光学功能材料总复习

光学复习题3.设光栅平面、透镜均与屏幕平行．则当入射的平行单色光从垂直于光栅平面入射变为斜入射时，能观察到的光谱线的最高级次k(A) 变小．(B) 变大．(C) 不变．(D) 改变无法确定．5.一束光强为 I0的自然光，相继通过三个偏振片P1、P2、P3后，出射光的光强为 I＝ I 0 / 8．已知 P1和 P3的偏振化方向相互垂直，若以入射光线为轴，旋转P2，要使出射光的光强为零，P2最少要转过的角度是(A) 30 °．(B) 45 °．(C) 60 °．(D) 90 °．6.一束自然光自空气射向一块平板玻璃(如图 )，设入射角等于布儒斯特角i 0，则在界面2的反射光(A)是自然光．(B)是线偏振光且光矢量的振动方向垂直于入射面．(C)是线偏振光且光矢量的振动方向平行于入射面．(D)是部分偏振光．二.填空题1.如图所示，假设有两个同相的相干点光源S1和 S2，发出波长为的光． A 是它们连线的中垂线上的一点．若在S1与 A 之间插入厚度为 e、折射率为 n 的薄玻璃片，则两光源发出的光在 A 点的光程差＝ ________．若已知＝500 nm，n＝1.5，A点恰为第四级明纹中心，则 e＝ _____________nm ．- 93 (1 nm =10 m) (n 1)e，4× 102.如图所示，在双缝干涉实验中SS1＝SS2，用波长为的光照射双缝 S1和 S2，通过空气后在屏幕 E 上形成干涉条纹．已知 P 点处为第三级明条纹，则 S1和 S2到 P 点的光程差为 __________ ．若将整个装置放于某种透明液体中，P 点为第四级明条纹，则该液体的折射率 n＝____________ ． 3 ， 1.33三 .计算题2.一衍射光栅，每厘米200 条透光缝，每条透光缝宽为a= 2× 10-3cm，在光栅后放一焦距f= 1 m 的凸透镜，现以 = 600 nm (1i012eS1nAS2S1P SS2EAPOB fnm= 10-9 m)的单色平行光垂直照射光栅，求：(1)透光缝 a 的单缝衍射中央明条纹宽度为多少？(2)在该宽度内，有几个光栅衍射主极大？2.解： (1) a sin = k tg = x / f当 x<< f 时，tg sin, a x / f = k,取k= 1有x= f l / a= 0.03 m∴中央明纹宽度为x= 2x= 0.06 m(2)( a + b) sin kk( a＋b) x / (f )= 2.5取 k = 2，共有 k = 0，± 1，± 2 等 5 个主极大﹣94.波长600nm(1nm=10 m)的单色光垂直入射到一光栅上，测得第二级主极大的衍射角为 30°，且第三级是缺级．(1)光栅常数 (a + b)等于多少？(2)透光缝可能的最小宽度 a 等于多少？(3) 在选定了上述 (a+b)和 a 之后，求在衍射角 -＜＜范围内可能观察到的全部主极大的级次．k 4.解： (1) 由光栅衍射主极大公式得 a + b =sin- 4=2.4× 10 cm(2) 若第三级不缺级，则由光栅公式得 a b sin3由于第三级缺级，则对应于最小可能的a，方向应是单缝衍射第一级暗纹：两式比较，得a sin- 4a = (a + b)/3=0.8 × 10 cm(3) a b s i n k ，(主极大)a sin k， (单缝衍射极小 )(k＇ =1， 2，3， ......)因此k=3， 6，9，缺级．又因为 k max=(a＋ b) /4,所以实际呈现k=0，± 1，± 2 级明纹． (k= ±4 在/ 2 处看不到． )一.选择题1.有三种装置(1)完全相同的两盏钠光灯 ,发出相同波长的光 ,照射到屏上；(2)同一盏钠光灯 ,用黑纸盖住其中部将钠光灯分成上下两部分同时照射到屏上；(3)用一盏钠光灯照亮一狭缝 ,此亮缝再照亮与它平行间距很小的两条狭缝 ,此二亮缝的光照射到屏上 .以上三种装置,能在屏上形成稳定干涉花样的是(A)装置 (3).(B)装置 (2) .(C)装置 (1)(3) .(D)装置 (2)(3).2.在双缝干涉实验中，为使屏上的干涉条纹间距变大，可以采取的办法是(A)使屏靠近双缝 .(B)把两个缝的宽度稍微调窄 .(C)使两缝的间距变小 .(D)改用波长较小的单色光源 .3.如图 22.1所示 ,设 s1、 s2为两相干光源发出波长为的单色光 ,分别通过两种介质(折射率分别为 n1和 n2，且 n1>n2)射到介质的分界面上的P 点 ,己知 s1P = s2P = r ,则这两条光的几何路程 r ,光程差分别为(A)r = 0 ,= 0 .s1n1P(B)r = ( n1－ n2) r ,=0 .s2n2(C)r =(n1－ n2) r ,=( n1－ n2) r .