最新物理光学期末复习重点
最新物理光学期末复习重点 第一章 光的电磁理论
一、电磁理论
物理光学期末复习重点
2.物理光学是从光的波动性出发来研究光在传播过程中所发生的现象的学科，所以也称为波动光学.
3. Maxwell 方程组：积分形式、微分形式
4.物质方程：
5.波动方程
6.
介质的折射率：
c
n υ
=
=≈7. 边值关系：21212121
()0()0()0()0
n E E n H H n D D n B B ??-=?
?-=??
?-=???-=?
8. 波（阵）面：将某一时刻振动相位相同的点连接起来，组成的曲面叫波阵面 9. 波长：简谐波具有空间周期性，波形变化一个周期时波在空间传播的距离称为波的空间周期，一维简谐波的空间周期为波的波长；即为λ，具有长度的量纲L .
10. 空间频率：空间周期即波长的倒数称为空间频率；f=1/λ 11.空间角频率：k =±2πf ，在数值上等于空间频率的2π倍，所以也称为传播数，k 的符号表示一维波的传播方向，当k >0时，表示波沿着+z 的方向传播；当k <0时
B H μ1=E
D ε=
E J σ=2
22t B B ??=? με222t E E ??=? μεμε
υ1=2
2
221E E t
υ??=?22221H H t υ??=?
，表示波沿着-z 的方向传播.
12. 时间参量与空间参量的关系为：k ωυ= 13. 坡印廷矢量
S 称为能流密度矢量或者称为坡印廷矢量，它的大小表示电磁波所传递的能流密度，它的方向代表能量流动的方向或电磁波传播的方向.
14. 电磁波强度(光强)的定义是：能流密度S 在接收器可分辨的时间间隔(即响应时间)τ内的时间平均值.
01I S Sdt
τ
τ=<>=?
二、菲涅尔公式
15. 折射和反射定律的内容是：时间频率ω是不变的；反射波和折射波均在入射面内；反射角等于入射角.
16. 折射定律：折射介质折射率与折射角正弦之积等于入射介质折射率与入射角正弦之积.（
1122
sin sin n n θθ=）
17.菲涅耳公式
18. 布儒斯特定律：
2
1211
90tan n n θθθ+==
,
19. 能流比:通过界面上某一面积的入射光、反射光和折射光通量之比 20. 将菲涅尔公式代入反射比和透射比的公式，得
21. 全反射临界角sin θc
= n 2
/n 1
22. 隐矢波：全反射时全部光能都反回第一介质，光波将透入第二介质很短的一层表面(深度约为光波波长，并沿界面流动约半个波长再返回第一介质.第二介质表面的这个波称为隐矢被. 三、光的色散和吸收
23. 光的吸收:光通过介质时，介质吸收了部分入射光能量（不同于金属表面的吸收），其光强度随进入介质的深度而减弱的现象，若入射的是单色简谐光波，表现为该波函数的振幅减小.
24. 色散：介质的折射率随光的频率或波长而变化的现象
25. 散射：光通过介质时，介质中出现了向其它方向发散的光线
第二章 光波的叠加分析
掌握同频率同振动方向的光波的叠加
1. 光波的独立传播原理：当从光源A 和光源B 发出的两列光波在同一空间区域传播时，它们之间互不干扰，每一列光波如何传播，都按各自的规律独立进行，完全不受另一列光波的影响.
2. 光波的叠加原理：光波在媒质中传播时，必然引起空间各点的扰动.当两个或多个光波同时在该区域内传播时，空间各点都将同时受到各个光波的作用，如果光波的独立传播原理成立，则它们叠加的空间区域内，相遇点产生的和振动是各个光波单独存在时该点振动的矢量之和.
3. 将波在其中传播时服从叠加原理和独立传播原理的媒质称为‘线性媒质’； 不服从叠加原理和独立传播原理的媒质称为‘非线性媒质’.
4. 两个频率相同、振动方向相同而传播方向相反的单色光波产生叠加后形成驻波.
5. 调制波光强为确定数值的点的传播速度就是调制波的“位相速度”-群速度.群速度是指某个光强值在空间的传播速度，因此它表示拍频波能量的传播速度.
