大学物理(光学篇)

0I ϕI ϕI )2( λϕπβaSin =大学物理光学实验（部分）单缝衍射一、 实验目的1.观察单缝衍射现象，了解衍射特点；2.测量单缝衍射的相对光强分布。

二、 实验仪器激光器、单缝、检流计、硅光电池等 三、 实验原理照到狭缝上的波前上每一点都起着新波源的作用，从这个波前出发，光线迭加的结果是出现平行于狭缝的明暗相间的条纹。

亮条纹从中心往两侧依次是0级、1级、2级……n 级亮条纹。

暗条纹依次是1级、2级…..n 级。

设光轴上的光强为 屏上与光轴夹角 ϕ 为的一处光强为220sin ββII = （1）1.当)0(0==ϕβ时，0I I =ϕ；称为主极大或零级亮条纹。

2.当)2,1(⋅⋅⋅⋅±±==m m πβ，即am Sin λϕ=时，0=ϕI ，出现暗条纹。

暗条纹在a m λϕ=的方向上。

主极大两侧暗条纹之间的夹角aλϕ2=∆，其余暗条纹间的间距为aλϕ=∆。

3.其他亮条纹的位置：()322/2ββββββββSin Cos Sin Sin d d -=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛ 极大值。

取时，即 ,0I tg Sin Cos βββββ==- 可得：⋅⋅⋅±±±=πππβ47.346.243.1，，即：)3(47.3,46.2,43.1 aa a λλλϕ±±±=亮条纹的光强是极值的0.047，0.017，0.008倍………4.总结： ϕSin-2a λ -1.43a λ -a λ 0aλ1.43aλ2aλ ϕI0 -0.047 00I0 0.047 0四、 实验内容和步骤1.按夫琅和费单缝衍射实验装置设计光路。

即入射到狭缝的光束是平行光，传播到观察点的各子波的光线也是平行光。

2.激光点亮并垂直于狭缝，观察屏放到较远处D>>a.3.观察单缝衍射现象 （1）调节狭缝又宽变窄，再由窄变宽，观察衍射图像的变化，估计出衍射图像刚出现可分辨条纹时的缝宽。

大学物理光学总结（二）引言概述：光学是物理学中一个重要的分支，研究光的传播、成像以及光与物质的相互作用等问题。

本文将从五个重要的大点出发，对大学物理光学的相关内容进行总结与分析，为读者提供一个快速了解光学的途径。

正文：1. 光的干涉和衍射1.1 光的干涉现象1.1.1 杨氏实验1.1.2 干涉条纹的产生原理1.1.3 干涉的条件和分类1.2 光的衍射现象1.2.1 菲涅尔衍射和菲涅耳衍射公式1.2.2 高斯衍射公式1.2.3 衍射的条件和分类2. 光的偏振与散射2.1 光的偏振现象2.1.1 偏振光的产生与检测2.1.2 光的偏振态和偏振光的超精细结构2.1.3 光的偏振与光的传播方向2.2 光的散射现象2.2.1 雷利散射和米氏散射2.2.2 瑞利散射公式和米氏散射公式2.2.3 光的散射与物质的介电性质3. 光的色散与光的成像3.1 光的色散现象3.1.1 光的折射定律3.1.2 不同介质中的光速和折射率3.1.3 瑞利公式和阿贝尔公式3.2 光的成像现象3.2.1 薄透镜成像的基本原理3.2.2 薄透镜成像的光学公式3.2.3 光的几何光学成像和实际成像的区别4. 光的波动和相干性4.1 光的波动现象4.1.1 光的起源和光的波动理论4.1.2 光的波动性质和波动光的衍射4.1.3 光的波动与光的电磁理论4.2 光的相干性现象4.2.1 相干的条件与相干光的特点4.2.2 干涉仪器与相干的应用4.2.3 光的相干性与光的相长相消干涉5. 光的光学仪器与光的应用5.1 光谱仪及其应用5.1.1 分光器的原理和结构5.1.2 分光光度计和光谱仪的构成5.1.3 火焰光谱法和原子吸收光谱法5.2 光的干涉仪器与应用5.2.1 迈克尔逊干涉仪和弗洛姆干涉仪5.2.2 干涉仪的干涉条纹和精密测量的应用5.2.3 波段干涉仪和干涉滤波器的原理与应用总结：本文从干涉和衍射、偏振与散射、色散与成像、波动与相干性以及光学仪器与应用等五个大点，对大学物理光学的相关知识进行了概要总结。