(D)r = 0 ,=( n1－ n2) r .图 22.1二 .填空题2.如图 22.3所示 , s1、s2为双缝 ,s 是单色缝光源 ,当 s沿平行于 s1、和 s2的连线向上作微小移动时, 中央明条纹将向s1屏s1 后加一很薄的云母片,中央s2移动；若 s 不动 ,而在 s明条纹将向移动. 下, 上图 22.3三 .计算题1.在双缝干涉实验中 ,单色光源 s 到两缝 s1和 s2的距离分别为 l 1和 l 2,并且 l 1－ l 2=3 ,为入射光的波长 ,双缝之间的l1s1d屏O距离为 d,双缝到屏幕的距离为D,如图 22.5,求s l2s2D(1) 零级明纹到屏幕中央O 点的距离；图 22.5(2)相邻明条纹间的距离 .1.光程差=(l2 +r2) (l 1+r1)=(l2 l 1)+(r 2 r1 )= l2 l1+xd/D = 3 +xd/D(1)零级明纹=0 有 x=3 D/d(2)明纹= k = 3 +x k d/D 有 x k= (3k )D/d x=x k+1-x k=D /d2. 双缝干涉实验装置如图 22.6 所示 ,双缝与屏之间的距离屏xD=120cm, 两缝之间的距离 d=0.50mm, 用波长 =5000 ? 的单色s 1ds 2DO光垂直照射双缝 .(1) 求原点 O(零级明条纹所在处)上方的第五级明条纹的图 22.6坐标 .2.(1)光程差 =r 2 r 1=xd/D=k因 k=5 有x 5=6mmx k =k D/d练习二十三薄膜干涉 劈尖 牛顿环一 .选择题1. 如图 23.1 所示 , 薄膜的折射率为 n 2, 入射介质的折射率为 n 1,透射介质为 n 3,且 n 1＜ n 2＜ n 3, 入射光线在两介质交界面的反射光线分(1)(2)别为 (1) 和 (2), 则产生半波损失的情况是n 1(A) (1) 光产生半波损失 , (2)光不产生半波损失 . n 2(B)(1) 光 (2) 光都产生半波损失 .n 3(C) (1) 光 (2) 光都不产生半波损失 .(D)(1) 光不产生半波损失 , (2) 光产生半波损失 .图 23.12. 波长为 的单色光垂直入射到厚度为 e 的平行膜上 ,如图 23.2,若反射光消失,则当 n 1＜ n 2＜ n 3 时 ,应满足条件 (1)； 当 n 1＜ n 2＞ n 3 时应满足条件 (2) . 条件 (1),条件 (2)分别是(A) (1)2ne = k , (2) 2ne = k .(B) (1)2 ne = k+ /2, (2) 2ne = k +n 1/2.(C)(1)2 ne = k － /2, (2) 2ne = k .n 2 dn 3图 23.2(D) (1)2ne = k ,(2) 2 ne = k －/2.4．波长 = 5500 ? 的单色光垂直照射到光栅常数－4,可能观d= 2 ×10 cm 的平面衍射光栅上 察到的光谱线的最大级次为(A) 2. (B) 3. (C) 4. (D)5.二 .填空题3. 用平行的白光垂直入射在平面透射光栅上时,波长为 1 = 440nm的第 3 级光谱线,将与波长为 2 =nm 的第 2 级光谱线重叠. 660.练习二十五光的偏振一 .选择题1.一束由自然光和线偏光组成的复合光通过一偏振片,当偏振片转动时,最强的透射光是最弱的透射光光强的16 倍 ,则在入射光中 ,自然光的强度I1和偏振光的强度I2之比 I1: I2为(A)2: 15.(B)15: 2.(C)1: 15.(D)15: 1.3. 自然光以入射角i= 58 从真空入射到某介质表面时,反射光为线偏光,则这种物质的折射率为(A)cot58 .(B)tan58 .(C)sin58 .(D)cos58 .二.填空题3. 两平行放置的偏振化方向正交的偏振片P1与 P3之间平行地加入一块偏振片P2. P2以入射光线为轴以角速度匀速转动 ,如图 25.2.光强为 I0的自然光垂直入射到P1上 ,t = 0 时, P2与 P1的偏振化方向平行 ,.则 t 时刻透过 P1的光强 I1=, 透过 P2的光P1P2P3强 I2=, 透过 P3的光强 I3=.图 25.2I 0/2,I 0cos2t/2,I 0cos2tsin2t /2 (或 I 0sin2(2 t)/8).。

