南理工物理光学04-0

光学专题（折射、反射、全反射、干涉、衍射、偏振等的综合应用）60分钟光学专题（折射、反射、全反射、干涉、衍射、偏振等的c cA．23,23【答案】A由于DE 为半径的一半，故a 光束的折射角sin sin a cv a b =解得：22a c v =同理，对于b 束，由几何知识可知，其入射角、折射角的大小分别为sin i c根据几何关系有：31tan 303DE AD R +=°=则有：()22313AE DE R==+31R +A ．33L 【答案】C【详解】由几何关系可知，光在得：30r =°A ．212x x D D B ．21x x D D 【答案】C【详解】根据薄膜干涉原理，干涉条纹平行等宽，当光垂直标准工件方向射向玻璃板时，得到干涉条纹，．肥皂膜上的条纹．劈尖上的条纹．泊松亮斑．牛顿环【答案】C【详解】选项ABD都是光在薄膜的两个表面的两个反射光干涉形成的；选项形成的“泊松亮斑”。

A．图甲为同一装置产生的双缝干涉图像，b光的频率大于a光B．图乙中立体电影原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理一样C．图丙中“水流导光”反映了光的衍射现象D．若只旋转图丁中M或N一个偏振片，光屏P上的光斑亮度不发生变化A ．距离b 需满足的条件为33b a <光线在BC 上的入射点为M ，对称，可得：Q C l¢=由几何关系得：tan l a b a =--A ．“虹”对应光路图中1级光，色序表现为“内红外紫”B ．“霓”的产生和“虹”类似，但日光在水滴中反射两次，则对应光路图中表现为“内红外紫”，故B 正确；CD ．对同一束入射日光，产生光传播的路程为：4cos s R =A．水对a光的折射率比对b光的折射率要小B．在水中，b光的传播速度大于a光的传播速度C．A灯照亮水面的面积大于B灯照亮的面积D．将a和b光通过相同的双缝干涉装置、A．若将光屏向右移动，光屏上条纹间距减小B．若将平面镜向下移动一个微小距离，光屏上条纹间距减小A．若干涉圆环向边缘移动，则表示下面的透镜是凹透镜B．若干涉圆环向边缘移动，则表示下面的透镜是凸透镜C．若干涉圆环向中心收缩，则表示下面的透镜是凹透镜A．P点有凹陷B．P点有凸起C．换用绿光照射，条纹间距变大D．抽去一张纸片，条纹间距变大A．图甲中3D眼镜利用光的偏振原理B．图乙利用单色光检查平面的平整度是利用光的衍射C．图丙救护车发出的声波产生多普勒效应，而电磁波不会产生多普勒效应D．图丁直接把墙壁多个条纹的距离当成相邻明条纹距离，计算光的波长结果会偏大【答案】AD【答案】（1）o 30；（2）【详解】设入射角为i ，由题意知，解得：o 30a q =，o 45b q =如图所示由几何关系得：90POB Ð=、b 两束光从棱镜中射出后二者的夹角（2）a 、b 两束光在棱镜中传播的速度分别为：由几何关系可知，a 、b 两束光在棱镜中传播的距离为2cos a a R q =，2cos b l R =(1)该棱镜的折射率n ；(2)该单色光在棱镜中传播的时间t （不考虑光在【答案】(1)3n =(2)52Lt c=根据几何关系可知，入射角做AC 界面法线交于BC 于D 点，光线在AB 界面交于PDC Ð可知PDQ V 为等边三角形，所以：30a =°因为最终出射光线与AC 平行，所以：60b =°根据几何关系可得：12211sin r C r h =+全反射临界角满足：11sin C n =甲灯泡发光区域的面积：211S r p =。

专题04 光现象2023年考点与往年变化不大，考法上更加注重对学生能力的考查，在生活生产实例中运用物理知识解决问题。

如：探究光的反射实验、探究平面镜成像特点实验、作反射光路图、平面镜成像图仍是高频考点，占分比较重；小孔成像、反射、折射、散射、漫反射、不透明物理的颜色也是常考点。

预测今年中考考点不会变化太大，考点还是会延续之前的考点。

考查方式会进一步突出对能力的考查，即用所学知识解决问题，情景设置上更加新颖、贴近生活、加入最近科技信息，考有所依，学有所用。

（建议用时：20分钟）一、单选题1．（2023·江苏镇江·二模）皮影戏是中国民间古老的传统艺术。

表演时，艺人们操纵鲁皮制作的人物剪影，在灯光照射下，屏幕上就会出现活动的影子。

下列现象与皮影戏的光学原理相同是（）A．月食的形成B．湖面的倒影C．海市蜃楼D．用放大镜看报纸2．（2023·江苏南通·二模）小明妈妈在回家的路上通过手机APP开启了家中电热水器，其指令信息的传递依靠（）A．紫外线B．红外线C．电磁波D．超声波3．（2023·江苏徐州·一模）云龙公园是我市一道亮丽的风景线。