大学物理光学知识点归纳总结光学是物理学的一个重要分支，研究光的传播、反射、折射、干涉、衍射、偏振等现象和定律。

在大学物理教学中，光学是不可或缺的一部分。

本文将对大学物理中的光学知识点进行归纳总结，以帮助读者更好地理解和掌握光学知识。

一、光的传播与光的本质1. 光的传播方式光可以在真空和透明介质中传播，传播方式有直线传播、弯折传播和散射传播等。

2. 光的本质光既有波动性又有粒子性，这一性质被称为光的波粒二象性。

根据不同的实验现象，可以采用波动理论或粒子理论来解释光的行为。

二、光的反射与折射1. 光的反射定律光线入射角等于光线反射角，即入射角等于反射角，这被称为光的反射定律。

2. 光的折射定律光线从一介质射入另一介质时发生弯曲，入射角和折射角之间的关系由折射定律描述。

折射定律表达了光线在界面上的折射规律。

三、光的干涉与衍射1. 光的干涉光的干涉是指两个或多个光波相遇时产生的干涉现象。

干涉现象分为构成干涉条纹的干涉和产生干涉色彩的干涉。

2. 光的衍射光的衍射是指光通过缝隙或障碍物后产生的扩散现象。

衍射使光波传播方向发生改变，并产生与缝隙或障碍物形状有关的特定干涉图样。

四、偏振与光的分析1. 光的偏振光的偏振是指只在一个方向上振动的光，垂直于振动方向的光被滤波器所吸收，只有与振动方向平行的光能够通过。

2. 光的分析光的分析包括偏振片、偏光仪和光的色散等技术手段，它们可以帮助我们了解光的性质和进行相关实验研究。

五、光学仪器与应用1. 透镜和成像透镜是一种用于聚焦和分散光线的光学元件，常见的透镜包括凸透镜和凹透镜。

它们在成像过程中发挥着重要作用。

2. 显微镜和望远镜显微镜和望远镜是通过光学原理实现对微观和远距离观察的仪器。

它们扩展了人类对于世界的认识范围。

3. 激光和光通信激光是一种具有高度定向性、单色性和相干性的光，已广泛应用于医疗、测量、通信和材料加工等领域。

光学作为一门重要的物理学科，对于我们了解光的行为和应用具有重要意义。

大学物理光学部分知识点大学物理光学部分知识点在日常的学习中，说到知识点，大家是不是都习惯性的重视？知识点也可以理解为考试时会涉及到的知识，也就是大纲的分支。

为了帮助大家掌握重要知识点，下面是店铺收集整理的大学物理光学部分知识点，欢迎阅读与收藏。

大学物理光学部分知识点一、光的反射1、光源：能够发光的物体叫光源2、光在均匀介质中是沿直线传播的大气层是不均匀的，当光从大气层外射到地面时，光线发了了弯折3、光速光在不同物质中传播的速度一般不同，真空中最快，光在真空中的传播速度：C=3×108m/s，在空气中的速度接近于这个速度，水中的速度为3/4C，玻璃中为2/3C4、光直线传播的应用可解释许多光学现象：激光准直，影子的形成，月食、日食的形成、小孔成像等5、光线光线：表示光传播方向的直线，即沿光的传播路线画一直线，并在直线上画上箭头表示光的传播方向(光线是假想的，实际并不存在)6、光的反射光从一种介质射向另一种介质的交界面时，一部分光返回原来介质中，使光的传播方向发生了改变，这种现象称为光的反射7、光的反射定律反射光线与入射光线、法线在同一平面上;反射光线和入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角可归纳为：“三线一面，两线分居，两角相等”理解：(1)由入射光线决定反射光线，叙述时要“反”字当头(2)发生反射的条件：两种介质的交界处;发生处：入射点;结果：返回原介质中(3)反射角随入射角的增大而增大，减小而减小，当入射角为零时，反射角也变为零度8、两种反射现象(1)镜面反射：平行光线经界面反射后沿某一方向平行射出，只能在某一方向接收到反射光线(2)漫反射：平行光经界面反射后向各个不同的方向反射出去，即在各个不同的方向都能接收到反射光线注意：无论是镜面反射，还是漫反射都遵循光的反射定律大学物理光学学习方法一、认真预习，画出疑难。