6. 载波零位相点(或位相值为其它数值的点)的传播速度就是载波的位相速度；
第三章 光的干涉和干涉仪
1. 当两个或两个以上振动方向相同、频率相同的单色光波在空间产生叠加时，叠加区域内将出现周期性的强度分布图象，这就是光的干涉.
2. 光的干涉问题包括光源、干涉装置和干涉图形等三个要素
3. 干涉的三个必要条件：
两叠加光波的频率相同、振动方向相同、位相差恒定. 满足这三个条件的光波称为相干光波，相应的光源为相干光源 4. 在非相干叠加时，光强是均匀分布的.
5. 单个原子发光是间歇的，持续时间约10-9秒.前后光波是完全独立的，初相位没有固定关系.不同原子发出的波列也如此.
6. 如果在观察时间 内，相位差保持恒定，则合成光强在空间形成强弱相间的
稳定分布.这是相干叠加的重要特征.
7. 光波分离基本方法：分波阵面法和分振幅法；
分波阵面法：把光波的波面（波前）分为两部分.如杨氏双缝干涉实验
分振幅法：利用反射和折射把原光波振幅分为两部分.如薄膜干涉、等厚干涉 无论是分波前法还是分振幅法，只有光程差小于光波的波列长度，才能满足位相差恒定的条件. 杨氏干涉实验 8.光强分布
21204cos 2I I I I δδ=++= 212()r r k π
δλ=-=D
2210()4cos [
]r r I I πλ-==== 204cos []xd
I I D πλ=
(0,1,2,)
m D
x m d
λ=
=±±亮纹
1()
(0,1,2,)
2D
x m m d λ=+=±±暗纹
任何两条相邻的明（或暗）条纹所对应的光程差之差一定等于一个波长值. 9. 干涉条纹的表征： 干涉级m 条纹间距e ：
D e d λ
=
；由条纹间距e 与两孔间距d 的反比关系可知，要使干涉条纹易于
观察，两孔间距应尽可能小.
会聚角d D ?=；条纹间距与光束的会聚角成反比.因此，会聚角应尽可能小. 10. 杨氏双缝干涉属于非定域干涉.
11. 干涉条纹的清晰程度用条纹的对比度表示.定义是
M m M m I I K I I -=
+
条纹的对比度取决于以下三个因素：
光源大小、光源的非单色性、两相干光波的振幅比. 平行平板产生的干涉
12. 条纹定域：能够得到清晰干涉条纹的区域.
非定域条纹：在空间任何区域都能得到的干涉条纹. 定域条纹：只在空间某些确定的区域产生的干涉条纹. 点光源照明产生非定域条纹
当利用扩展光源进行干涉实验时，将得到定域干涉，也可以说，定域干涉是扩展光源的特征.
在扩展光源情况下：
能够得到清晰条纹的特定平面域称为定域面. 所观察到的条纹为定域条纹.
在平行平板的干涉中，光程差只取决于折射角，相同折射角的入射光构成同一条纹，称等倾条纹 13. 光程差计算
()(1)2
cos h
n AB BC n AN AB BC θ'?=+-==其中：
考虑半波损失：
22cos +
2
2
2nh λ
λ
θ?=?=或：
无半波损失
22cos 2nh θ?=?=或：
14.
12 I I I k =++?
双光束干涉：
120,1,2,
m m m λλ
?=?
??=+ ??
?=为亮条纹；为暗条纹。
称为条纹的级数。对于不同的干涉装置，明暗纹条件一致.
16. 圆形等倾条纹: 等倾条纹的形状与观察方位有关.当望远镜光轴与平板法线
平行时，即望远镜焦平面与平板表面平行时，等倾条纹是一组同心圆条纹，圆心位于透镜的焦点.
