十一、几何光学 34 几何光学
一、选择题(共1题)
选择题：一束平行于光轴的光线，入射到抛物面镜上，反射后会聚于焦点F，如图所示．可以断定这些光线的光程之间有如下关系：（）
A 、 ][][][02211FOPFPAFPA．
B 、 ][][][02211FOPFPAFPA．
C 、 ][][][02211FOPFPAFPA．
D、 ][0FOP最小，但不能确定][11FPA和][22FPA哪个较小．
题目图片：
A1A2P1P2P0OF 答案：B
难度：易
二、填空题(共23题)
填空题：两平面镜，镜面垂直相交．在和上述两镜面都垂直的平面内，一条光线以任一入射角，投射到两镜之一的镜面上，经两镜反射后，反射出来的光线，它的传播方向将在________________________________的方向上．
答案：与入射光线反向平行 3分
难度： 易
填空题：调整读数显微镜看清楚一平面上的某点后，在平面上覆盖一厚玻璃片，要再看清楚此点，必须将显微镜镜头提高1 mm．已知玻璃片的折射率为1.5 ，则玻
璃片的厚度必定是__________mm．
答案：3 3分
难度：中
填空题：一竖立的10 cm厚的玻璃板，折射率为1.5 ，观察者的眼睛离玻璃板10 cm远，沿板法线方向观察板后10 cm处的一个小物体，则看到它离眼睛的距离是
____________cm．
答案：26.7 3分
难度：中
填空题：费马原理可用下面的说法来表述：光线由空间的一点进行到另一点时，实际传播路径的总光程同附近的路径比起来，不是_________________________，便是__________________，或者______________．
2024/2/21《大学物理》全套教学课件(共11章完整版)
2024/2/22目录•课程介绍与教学目标•力学基础•热学基础•电磁学基础•光学基础•量子物理基础
2024/2/23目录•相对论基础•原子核物理基础•固体物理基础•等离子体物理基础•总结回顾与拓展延伸
2024/2/2401课程介绍与教学目标Chapter
2024/2/25《大学物理》是理工科学生必修的一门重要基础课程，旨在培养学生掌握物理学的基本概念、原理和方法，以及运用物理知识分析解决问题的能力。0102本课程主要内容包括力学、热学、电磁学、光学和近代物理学等，通过本课程的学习，学生可以了解物质的基本结构和相互作用，认识自然界的基本规律，为后续的专业课程学习和科学研究打下坚实的基础。《大学物理》课程简介
2024/2/26通过本课程的学习，使学生掌握物理学的基本概念和原理，理解物理现象的本质和规律，培养学生的物理思维能力和创新精神。要求学生认真听讲、积极思考、勤于实践，掌握物理学的基本知识和方法，能够运用所学知识分析和解决实际问题。教学目标教学要求教学目标与要求
2024/2/27《大学物理学》（上、下册），高等教育出版社。《普通物理学教程》（力学、热学、电磁学、光学、近代物理学），高等教育出版社；《费曼物理学讲义》，上海科学技术出版社等。教材及参考书目参考书目教材
2024/2/2802力学基础Chapter
2024/2/29质点运动学位置矢量与位移运动学方程位置矢量的定义、位移的计算、标量与矢量一维运动学方程、二维运动学方程、三维运动学方程质点的基本概念速度与加速度圆周运动定义、特点、适用条件速度的定义、加速度的定义、速度与加速度的关系圆周运动的描述、角速度、线速度、向心加速度
2024/2/21001020304惯性定律、惯性系与非惯性系牛顿第一定律动量定理的推导、质点系的牛顿第二定律牛顿第二定律作用力和反作用力、牛顿第三定律的应用牛顿第三定律万有引力定律的表述、引力常量的测定万有引力定律牛顿运动定律