如图所示，1.5m深的荷花池内，一只立于荷尖上的蜻蜓距水面0.6m，蜻蜓在水中的像（）A．是一个倒立的像B．是比蜻蜓略小的虚像C．在水面下0.9m深处D．与蜻蜓相距1.2m4．（2023·江苏扬州·模拟预测）如图，夜色中的五亭桥流光溢彩，让游客小明流连忘返。

下列说法正确的是（）A．小明看到桥在水中的倒影，是因为光从水中折射入空气，再进入小张的眼睛B．小明取下近视眼镜，看到桥变模糊了，是因为廊桥的像成在了视网膜的后面C．小明拿出携带的放大镜观看远处的桥，发现看到一个倒立桥，这个像是虚像D．小明用手指组成方框“取景”，方框离眼睛越远，“取景”范围越小，是因为光沿直线传播5．（2023·江苏扬州·一模）生活处处皆物理，下列生活实例说法错误的是（）A．发光二极管是由半导体材料制作而成B．家里炒菜的锅导热性比较好C．家用测温枪利用红外线测量体温D．人耳可以直接听到响度足够大的次声波6．（2023·江苏扬州·二模）“禾下乘凉梦”是袁隆平先生的中国梦，意思是水稻下面可乘凉，这是因为水稻下面形成了阴影区域，下列现象与阴影的形成原理相同的是（）A．湖光倒“影”B．杯弓蛇“影”C．毕业合“影”D．形“影”不离7．（2023·江苏盐城·二模）如图所示，小海同学在“探究光的反射规律”实验时，利用红、绿、蓝三种色光的激光笔进行实验，他将位于同一平面内的白色纸板A、B立在平面镜上。

第四章 光的电磁理论4－1计算由8(2)exp 610)i y t ⎡⎤=-+++⨯⎢⎥⎣⎦E i 表示的平面波电矢量的振动方向、传播方向、相位速度、振幅、频率、波长。

解：由题意：)81063(2t y x i eE x ⨯++-= )81063(32t y x i e E y ⨯++=∴3-=xy E E ∴振动方向为：j i3+-由平面波电矢量的表达式： 3=x k 1=y k∴传播方向为： j i+3平面电磁波的相位速度为光速： 8103⨯=c m/s;振幅：4)32()2(222200=+-=+=oy x E E E V/m频率：8810321062⨯=⨯==πππωf Hz 波长：πλ==fcm 4－2 一列平面光波从A 点传到B 点，今在AB 之间插入一透明薄片，薄片的厚度mm h 2.0=，折射率n ＝。

假定光波的波长为5500=λnm ，试计算插入薄片前后B 点光程和相位的变化。

解：设AB 两点间的距离为d ，未插入薄片时光束经过的光程为：d d n l ==01 插入薄片后光束经过的光程为：h n d nh h d n l )1()(02-+=+-= ∴光程差为：mm h n l l 1.02.05.0)1(12=⨯=-=-=∆ 则相位差为：ππλπδ6.3631.010550226=⨯⨯=∆=- (4－3 试确定下列各组光波表示式所代表的偏振态：（1）)sin(0kz t E E x -=ω，)cos(0kz t E E y -=ω （2）)cos(0kz t E E x -=ω，)4/cos(0πω+-=kz t E E y （3）)sin(0kz t E E x -=ω，)sin(0kz t E E x --=ω 解：（1）∵)2cos()sin(00πωω--=-=kz t E kz t E E x∴2πϕϕϕ=-=x y∴ 为右旋圆偏振光。

·（2）4πϕϕϕ=-=x y∴ 为右旋椭圆偏振光，椭圆长轴沿y ＝x （3）0=-=x y ϕϕϕ∴ 为线偏振光，振动方向沿y ＝－x4－4 光束以30°角入射到空气和火石玻璃（n 2＝）界面，试求电矢量垂直于入射面和平行于入射面分量的反射系数s r 和p r 。

研途宝考研/ 2017南京理工光学工程考研资料与专业综合解析——研途宝专业名称、代码：光学工程[080300]专业所属门类、代码：工学（08）所属院系：电光学院光学工程专业介绍：光学工程是一门历史悠久而又年轻的学科。

它的发展表征着人类文明的进程。

它的理论基础--光学，作为物理学的主干学科经历了漫长而曲折的发展道路，铸造了几何光学、波动光学、量子光学及非线性光学，揭示了光的产生和传播的规律和与物质相互作用的关系。