条纹特点: 形状：一系列同心圆环; 条纹间隔分布：内疏外密. 楔形平板产生的干涉：分振幅等厚干涉
17. 平行光入射非均匀薄膜，入射角θ 相同.厚度不均匀的薄膜形成的干涉条纹的级次仅随薄膜的厚度变化.这种干涉叫等厚干涉 . 18. 垂直入射到劈尖上：
22nh λ?=+
明条纹:
22
nh m λ
λ
?+
=＝
暗条纹:
(
)1
22
2
nh m λ
λ?+
=+＝
劈棱处h=0，只是由于有半波损失，两相干光相差为，因此形成暗条纹.
条纹间距
2e n λ≈
α
19. 干涉条纹分布的特点：
当有半波损失时，在h=0劈棱处为暗纹，否则为一亮纹； 干涉条纹是平行于棱边的直条纹； 楔角愈小，干涉条纹分布就愈稀疏；
当用白光照射时，将看到由劈棱开始逐渐分开的彩色直条纹.
20. 牛顿环：将一块半径很大的平凸镜与一块平板玻璃叠放在一起，用单色平行光垂直照射，由平凸镜下表面和平板玻璃上表面两束反射光干涉.产生的等厚干涉条纹称牛顿环
牛顿环干涉图样是以接触点为圆心的一组明、暗相间的同心圆环，有半波损失
时，中间为一暗斑.
21. 牛顿环明暗纹条件由下式决定：
(1,2,3,)2221)
(0,1,2,)
2
m m nh m m λλ
λ
=??
?=+=?+=??明纹（暗纹
22. 透镜曲率半径
2
r R N λ=
23.第N 个暗环满足的光程差条件：
1222h N λ
λ?
?+
=+ ???
24. 干涉级高的环间的间距小，即随着r 的增加条纹变密，即：条纹不是等距
分布.
25. 迈克尔孙干涉仪 光程差
212()
Δd d =-
2d N
λ
=
法布里-珀罗干涉仪 多光束干涉
26. 干涉场的强度随R 和δ而变，在特定R 的情况下，则仅随δ而变；
4cos nh πδθ
λ=
光强度只与光束倾角θ有关.倾角θ相同的光束形成同一个条纹，是等倾条纹.当透镜的光轴垂直于平板时，等倾条纹是一组同心圆环. 27. 在反射光方向形成亮条纹和暗条纹的条件: 亮条纹：
()21m δπ
=+;暗条纹：2m δπ=
透射光方向相反
28. 条纹的锐度用它们的位相半宽度来表示，亮条纹中强度等于峰值强度一半
的两点间的距离，记为Δδ
.
21R δ-?=
=
29. 用相邻条纹间距离(2π)和条纹半宽度(Δδ
)之比表示条纹的锐度，称为条
纹的精细度：
221S R πδ=
==?-
30. ()()2
2
12
22S R S R m h h
λλλλ
λλ???=
=
?＝
为标准具常数或自由光谱范围。
第五章 光的衍射
1. 光的衍射是指光波相传播过程中遇到障碍物时，所发生的偏离直线传播的现象.光可统过障碍物;在障碍物后呈现出光强的不均匀分布.
光的衍射现象与光的干涉现象就其实质来讲，都是相干光波叠加引起的光强的更新分布，所不同之处在于:
(1)干涉现象是有限个相干光波的叠加;
(2)衍射现象则是无限多个相干光波的叠加结果.
2. 衍射问题的三个基本要素：1.光源发出的光波.2.衍射物.
3.衍射图形. 3. 在基尔霍夫标量衍射理论的基础上，研究两种最基本的衍射现象和应用：菲涅耳衍射(近场衍射)和夫琅和费衍射(远场衍射)
4. 菲涅耳－基尔霍夫衍射公式：
()()()()()exp exp cos ,cos ,2ikl ikr n r n l A E P d i l r σλ∑-??
?????
??～
＝
菲涅耳近似：
()()()()()22111111111exp ,,exp 2ikz ik E x y E x y x x y y dx dy i z z λ∑????=
-+-??????
??
2222
11111111
22x y xx yy x y r z z z z +++=+-+
夫琅禾费近似：
()()()()()122111111111exp ,exp ,exp 2ikz ik ik E x y x y E x y xx yy dx dy i z z z λ∑????
=
+-+????????
??
