光的反射原理及其应用

逍遥回中2010年物理复习教案

逍遥回中2010年物理复习教案 第四章 在光的世界里

一.教学内容：

1 光的传播

2 光的反射定律

二. 重点、难点：

1. 理解光沿直线传播及其应用。

2. 认识光反射的规律，了解法线、入射角、反射角、镜面反射和漫反射的含义

3. 理解反射现象中光路的可逆性。

三. 知识点分析

（一）光的传播

1. 光源：能够发光的物体叫光源。太阳是巨大的自然光源；电灯、烛焰是人造光源；月亮和所有行星不是光源。

2. 大量实验说明：光在同种均匀介质中是沿直线传播。

3. 日食、月食、影子都是由于光的直线传播形成的。

4. 光在真空中传播速度最大，是C=3×108米/秒，而在空气中传播速度十分接近真空中的速度，也可以视为是3×108米/秒，光在水中的速度约为真空的3/4，在玻璃中光速为真空中的2/3。

5. 天文学家确定了“光年”这个天文学的长度计量单位，1光年表示光在1年时间中所走的路程，1光年=9.46×1012km。 逍遥回中2010年物理复习教案

逍遥回中2010年物理复习教案 6. 光、声的传播不同点：

（1）光的传播不需要介质，能在真空中传播；声的传播需要介质，真空不能传声。

（2）一般说来，介质密度越大，光速越小，而声速越大。

（3）光速比声速大得多。

（二）光的发射定律

光束射到物体表面上时其传播方向发生了改变，有一部分回到原来介质，该现象叫做反射。

1. 基本概念：一点、二角、三线

一点：入射点，用“O”表示。

二角：入射角i和反射角r。

入射角：入射光线和法线的夹角。

反射角：反射光线和法线的夹角。

三线：入射光线AO，反射光线OB，法线NO。

法线：通过入射点作的垂直于反射面的虚线。

2. 光的反射定律：反射光线与入射光线、法线在同一平面上，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角（不能反过来说，因为先有入射才有反射，反射角由入射角决定）。

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光催化原理、应用及常见问题

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随着全球工业化进程的加速，环境污染问题日益严重，环境治理已受到世界各国的广泛重视，其中政府在环境治理方面投入了巨大的人力、物力和财力对环境净化材料和环境净化技术的研究和产业化提供支持，其中，光催化材料和光催化技术占有重要的地位。TiO2是一种常用的光催化材料，具有活性高、稳定性好，几乎可以无选择地将有机物进行氧化，不产生二次污染，对人体无害，价格便宜等诸多优点，成为最受重视和具有广阔应用前景的光催化材料。

光催化材料在紫外光或太阳光的作用下，激发价带上的电子（e-）跃迁到导带，在价带上产生相应的空穴（h+），光生空穴与光催化材料表面的水反应，生成羟基自由基，而光生电子与光催化剂表面的氧反应，生成超氧负离子。羟基自由基和超氧负离子具有较强的氧化还原电位，可将挥发性有机物氧化分解成无害的CO2和H2O，达到净化空气、分解挥发性有机物的目的。二氧化钛光催化材料在光照下能一直持续释放自由基，对挥发性有机物进行氧化分解，而自己不发生变化，具有长期活性。

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1、光催化反应原理

羟基自由基和超氧负离子是除氟之外，最强的氧化剂，但是氟对人体和环境有着巨大的危害，在很多场合不再使用。

2、常温催化材料

光催化材料是一种常温催化材料，可在室温及稍高温度下进行反应（通常低于65℃）。提高光催化材料性能的途径有三个：一个是降低纳米催化材料粒子的粒径，目的在于提高光催化材料的比表面积；二是通过金属掺杂、过渡金属掺杂和非金属离子掺杂改变半导体催化剂的性质来提高光催化性能；三是通过表面修饰和敏化，改变半导体催化剂的表面的形貌和结构，而引起表面性能的优化。

3、光催化材料应用中的影响因素

湿度的影响：光催化反应中，羟基自由基来源于水，所以必须保持有一定的湿度才能持续产生羟基自由基；在闭环的光催化反应中，已经证实随着水的不断消耗，光催化性能在不断的下降。

光的干涉及其与应用

（作者：赵迪）

摘 要 我们通过对光的干涉本质、种类及其各种应用做了一定的查阅与思考，汇总成为该文章。中文中重点介绍的是，光的干涉在日常生活中、普通物理实验中的应用以及在天文学方面的发展和应用，由于文章内容和字数的限制，我们不能对所有提到的应用做出详细的表述，仅取其中的几个例子进行具体的介绍。