功能材料复习题功能材料复习题功能材料是指能够通过改变其结构和组成，以实现特定功能的材料。

它们在现代科技中扮演着重要的角色，广泛应用于电子、能源、医疗等领域。

本文将通过一系列复习题来回顾和巩固对功能材料的理解和知识。

1. 什么是功能材料？功能材料是指通过改变其结构和组成，使其具有特定的物理、化学或生物学性质，以实现特定功能的材料。

功能材料可以具有诸如导电、光学、磁性、催化等特性，用于满足不同领域的需求。

2. 请列举几种常见的功能材料及其应用领域。

- 导电材料：如金属和导电聚合物，广泛用于电子器件、电路板等领域。

- 光学材料：如光纤和半导体材料，用于激光器、光通信等领域。

- 磁性材料：如铁、钴和镍等，应用于电动机、磁存储器等领域。

- 催化材料：如催化剂，用于加速化学反应，广泛应用于化工、环保等领域。

- 生物材料：如生物陶瓷和生物可降解聚合物，用于医疗器械、组织工程等领域。

3. 请简要介绍一下纳米材料的特点和应用。

纳米材料具有尺寸在纳米级别的特点，其表面积大、界面效应显著，具有优异的物理、化学和生物学性质。

纳米材料广泛应用于电子、能源、医疗等领域。

例如，纳米颗粒可以用于药物传递系统，通过调控颗粒的大小和表面修饰，实现药物的靶向输送和控释；纳米材料在太阳能电池中的应用可以提高光电转换效率；纳米材料还可以用于传感器、催化剂等领域，发挥其特殊的性能。

4. 请解释一下形状记忆材料的工作原理。

形状记忆材料是一种能够在外界刺激下恢复其原始形状的材料。

其工作原理基于材料内部的相变过程。

形状记忆材料通常具有两种不同的相，即高温相和低温相。

在高温相时，材料可以被加工成所需的形状；而在低温相时，材料会发生相变，恢复其原始形状。

通过控制温度或应力，可以实现形状记忆材料的形状变化和恢复。

5. 请举例说明一种利用功能材料实现特定功能的应用。

一个例子是利用磁性材料实现磁性储存器。

磁性储存器是一种用于存储和读取数据的设备，其中磁性材料被用作信息的存储介质。

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。

光学材料复习资料（个人见解）1.Optics的定义：是研究光（电磁波）的行为和性质，以及光和物质相互作用的物理学科。

2.材料的分类：inorganic(无机材料)：metal(金属)Ceramaics(陶瓷材料)：oxide（氧化物）、Carbide(碳化物) 、Nitride(氮化物)、Halide(氢化物)、chalcogenide（硫化物）Organic(有机材料)：polymers(聚合材料)3.键离子键（ionic）、阴离子，阳离子间通过静电作用形成的化学键共价键(conalent)、原子间通过共享电子所形成的化学键。

金属键(metallic)的定义：由自由电子及排列成晶格状的金属离子之间的静电吸引力组合而成4.光通信，个人电脑，视频点播电视，和遍及全球的互联网络的出现已对材料和设备的信号传输和处理一个沉重的负担。

显然，目前的技术进步正在推动在光学系统和应用，从电信到轨道卫星的光学系统，实施，很大程度上依赖于光学材料，光学系统和激光设备5.The optical properties of materials arise from the characteristics of their interactions with electromagnetic waves. 光学材料的性能取决于材料与电磁波的相互作用的特点。

6.名词解释Absorption（吸收）.：光的吸收是指原子在光照的下，会吸收光子的能量由低能态跃迁到高能态的现象。

从实验上研究光的吸收，通常用一束平行光照射在物质上，测量光强随穿透距离衰减的规律。

Luminescence（发光）：电子从高能级跃迁到低能级，释放出光子。

Reflection（反射）：波在传播过程中从一种媒质射向另一种媒质时，在两种媒质的界面上有部分波返回原媒质的现象Scattering(散射)：电磁波辐射在非均匀媒质或各向异性媒质中传播时多方位、多角度地改变原来传播方向的现象7.干涉（Interference）指满足一定条件的两列相干波相遇叠加，在叠加区域某些点的振动始终加强，某些点的振动始终减弱，即在干涉区域内振动强度有稳定的空间分布干涉加强Constructive Interference:两波重叠时，合成波的振幅大于成分波的振幅者，称为相长干涉或建设性干涉干涉减弱destructive Interference:两波重叠时，合成波的振幅小于成分波的振幅者，称为相消干涉或破坏性干涉。