2211
111
2x y xx yy r z z z ++=+-
典型孔径的夫琅合费衍射
5. 矩孔衍射()sin sin 22,22kla k b E x y Cab
kla k b ωω???? ? ?
????=????? ? ?
????，, ,22kla x k b y
a b f f πωπαβλλ==''＝＝
0E a b C
=和
()0
s i n s i n
,E x y E αβαβ=
?
强度分布特点()2
2
22000sin sin , I I I E Cab αβαβ??
??== ? ?????＝
中央亮斑面积为
22
04f S ab λ=
.中央亮斑面积与矩形孔面积成反比，在相同波长和装置
下，衍射孔愈小，中央亮斑愈大.
6. 单缝衍射2
0sin , sin 2kla I I a απαθαλ??
=== ?
??
各级亮条纹光强不相等，中央最大值的光强最大，次极大值都远小于中央最大值，并随着级数的增大而很快地减小，即使第一级次极大值也不到中央最大值的5%
相邻暗点的距离
e f
a λ= a x f f a λθλθ??=???
??==??
7. 单缝衍射光强分布特点：
1).中央亮条纹的宽度等于其它亮条纹角宽度的二倍.缝越窄，半角宽度和半线宽度越大，衍射现象越明显.
2).波长越长，衍射现象也越明显；用白光为光源，中央亮纹为白色，其他各级条纹呈现彩色.
3).当0
a λ→，衍射现象不明显，波动光学过渡到几何光学.
8. 圆孔衍射
()[]211111
exp cos()a
E C ik r r dr d π
θψθψψψ--??
?
，＝
()()122,J ka E a C
ka θθψπθ=
9.
10.
11. 其中中央亮斑称为爱里斑，它的半径满足：z 0=1.22π，即
00 1.22r z ka ka
f θπ==='.
爱里斑的半径：
00.61r f a λ
'=
第七章 光的偏振与晶体光学
1. 自然光：具有一切可能的振动方向的许多光波之和.
特点：振动方向的无规则性.
表示：可用两个振动方向垂直的、强度相等的、位相关系不确定的光矢量表示.
2. 线偏振光：光矢量方向不变，其大小随位相变化.
振动平面：光矢量与传播方向组成的平面称为线偏振光的振动平面.
3. 圆偏振光：光矢量大小不变，其方向绕传播方向均匀转动，且矢量末端轨迹为圆.
4. 椭圆偏振光：光矢量大小和方向都在有规律地变化，且矢量末端轨迹为椭圆.
5. 迎着光线看（对着光的传播方向），光矢量——顺时针转的称右旋圆(椭圆)偏振光；逆时针转的称左旋圆(椭圆)偏振光.
6. 彼此无固定相位关系、振动方向任意、不同方向上振幅不同的大量光振动的组合，称部分偏振光，它介于自然光与线偏振光之间.
7. 部分偏振光可分解为两束振动方向相互垂直的、不等幅的、不相干的线偏振光.也可分解为线偏振光和自然光的叠加. 8. 偏振度
9. 偏振光的产生.主要方法：反射和折射、二向色性、散射、双折射
10. 入射角为布儒斯特角，即
2
1B n tg n θ=
；反射光为线偏振光.振动方向垂直于入射面.
透射光为部分线偏振光.
11. 某些物质能有选择的吸收某一个方向的光振动，而只允许某个特定方向的光振动通过，物质的这种性质称为二向色性.
12. 偏振片有一个特定的方向，只让平行于该方向的振动通过.我们把允许特定光振动通过的方向称为偏振化方向.
13. 偏振光：偏振片P2旋转一周时，光强度经历两次最明、两次最暗的变化. 14. 自然光：偏振片P1旋转一周时，光强度并不发生变化. 15. 马吕斯定律
20cos I I θ
=.消光比：最小透射光强和最大透射光强之比.
16. 束在某些晶体中传播时，由于晶体对两个相互垂直振动矢量的光的折射率不同而产生两束折射光，这种现象称为双折射
17. 一条遵守通常的折射定律(n1sini =n2sinr)，折射光线在入射面内，这条
光线称为寻常光线(ordinary rays)，简称o光.