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。

考试科目：[101] 思想政治理论[201] 英语一[301] 数学一819 光学工程820 光电基础845 普通物理B研究方向：01、光电探测与图像工程02、光电信息与混合图像处理03、精密光学测试理论与技术04、红外物理与红外工程05、光电系统设计理论与技术06、光电信号处理与数字视频技术07、光电子信息技术与系统08、光通信与光纤应用技术2017光学工程专业课考研参考书目：《应用光学》张以漠机械工业出版社修订版；《光电子器件》王君容、薛君南国防工业出版社第二版；《光电信号处理》何兆湘华中科技大学出版社第一版；《应用光学与光学设计基础》迟泽英、陈文建东南大学出版社第一版；2017光学工程考研专业课资料：《2017南京理工大学普通物理B考研复习精编》《2017南京理工大学普通物理B考研冲刺宝典》研途宝考研/《2017南理工普通物理B考研模拟五套卷与答案解析》《南京理工大学普通物理（B）2008-2011考研真题试卷（电子版）》专业课资料地址: /zykzl历年考研复试分数线：2014年总分：285，政治/外语：38；业务1/业务2：57；2015年总分：295，政治/外语：40；业务1/业务2：60；【17光学工程考研辅导】2017南京理工大学考研高端保录班2017南理工专业课考研无忧通关班2017南京理工大学专业课考研一对一班2017南理工专业课考研面授集训班南理工光学工程考研经验与技巧分享（15高分学长）又是一年考研时，回首往事，我可以理解通过初试，焦急的准备复试的学弟、学妹的心情，尤其是对于外校的考研生。

第四讲：光学（一）【学习目标】1.知道光沿直线传播的条件及应用2.知道光的反射规律、种类及应用3.知道平面镜成像的特点及原理。

【知识引领】目标一光源1.光是从哪里来的呢？我们把能够的物体叫做光源。

（特别提醒：月亮不是光源．．．．．．，月亮是因为反射太阳光而亮的，它自身并不发光。

）自然界和人类生活中有很多能发光的物体，它们都是光源。

太阳、萤火虫、水母等它们都属于光源（也叫做天然光源）。

为了使用方便，人们研究并制造了人造光源。

如：火把、油灯、蜡烛、霓虹灯、白炽灯等。

2.下列物体①太阳②月亮③星星④碎玻璃片⑤蜡烛的火焰⑥钻石萤火虫⑦小彩灯。

上述物体中一定是光源的是，一定不是光源的是，可能是光源也可能不是光源的是。

【针对练习】1.如果眼睛看见一个物体，那么（）A.这个物体一定是光源B.这个物体一定和眼睛在一条直线上C.物体一定有光线进入眼睛D.无论什么方向都能看见此物体2.下列物体中属于光源的是（）A.表面光滑的金属板B.正在工作的小电珠C.小镜子D.晴天的月亮目标二光是怎样传播的1．观察：右图是一组景观灯射出的灯光，由图可知，光是沿传播的。

2.做做看：手拿一个激光手电射向天花板，从手电发出的光是沿着怎样的路径传播到天花板上去的？根据你的经验或感性认识提出自己的猜想：光是沿__________传播的。

在物理学中，为了研究的方便，常常用一条带箭头的直线来表示光线。

3.光总是沿直线传播的吗？（1）激光束射到光滑物体表面（如平面镜上），其传播径迹有什么变化? 光线发生了________。

光还沿直线传播吗？。

（2）将激光束射向玻璃，观察光束的传播径迹，我们发现，在空气与玻璃的交界面处发生了什么现象?光线发生了_________和。

光还沿直线传播吗？。

（3）光射进不均匀的糖水中时，传播路线是直线吗？。

归纳总结：光总是沿着直线传播的吗？。

光沿直线传播的条件是。

4．光沿直线传播的应用。

（1）影子的形成：在光的传播过程中遇到不透明的物体，在物体后面光不能进入的区域就产生了影子。

物理光学习题 第一章 波动光学通论一、填空题（每空2分）1、．一光波在介电常数为ε，磁导率为μ的介质中传播，则光波的速度v= 。

【εμ1=v 】2、一束自然光以 入射到介质的分界面上，反射光只有S 波方向有振动。

【布儒斯特角】3、一个平面电磁波波振动表示为 E x =E z =0, E y =cos[⎪⎭⎫⎝⎛-⨯t c x 13102π], 则电磁波的传播方向 。

电矢量的振动方向 【x 轴方向 y 轴方向】4、在光的电磁理论中，S 波和P 波的偏振态为 ，S 波的振动方向为 ， 【线偏振光波 S 波的振动方向垂直于入射面】5、一束光强为I 0的自然光垂直穿过两个偏振片，两个偏振片的透振方向夹角为45°，则通过两偏振片后的光强为 。