大学物理各章主要知识点总结
一、力学
力学是物理学的一个基础分支，研究物体的运动和力的作用。主要内容包括牛顿运动定律、质点的运动学、力的合成与分解、动量守恒定律、机械能守恒定律等。
1. 牛顿运动定律
- 第一定律：一个物体如果没有外力作用，将保持静止或匀速直线运动的状态。
- 第二定律：物体的加速度与作用在其上的力成正比，反比于物体的质量。F=ma，其中F为力，m为质量，a为加速度。
- 第三定律：相互作用的两个物体之间的力大小相等、方向相反。
2. 运动学
- 位移：物体在某段时间内从初始位置到终止位置的变化。
- 速度：物体单位时间内位移的变化。
- 加速度：速度变化的速率。
3. 力的合成与分解
- 力的合成：若干个力作用在同一物体上，可以合成一个等效的单一力。
- 力的分解：一个力可以分解为两个互相垂直的分力。 4. 动量守恒定律
- 若物体不受外力作用，则其动量守恒。动量是质量乘以速度，p=mv。
5. 机械能守恒定律
- 在没有外力进行功的情况下，一个物体的总机械能（动能+势能）保持不变。
二、热学与热力学
热学与热力学研究物体的温度、热量传递和热能转换。主要内容包括热量、温度、热传导、热膨胀、理想气体等。
1. 热量与温度
- 热量：物体之间因温度差而交换的能量。
- 温度：反映物体热状态的物理量。
2. 热传导
- 热传导是物体内部热能的传递。如热传导方程：Q =
k*A*(ΔT/Δx)。
3. 热膨胀
- 物体受热膨胀时，长度、面积和体积都会发生变化。
- 线膨胀系数、面膨胀系数、体膨胀系数分别表示单位温度升高时长度、面积、体积的变化率。 4. 理想气体
- 理想气体方程式：PV = nRT，其中P为压强，V为体积，n为物质的物质的量，R为气体常数，T为绝对温度。
1 课程名称： 大学物理实验（一）
实验名称： 几何光学综合实验
一、实验目的
1. 学会简单光学系统的共轴调节。
2. 掌握几种测量薄透镜焦距的方法。
3. 进一步加深对薄透镜成像规律的理解。
4. 学会用透镜组成各种有用的组件。
二、实验原理
1.透镜简介：
a) 薄透镜是指其厚度远远小于两球面曲率半径的透镜。
b) 凸透镜也称为正透镜或会聚透镜 ,对光线起会聚作用;焦距越短,会聚本领越大。凸透镜的焦距为
正 f
>0 。用它观察物体，起放大作用。根据结构可分为双凸、平凸、凹凸三种。
c) 凹透镜也称为负透镜或发散透镜,对光线起发散作用;焦距越短,发散本领越大。凹透镜的焦距为
负，f
< 0 。用它观察物体，起缩小作用。根据结构可分为双凹、平凹、凹凸三种。
d) 透镜的光轴: 通过透镜光心的直线叫透镜的光轴。通过透镜光心, 且垂直两球面的直线叫透镜的
主光轴。其它通过透镜光心的直线皆为透镜的附光轴。
2.薄透镜成像公式:
在近轴光束的条件下，薄透镜成像公式为：
1
𝑓=1
𝑢+1
𝑣 …(1)
其中：
u
：物距 v
：像距 f
：焦距
实物、实像时,u,v
为正;虚物、虚像时u,v
为负。凸透镜f
为正；凹透镜f
为负。
3.位移法测凸透镜焦距：
当物体AB与像屏M的间距𝐷>4𝑓 时,透镜在D区间移动,可在屏上两次成像，一次成清晰放大的实像𝐴
1𝐵
1,
另一次成清晰缩小的实像 𝐴
2𝐵
2。为透镜的位移。(第一个像在𝑓<𝑢<2𝑓,第二个像在𝑢>2𝑓)
图1 位移法测量凸透镜焦距的光路图 2
由1
𝑓=1
𝑢+1
𝑣 可知：
1
𝑢
1+1
𝑣
1=1
𝑢
1+1
𝐷−𝑢
1=1
𝑓 …(2)
1
𝑢
2+1
𝑣
2=1
𝑢
1+𝑑+1
𝐷−𝑢
1−𝑑=1
𝑓 …(3)
联立（2）（3）得1
𝑢
1+1
𝐷−𝑢
1=1
𝑢
1+𝑑+1
𝐷−𝑢
1−𝑑 …(4)
又因为𝑢
1=1
2(
𝐷−𝑑)
代入式（4）得𝑓=𝐷2