18.另一条光线不遵守通常的折射定律，它不一定在入射面内，这条光线称为非常光线(extraordinary rays)，简称e光.
19.只有在晶体内部光线才有必要分为o光和e光，它们具有不同的传播特性，一旦从晶体透出进入各向同性介质后就成为普通的线偏振，无所谓o光和e光了．
20.在双折射晶体中存在一个特殊的方向，当光束在这个方向传播时不发生双折射，此方向称为晶体的光轴.：“光轴”是一个“方向”，并不限于某一特殊的直线.
21.波片使两个振动方向相互垂直的光产生位相(phase)延迟.
2
o e
o e
n n d
n n d
π
δ
λ
?=-
=-
22.制作：用单轴透明晶体做成的平行平板，光轴与表面平行.
23λ/4波片：
1）线偏振光入射时，出射光为椭圆偏振光；
2）与快慢轴都成45度线偏振光入射，出射光为圆偏振光.
24.λ/2波片：
1）椭圆偏振光入射时，出射光仍为椭圆偏振光，只是旋向相反；
2）线偏振光入射时，出射光仍为线偏振光.若入射的线偏振光与快（慢）轴夹角为α，出射光的振动方向向着快（慢）轴转动了2α.
25.全波片：1）不改变入射光的偏振状态；
2）只能增大光程差.
26.波片是对特定的波长而言；
自然光入射波片时，出射光仍然是自然光
为改变偏振光的偏振态，入射光与波片快轴或慢轴成一定的夹角
27.补偿器：能对振动方向相互垂直的二线偏振光产生可控制相位差的光学器件
28.磁致旋光效应（法拉第效应Faraday effect）：在强磁场的作用下，本来不具有旋光效应的物质产生了旋光性质.VBl
θ=
29.声波在媒质中传播时，由于应变缘故，使介质折射率随空间和时间发生周期性变化.光通过这种媒质时会发生衍射现象，称为声光效应.
大学物理 光学答案
第十七章 光的干涉 一. 选择题 1．在真空中波长为λ的单色光，在折射率为n 的均匀透明介质中从A 沿某一路径传播到B ，若A ，B 两点的相位差为3π，则路径AB 的长度为：（ D ） A. 1.5λ B. 1.5n λ C. 3λ D. 1.5λ/n 解： πλπ ?32==?nd 所以 n d /5.1λ= 本题答案为D 。 2．在杨氏双缝实验中，若两缝之间的距离稍为加大，其他条件不变，则干涉条纹将 （ A ） A. 变密 B. 变稀 C. 不变 D. 消失 解：条纹间距d D x /λ=?，所以d 增大，x ?变小。干涉条纹将变密。 本题答案为A 。 3．在空气中做双缝干涉实验，屏幕E 上的P 处是明条纹。若将缝S 2盖住，并在S 1、S 2连线的垂直平分面上放一平面反射镜M ，其它条 件不变(如图)，则此时 ( B ) A. P 处仍为明条纹 B. P 处为暗条纹 C. P 处位于明、暗条纹之间 D. 屏幕E 上无干涉条纹 解 对于屏幕E 上方的P 点，从S 1直接入射到屏幕E 上和从出发S 1经平面反射镜M 反射后再入射到屏幕上的光相位差在均比原来增π，因此原来是明条纹的将变为暗条纹，而原来的暗条纹将变为明条纹。故本题答案为B 。 4．在薄膜干涉实验中，观察到反射光的等倾干涉条纹的中心是亮斑，则此时透射光的等倾干涉条纹中心是（ B ） A. 亮斑 B. 暗斑 C. 可能是亮斑，也可能是暗斑 D. 无法确定 解：反射光和透射光的等倾干涉条纹互补。 本题答案为B 。 5．一束波长为λ 的单色光由空气垂直入射到折射率为n 的透明薄膜上，透明薄膜放在空气中，要使反射光得到干涉加强，则薄膜最小的厚度为 ( B ) A. λ/4 B. λ/ (4n ) C. λ/2 D. λ/ (2n ) 6．在折射率为n '=1.60的玻璃表面上涂以折射率n =1.38的MgF 2透明薄膜，可以减少光的反射。当波长为500.0nm 的单色光垂直入射时，为了实现最小反射，此透明薄膜的最小厚度为（ C ） A. 5.0nm B. 30.0nm C. 90.6nm D. 250.0nm 选择题3图