【I 0/4】6、真空中波长为λ0、光速为c 的光波，进入折射率为n 的介质时，光波的时间频率和波长分别为 和 。

【c/λ0 λ0 /n 】7、证明光驻波的存在的维纳实验同时还证明了在感光作用中起主要作用是 。

【电场E 】8、频率相同，振动方向互相垂直两列光波叠加，相位差满足 条件时，合成波为线偏振光波。

【0 或Π】9、会聚球面波的函数表达式 。

【ikre rA r E -)(=】 10、一束光波正入射到折射率为1.5的玻璃的表面，则S 波的反射系数为 ，P 波透射系数： 。

【-0.2 0.2 】11、一束自然光垂直入射到两透光轴夹角为θ的偏振片P 1和P 2上，P 1在前，P 2在后，旋转P 2一周，出现 次消光，且消光位置的θ为 。

【2 Π/2】12、当光波从光疏介质入射到光密介质时，正入射的反射光波 半波损失。

（填有或者无） 【有】13、对于部分偏振光分析时，偏振度计算公式为 。

（利用正交模型表示） 【xy x y I I I I P +-=】二、选择题（每题2分）1．当光波从光密介质入射到光疏介质时，入射角为θ1，布儒斯特角为θB ，临界角为θC ，下列正确的是 （ ）A ．0<θ1<θB , S 分量的反射系数r S 有π位相突变 B ．0<θ1<θB , P 分量的反射系数r P 有π位相突变C ．θB <θ1<θC , S 分量的反射系数r S 有π位相突变D ．θB <θ1<θC , P 分量的反射系数r P 有π位相突变 【B 】2．下面哪种情况产生驻波 （ ） A ．两个频率相同，振动方向相同，传播方向相同的单色光波叠加 B ．两个频率相同，振动方向互相垂直，传播方向相反的单色光波叠加 C ．两个频率相同，振动方向相同，传播方向相反的单色光波叠加 D ．两个频率相同，振动方向互相垂直，传播方向相同的单色光波叠加 【C 】3．平面电磁波的传播方向为k ，电矢量为E ，磁矢量为B, 三者之间的关系下列描述正确的是 （ ） A ．k 垂直于E ， k 平行于B B ．E 垂直于B ， E 平行于k C ．k 垂直于E ， B 垂直于k D ．以上描述都不对 【C 】4、由两个正交分量]cos[0wt kz A x E x -= 和]87cos[0π+-=wt kz A y E y表示的光波，其偏振态是（ ）A 线偏振光B 右旋圆偏振光C 左旋圆偏振光D 右旋椭圆偏振光 【D 】5、一列光波的复振幅表示为ikre rA r E =)(形式，这是一列（ ）波 A 发散球面波 B 会聚球面波 C 平面波 D 柱面波 【A 】6、两列频率相同、振动方向相同、传播方向相同的光波叠加会出现现象（ ） A 驻波现象 B 光学拍现象 C 干涉现象 D 偏振现象 【C 】7、光波的能流密度S 正比于（ ）A E 或HB E 2或H 2C E 2，和H 无关D H 2，和E 无关 【B 】8、频率相同，振动方向互相垂直两列光波叠加，相位差满足（ ）条件时，合成波为二、四象限线偏振光波。

物理光学知识点复习第一章1.光见光波长范围（380nm~760nm ）。

2.折射率c n v== 3.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20012n I S E c μ==4.已知0cos 2t z E eE T πλ⎡⎤⎛⎞=−⎜⎟⎢⎥⎝⎠⎣⎦或()0i t kz E E e ω−−=，求光的相关参量，参见作业1-1，1-2； 5.简谐球面波()0i t kz E E e r ω−−=或()0cos E E t kz rω=−，求光的相关参量。

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1TνΔ=。

7.等相位面的传播速度称为相速度，平面单色波的相速度()p k c v k n ω==，等振幅面的传播速度称为群速度，复色波的相速度p v k ω=（公式来源t kz ω−=常数，然后求导），复色波的群速度1g p d dn v v dk n d ωλλ⎛⎞==+⎜⎟⎝⎠，结合第六章讨论在正常/反常色散中相速度和群速度哪个大？相速度与群速度、光线速度关系，例如谁是能量传播速度。

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1s s R T +=，1p p R T +=，()12n s p R R R =+，在正入射和掠入射时2121s p n n R R n n ⎛⎞−==⎜⎟+⎝⎠，布儒斯特角的计算21tan B n n θ=，全反射角21sin C n n θ=，半波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。