在这个环节中，必须先行学习教程(提前任课教师两个课时)，画出自己理解不清，理解不了的部分。

大学物理_物理光学（二）引言概述:物理光学是大学物理课程中的一门重要分支，研究光的传播、干涉、衍射、偏振等现象，深入探讨光的波动性质。

本文将从五个大点出发，分别阐述物理光学的相关理论和实践应用。

1. 光的干涉现象:- 介绍光的干涉现象，包括两束光的干涉、干涉条纹的形成等。

- 讨论干涉的条件和原理，如杨氏双缝实验、牛顿环实验等。

- 解析干涉的应用，例如干涉仪的工作原理和干涉测量技术。

2. 光的衍射现象:- 解释光的衍射现象，包括单缝衍射、双缝衍射等。

- 探讨衍射的内容和原理，如惠更斯-菲涅尔原理等。

- 探索衍射的应用，例如衍射光栅的工作原理和衍射光谱仪的使用方法等。

3. 光和波的偏振:- 介绍光和波的偏振现象，以及光的偏振方式。

- 阐述偏振光的性质和产生机制，如马吕斯定律等。

- 探讨偏振光的应用，例如偏振片的使用和偏光显微镜的工作原理等。

4. 光的相干性和激光:- 讲解光的相干性，如相干长度和相干时间等概念。

- 探讨激光，包括激光的产生原理和特性，如激光的单色性和定向性等。

- 分析激光的应用，例如激光器的工作原理和激光在通信和医学领域的应用等。

5. 光的散射和色散:- 介绍光的散射现象，如瑞利散射和弗伦耳散射等。

- 阐述色散现象，包括光的色散和物质的色散。

- 探讨散射和色散的应用，例如大气散射对天空颜色的影响和光谱分析等。

总结:物理光学是探究光波动性质的重要学科，它涉及光的干涉、衍射、偏振、相干性、激光、散射和色散等多个方面。

本文通过概述以上五个大点，详细介绍了物理光学的相关理论和实践应用，希望能够对读者对物理光学理解有所助益。

大学物理光学试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 光的干涉现象是由于光波的：A. 反射B. 折射C. 衍射D. 叠加答案：D2. 以下哪种现象不属于光的波动性质？A. 干涉B. 衍射C. 反射D. 偏振答案：C3. 光的偏振现象说明光是：A. 横波B. 纵波C. 非波D. 随机波答案：A4. 光的双缝干涉实验中，当缝间距增加时，干涉条纹的间距将：A. 增加B. 减少C. 不变D. 先增加后减少答案：A5. 光的折射定律是由哪位科学家提出的？A. 牛顿B. 爱因斯坦C. 胡克D. 斯涅尔答案：D6. 光的全反射现象发生时，光的入射角必须：A. 小于临界角B. 大于临界角C. 等于临界角D. 与临界角无关答案：B7. 光的衍射现象表明光具有：A. 粒子性B. 波动性C. 随机性D. 确定性答案：B8. 光的多普勒效应是指：A. 光的颜色变化B. 光的频率变化C. 光的强度变化D. 光的相位变化答案：B9. 光的波长越长，其频率：A. 越高B. 越低C. 不变D. 无法确定答案：B10. 光的色散现象是由于：A. 光的折射B. 光的反射C. 光的干涉D. 光的衍射答案：A二、填空题（每空1分，共20分）1. 光的干涉现象中，两束相干光波的相位差为________时，会产生干涉加强。

