不可能超过c 。

二、反射 平面镜成像1.像的特点平面镜成的像是正立等大的虚像，像与物关于镜面为对称。

2.光路图作法根据平面镜成像的特点，在作光路图时，可以先画像，后补光路图。

三、折射与全反射1.折射定律折射定律的各种表达形式： (θ1为入、折射角中的较大者。

)021sin 1sin sin C v c n ='===λλθθ折射光路也是可逆的。

2.各种色光性质比较可见光中，红光的折射率n 最小，频率ν最小，在同种介质中（除真空外）传播速度v 最大，波长λ最大，从同种介质射向真空时发生全反射的临界角C 最大，以相同入射角在介质间发生折射时的偏折角最小（注意区分偏折角和折射角）。

以上各种色光的性质比较在定性分析时非常重要，一定要牢记。

4.光导纤维全反射的一个重要应用就是用于光导纤维（简称光纤）。

光纤有内、外两层材料，其中内层是光密介质，外层是光疏介质。

光在光纤中传播时，每次射到内、外两层材料的界面，都要求入射角大于临界角，从而发生全反射。

这样使从一个端面入射的光，经过多次全反射能够没有损失地全部从另一个端面射出。

应用---蜃景、光导纤维。

四、棱镜1.棱镜对光的偏折作用一般所说的棱镜都是用光密介质制作的。

入射光线经三棱镜两次折射后，射出方向与入射方向相比，向底边偏折。

（若棱镜的折射率比棱镜外介质小则结论相反。

）作图时尽量利用对称性（把棱镜中的光线画成与底边平行）。

由于各种色光的折射率不同，因此一束白光经三棱镜折射后发生色散现象（红光偏折最小，紫光偏折最大。

）4.全反射棱镜横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜。

选择适当的入射点，可以使入射光线经过全反射棱镜的作用在射出后偏转90o （右图1）或180o （右图2）。

光学复习提要一.光源. ⒈定义：的物体。

⒉特征：①②$1①太阳②月亮③恒星④行星⑤流星⑥彩霞⑦蜡烛⑧灯泡⑨萤火虫⑩夜光表○11放映时的电影银幕○12播放中的电视机荧光屏。

属于光源的是。

二.三种传播方式. ⒈（条件是）⒉（在种介质中传播，故光速）⒊（在种介质中传播，故光速）$2 A手影B水中倒影C立竿见影D放电影E皮影戏F投影仪G镜花水月H日（月）食I小孔成像J注水后池底变浅K树荫下的光斑L看见日出时太阳还在地平线下M星星眨眼N射击要领“三点一线”。

与光的直线传播有关的有，与光的反射有关的有，与光的折射有关的有。

三.三种光学元件. ⒈对光的作用①应用实例②应用实例③应用实例⒉对光的作用应用：①实例；②实例⒊对光的作用应用：①实例；②实例★判断聚散的依据：入射光线的延长线与折射光线相比较，折射光线在入射光线的延长线之内，是会聚；反之，是发散。

$3图1 图2 图3 图4四.三条特殊光线.⒈凸透镜（图3）：①平行于主光轴→②经过光心→③→⒉凹透镜（图4）：①平行于主光轴→②经过光心→③→五.二种传播规律. A B㈠三线两角一点：（在图5中标出）㈡规律：⒈三线关系：AB ⒉两角关系：AB 图5㈢变化规律：线同目标移动，角同增同减，即变化前后都符合㈡中的规律。

$4 一束光线斜射到水面上，反射角 折射角，入射光线向水面靠近时，反射光线向 靠近，折射光线向 靠近，反射角 ，折射角 ，反射光线与折射光线的夹角 ；当入射光线与水平面的夹角是55°时，反射光线与入射光线的夹角是 度，光的传播方向被改变了 度，此时入射角再增大20°，反射光线与折射光线恰好垂直，则反射角是 度，折射角是 度。

六. 二种成像规律. A B㈠原理：A 是由光的 形成的，B 是由光的 形成的。

㈡规律：㈢变化规律：变化前后都符合㈡中的规律，即A 中像与物同目标移动，像的大小与物距及镜的大小无关；B 中像与物反目标移动，物近镜则像远大。

第一章 光的电磁理论 1.1 光的电磁波性质1.麦克斯韦方程组精品文档物理光学E d lB dstCAEBtD d sVdvAB dsAH dl( JD t ) d sCA2.物质方程3.电磁场的波动性波动方程：2E12E2t 22H 12H2t 2DB 0HJDt4.电磁波c12.997 92 108m / s0 0光的来历：由于电磁波传播速度与实验中测定的光速的数值非常接近，麦克斯韦以此为重要依据，语言光是一种电磁波。

麦克斯韦关系式：nr（注：对于一般介质， εr 或 n 都是频率的函数，具体的函数关系取决于介质的结构，色散）（注：相对介电常数通常为复数会吸收光）折射率： ncr r可见光范围：可见光 (760 nm~380 nm) 每种波长对应颜色：红色 760 nm~650 nm 绿 色 570 nm~490 nm紫 色 430 nm~380 nm橙 色 650 nm~590 nm 青 色 490 nm~460 nm 黄 色 590 nm~570 nm蓝 色 460 nm~430 nm1.2 平面电磁波1.2.1 波动方程的平面波解波面：波传播时，任何时刻振动位相总是相同的点所构成的面。

平面波：波面形状为平面的光波称为平面波。

球面波：波面为球面的波被称为球面波。

1.2.2 平面简谐波（ 1）空间参量空间周期：空间频率： f1空间角频率 (波数 ): k k 2 f 2 / f（ 2）时间参量 1 2时间周期：TT 时间频率：T 时间角频率： 2T（ 3）时间参量与空间参量关系k1.2.3 一般坐标系下的波函数（三维情形）1.2.4 简谐波的复指数表示与复振幅一维简谐波波函数表示为复指数取实部的形式：E(z,t) Acos(kz t 0 )Re Aexp i (kz t 0)不引起误解的情况下：E( z,t ) Aexp[i(kz t 0 )]复振幅：E(z) Aexp[i(kz 0 )]1.6 光在两介质分界面上的反射和折射1.6.1 反射定律和折射定律入射波、反射波和折射波的频率相同反射定律：反射角等于入射角折射定律：n i sin i n r sin n i sin i n t sin r t1.6.2 菲涅尔公式s 分量和 p 分量：Ek r 通常把垂直于入射面振动的分量叫做 s 分量，ipErsEis把平行于入射面振动的分量称做p 分量 。