关键词 光的干涉 等倾干涉 等厚干涉 照相技术 天文学

1 绪论

我们知道在光学的发展史上，“光的本质”这个问题进行了将近4个世纪的争论，直到爱因斯坦提出“波粒二象性”才将这个问题的争论暂时告一段落，本文所提到的的光的干涉现象就是这段精彩历史上不可磨灭的一部分。

1801年的英国由托马斯·杨设计的杨氏双缝干涉实验使得“微粒说”近乎土崩瓦解，并强有力的支持了“波动说”。1811年，阿拉格首先研究了偏振光的干涉现象。现代生活中，光的干涉已经广泛的用于精密计量、天文观测、光弹性应力分析、光学精密加工中的自控等许多领域。

虽然“波粒二象性”已经作为主流说法，终结了这个问题的争论，但是对于现代生活来说，光的干涉及其理论所带来的影响却是不可或缺的。我们将在本文中简单介绍一下光的干涉在日常生活中、普通物理实验中的应用以及在天文学方面的发展和应用。

2 光的干涉现象与产生

2.1 现象简介

干涉，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，某些点的震动始终减弱，即在干涉区域内振动强度有着稳定的空间分布，而忽略时间的影响。

图2-1 复色光的干涉图样

由于光也具有波动性，因此，光也可以产生干涉现象，称为光的干涉。光的干涉通常表现为光场强度在空间作相当稳定的明暗相间的条纹或圆环的分布；有时则表现为，当干涉装置的某一参量随空间改变时，某一固定点处接收到的光强按一定规律作强弱交替变化。

2.2 产生条件

2.2.1 主要条件

两列波的产生干涉的条件是：两列光波频率一致、相位差恒定、振动方向一致的相干光源才能产生光的干涉。

有线电视技术　设备器件　

林维忠　福建省福清市广播电视台　

摘要：本文首先介绍了光发射机的原理，接着介绍了Ｃ　ｒ、，系统中的光发射机可完成的功能和主要电路组成，最后　介绍了光发射机的安装测试以及注意事项。　关键词：光发射机光纤激光器Ｃ　ｒ、，　

１　光发射机的原理　

光发射机是数字光纤系统中的三大组成部分（光　

发射机、光纤光缆和光接收机）之一，其功能是将电脉　冲信号变换成光脉冲信号，并以数字光纤通信系统传　

输性能所要求的光脉冲信号波形从光源器件组件的　

尾纤发射出去。　在数字光纤通信系统中，光源发出的光可以看作　

是光频载波，通过调制，使其载荷信息，一般采用直接　强度调制的方式。光发射机原理方框图见图１，主要　由整形或码型变换电路、光源驱动电路和发射光源组　

成。图１中的其它部分电路，如光检测放大、比较放　大、功控与保护及温度控制电路，是为了实现光发射　

机的各项技术指标，结合光源器件的应用特性而采取　

的补偿措施。该方框图适合采用激光器（ＬＤ）作光源　

的光发射机。对于采用发光二极管（ＬＥＤ）作光源的光　发射机，其中有些电路可以省去。　

光发射机依靠光源器件——激光器（ＬＤ）或发光　二极管（ＬＥＤ）将电脉冲信号变换成光脉冲信号，因此　

通过类似方法可在短时间内使系统恢复到备份时的　状态（包括系统配置，用户信息，应用软件），免去了重　

装系统的烦恼，降低了系统停止服务时间和费用。　

系统的可用性指标可以用两个参数进行简单的　描述，一个是平均无故障工作时间（ＭＴＢＦ），另一个是　

平均修复时间（ＭＴＢＲ）：　

系统可用性＝ＭＴＢＦ／（ＭＴＢＦ＋ＭＴＢＲ）　也就是说，如果系统的可用性达到９９．９％，则每　

年的停止服务时间将达８．８小时，而当系统的可用性　

达到９９．９９％时，年停止服务时间是５３分钟，当可用　性达到９９．９９９％时，每年的停止服务时间只有５分　

钟。对于网络时代的企业，任何服务停止带来的损失　

无疑是巨大的。证券、银行、邮电等重要企业应采用具　有完备的故障自修复能力的系统，关键部件应采用冗