答案：0或π2. 光的偏振方向与光的传播方向垂直，说明光是________波。

答案：横3. 光的波长与频率的关系是________。

答案：成反比4. 在光的双缝干涉实验中，若两缝间距为d，屏幕到缝的距离为L，则干涉条纹间距为________。

答案：λL/d5. 光的全反射发生时，光从光密介质进入光疏介质，且入射角大于临界角，临界角的计算公式为________。

答案：sinC = 1/n6. 光的多普勒效应中，当光源向观察者移动时，观察到的光频率会________。

答案：增加7. 光的色散现象是由于不同波长的光在介质中的折射率不同，导致________。

PS 1 S 2r 1n 1n 2t 2r 2t 1大学物理（光学部分）试题库及答案解析一、选择题1. 有一平面透射光栅，每毫米有500条刻痕，刻痕间距是刻痕宽度的两倍。

若用600nm 的平行光垂直照射该光栅，问第几级亮条纹缺级？能观察到几条亮条纹？ ( C )A. 第1级，7条B. 第2级，6条C. 第3级，5条D. 第2级，3条2. 下列情形中，在计算两束反射光线的光程差时，不需要计算因半波损失而产生的额外光程的是：（ D ）A BCD3. 在相同的时间内，一束波长为λ的单色光在空气中和在玻璃中（ C ） (A) 传播的路程相等，走过的光程相等 (B) 传播的路程相等，走过的光程不相等 (C) 传播的路程不相等，走过的光程相等 (D) 传播的路程不相等，走过的光程不相等4. 如图，S 1、S 2是两个相干光源，它们到P 点的距离分别为r 1和r 2。

路径S 1P 垂直穿过一块厚度为t 1、折射率为n 1的介质板，路径S 2P 垂直穿过厚度为t 2、折射率为n 2的另一介质板，其余部分可看作真空，这两条路径的光程差等于( B )(A) )()(111222t n r t n r +-+(B) ])1([])1([111222t n r t n r -+--+ (C) )()(111222t n r t n r ---空气油膜n=1.4 水MgF 2 n=1.38 空气玻璃 n=1.5油膜n=1.4 空气 水空气MgF 2 n=1.38玻璃 n=1.5(D) 1122t n t n -5、如图所示，平行单色光垂直照射到薄膜上，经上下两表面反射的两束光发生干涉，若薄膜的厚度为e ，并且n 1＜n 2＞n 3，1λ为入射光在折射率为n 1的媒质中的波长，则两束反射光在相遇点的相位差为 ( C )(A) )/(2112λπn e n (B) πλπ+)/(4121n e n (C) πλπ+)/(4112n e n(D) )/(4112λπn e n6、在真空中波长为λ的单色光，在折射率为n 的透明介质中从A 沿某路径传播到B ，若A 、B 两点相位差为3π，则此路径AB 的光程为（ A ）(A) 1.5 λ(B) 1.5 λ / n(C) 1.5n λ(D) 3 λ7、一束光强为I 0的自然光垂直穿过两个偏振片，且此两偏振片的透振方向成45°角，则穿过两个偏振片后的光强I 为（ B ）(A) 24/0I（B ）4/0I（C ）2/0I(D)2/20I8、波长为λ的单色光垂直入射于光栅常数为d 、缝宽为a 、总缝数为N 的光栅上。