1，光传播的基本理论： 波粒二象性：物理学的研究向我们揭示了：“光”的本质是一种电磁波，并且具有“波”、“粒”二象性 粒子性物理量——ε＝h υ，p ＝h/λ——波动性物理量 （1）光的电磁性：光既可以看做光波又可以看做光子流。

光子是电磁场能量和动量量子化粒子，而电磁波是光子的概率波。

（2）光和物质的相互作用：光子的静止质量为零，它在真空中的传播速度为光速。

（a ）光子只能传递量子化的能量：ε= h ν ν为光波电磁场的频率；h 为普朗克常数。

（b ）光子还具有动量 :P = h/λ λ为光的波长。

2，光学性能：就是材料暴露在电磁辐射，尤其在可见光中的响应。

3，折射率： 当光从真空进入较致密的材料时,其速度是降低的。

折射率定义为：光在真空和材料中的速度之比。

即： n = v 真空/v 材料 = c/v 材料 4，绝对折射率与相对折射率 （1）绝对折射率：材料相对于真空中的折射率称为绝对折射率。

一般将真空中的折射率定为1。

（2）相对折射率： 材料相对于空气的折射率称为相对折射率： n ′=va/v 材料 （3）绝对折射率与相对折射率的关系： 因此，n=na ·n ′=1.00023 n ′ 5，材料间的相对折射率：如果光从材料1，通过界面传入材料2时，与界面法向所形成的入射角i1，折射角i2与二种材料的折射率n1和n2有下关系; v1及v2分别表示光在材料l 及2中的传播速度 n21为材料2相对于材料l 的相对折射率6，影响折射率的因素：（1）构成材料的离子半径：介质的折射率随介质的介电常数ε的增大而增大。

ε与介质的极化现象有关。

当离子半径增大时，其介电常数ε增大，因而折射率n 也随之增大 。

（2）材料的结构，晶型和非晶态：（a ）均质材料：对于非晶态和立方晶体材料，当光通过时，光速不因传播方向改变而改变，材料只有一种折射率，称为均质材料。

（b ）非均质材料：光通过非均质材料，一般会产生双折射现象。

光学复习要点梳理与总结光学是物理学中的重要分支，研究光的传播、反射、折射、干涉、衍射等现象和规律。

它在生活中的应用广泛，涉及到光学仪器、光学信号传输、光纤通信、光学成像等领域。

为了更好地复习光学知识，以下是一些光学复习的要点梳理与总结。

一、光的传播与光的本质1. 光的传播方式：直线传播、反射和折射。

2. 光的本质：光既有波动性，也有微粒性。

二、几何光学1. 光线与光线的相交规律：入射角、反射角、折射角和光线相交于同一平面。

2. 光的反射定律：入射角等于反射角。

3. 光的折射定律：折射角由入射角和介质的折射率决定。

4. 光的全反射：当光从光密介质射向光疏介质，入射角超过临界角时发生全反射。

5. 光的干涉：两道相干光发生干涉时，会形成明暗条纹，干涉可以分为构造干涉和反射干涉。

6. 光的衍射：光通过物体边缘或孔隙时，会发生衍射现象，衍射的程度取决于波长和物体尺寸之比。

三、光学仪器1. 透镜：凸透镜和凹透镜，透镜的成像规律（薄透镜公式）。

2. 显微镜：组成结构、主要功能和成像原理。

3. 望远镜：组成结构、主要功能和成像原理。

4. 光栅：由许多平行狭缝构成，利用光的干涉和衍射现象进行光谱分析。

四、光与波动光学1. 光的叠加原理：光的干涉现象可以用叠加原理解释。

2. 双缝干涉：当光通过双缝时，会出现干涉条纹，干涉条纹与缝宽、波长和距离的关系。

3. 单缝衍射：当光通过单缝时，会出现衍射现象，衍射的规律与缝宽、波长和距离的关系。

4. 光的偏振：光可以是自然光（非偏振光）和偏振光，偏振光的振动方向与光束的传播方向垂直。

5. 波长与频率：光波的波长和频率之间的数学关系。

通过对光学的复习要点梳理与总结，我们可以进一步加深对光学知识的理解和掌握。

光学作为一门重要的学科，对我们的科学研究和生活应用都有着深远的影响。

因此，加强对光学知识的学习和掌握，将有助于我们更好地应用光学原理，推动科学技术的发展。

希望以上的复习要点能对你在光学方面的学习提供一些帮助和指导。