大学物理光学（二）引言概述：本文将对大学物理光学（二）进行详细的阐述。

在本科物理课程的光学部分，光学（二）是重要的一环，它主要深入探讨了光的传播、干涉和衍射现象，以及光的偏振等内容。

在本文中，我们将从五个大点来进行阐述，依次包括光的传播、干涉与衍射、光的偏振、光的干涉仪和光的衍射仪。

正文：一、光的传播1. 光的传播的基本原理2. 光的传播速度和光的介质3. 光的衍射和折射的现象4. 光束和光线的传播模型5. 光的衍射和干涉的相对关系二、干涉与衍射1. 干涉与衍射的基本概念和区别2. 杨氏双缝干涉实验和杨氏双缝衍射实验3. 单缝衍射和多缝衍射的特点4. 干涉和衍射的数学模型和公式5. 干涉与衍射在实际应用中的意义和效果三、光的偏振1. 光的偏振的基本概念和性质2. 光的偏振光源和偏振器3. 偏振光的表示和分析方法4. 偏振现象在光学实验中的应用5. 液晶显示器和偏振镜的工作原理四、光的干涉仪1. 光的干涉仪的基本原理和构造2. 干涉仪的主要种类和特点3. 径向干涉仪和薄膜干涉仪的应用4. 干涉仪在干涉光谱测量中的应用5. 干涉仪在实验室科研和工业领域的应用五、光的衍射仪1. 光的衍射仪的基本原理和结构2. 衍射光栅和夫琅禾费衍射的特点3. 衍射仪在光谱分析中的应用4. 衍射仪在材料表征中的应用5. 衍射仪在精密测量中的应用总结：通过对大学物理光学（二）的阐述，我们深入了解了光的传播、干涉与衍射、光的偏振、光的干涉仪和光的衍射仪等内容。

这些知识不仅在理论上深化了我们对光学的认识，同时也有着广泛的实际应用价值，为光学技术的发展和应用提供了基础。

通过学习和掌握光学（二），我们将更好地理解光与物质的相互作用，为今后的学习和研究打下坚实的基础。

大学物理光学试题及答案!考试必过1 光从光疏介质射入光密介质，在光密介质中 A 光的传播速率变大; B 折射角比入射角大; C 光的振动频率变快; D 光的波长变小。

下面有几种说法，正确的说法是 A 有相同的振幅就有相同的光强; B 振幅较大者其光强较大; C 二光波分别在水中，空气中传播，其振幅相等，但光强不等，空气中的较强; D 二光波分别在水中，空气中传播，其振幅相等，但光强不等，水中的较强。

光在真空中传播速率与 A 波长有关; B 频率有关; C 光源的速率有关; D 观察者的速率有关; E 与上述各因素均无关。

波长为550nm 的黄光，从空气射入水中，在水中给人眼的色感为 A 青蓝色; B 红色; C 黄色; D 不能判定。

空气中振幅为A的光强是水中折射率为34振幅也为A的光强的倍数为 A 1; B34; C43; D916; E169。

一束白光从空气射入玻璃，当光在玻璃中传播时，下列说法正确的是:2 A 紫光的速率比红光小; B 红光的频率比紫光大; C 在玻璃中红光的偏向角比紫光小; D 不同色光在玻璃中的波长与各自在真空中波长的比值也不同。

可见光的波长范围在,,,,,,,,,,之间相应的频率范围是,,, ,,,,,,Hz。

真空中波长为l 的单色光射入折射率为n 的介质中，该光在这介质中的频率为 ,,,,,,，波长为,,,,,，光速为,,,,,。

太阳与地球之间的距离为km 8 10 5 . 1 × ，光由太阳到达地球所需要的时间为____________________秒。

1050 钠黄光的频率为Hz 14 10 1 . 5 × 它以0 45 入射角由空气射入玻璃后，折射角为1050 0 30 ，问该光在玻璃中的传播速率和波长各为多少,相对空气中的波长改变了1050 多少, 在下列几种说法中正确的说法是: A 相等光程的几何距离必然相等; B 光行进相同的光程经历的时间必然相等;C 几何距离大的其光程必然较大;D 相同的光程必然有相同的对应的真空距离。