最新中考物理光学专题复习
光学专题总复习一、知识结构： 光的基本知识2、光在真空中的光速是km /s ，合m /s 。 3、光在不同的介质中速度是不同的：v空气v水v玻璃。 4、白光经三棱镜分解后，形成：七色按序排列的彩色 光带叫光谱。这说明不是单色光。 5、红外线和紫外线 6、色光的三基色是：红、、蓝。颜料的三原色是：品红、、蓝。 不透明体的颜色由它反射的色光决定，透明体的颜色由它透过的色光决定， 7、光在同种均匀介质中沿直线传播。 8、光在传播途径中斜射到不同或不均匀介质表面会发生反射和折射。 光的反射1、光的反射定律: 反射光和入射光及法线在同一平面内，反射光和入射光分居于 的两侧，反射角入射角。 2、镜面反射和漫反射：都遵循光的反射定律。 3、平面镜成像：成的是像，像与物体到镜面的距离相等，成像特点简记为： 成大的、立的、对称的、像。 4、平面镜应用：潜望镜、穿衣镜、自行车尾灯等。 5、凸面镜：能使平行光线发散，应用：汽车后视镜、街头转角处的反光镜等。 凹面镜：能使平行光线，应用：太阳灶、牙医的头镜、手电筒的反光装置等。 6、反射光路可逆。 光的折射1、光的折射定律: 折射光和入射光及法线在同一平面内，折射光和 分居于两侧，从空气斜射入其它介质时：折射角入射角，从其它介质斜射入空气时：折射角入射角。 2、不经光学仪器的自然的折射现象所成的像，一般为虚像。如：岸上观鱼、池水 “变”、水中的筷子“弯折”、海市蜃楼等，人所见都是虚像。 3、折射光路可逆。 4、凸透镜、凹透镜等光学仪器都是应用光的折射原理磨制成的。 透镜及凸透镜成像1、中间边缘的透镜叫凸透镜，它对光线有作用 2、凸透镜的几个要素：主光轴、光心O、F、f、 （物距u：,像距v：。） 3、中间边缘的透镜叫凹透镜，它对光线有作用。 4、透镜的三条特殊光线：（1）过光心的光线， （2）过焦点的光线， （3）平行于主光轴的光线。 5、凸透镜成像原理：光的折射。 6、凸透镜成像的规律和应用。 7、显微镜和望远镜：透镜的组合使用。 眼睛和眼1、眼睛的作用相当于透镜，眼球好像一架，来自物体的光会聚在视 网膜上，形成、的像。 2、近视眼矫正前将光会聚在视网膜（前或后），矫正时需要在眼睛前面放一 个透镜。 3、远视眼矫正前将光会聚在视网膜（前或后），矫正时需要在眼睛前面放1、光源是的物体，常见的光源有
初中物理光学作图专题大全
《光学作图专题》 一、光的直线传播作图 1、请在图1、2中作出蜡烛AB在屏上所成的像A’B’（要求标出A’、B’）． 2、（1）如图3所示，画出点光源S照在不透明物体AB上在光屏MN上出现的影子． （2）如图4点A处有一电灯，画出立杆BC在地面上的影子． （3）如图5，路灯下站着小明和小红两人，请根据小明和小红的影长，标出图中路灯灯泡S的位置，要求画出光路图． 3、（1）如图6，用作图的方法，表示人眼所能看到的档板右侧范围大小，并在此范围中打上阴影线． （2）如图7“坐井观天，所见甚小”，请在图中用光路图作出井底之蛙“观天”的最大范围（井中没有水）（3）如图8甲所示，一束平行太阳光垂直水平地面MN射下，A为小铁球．标出小铁球A在图8甲中位置时，其影子A′在地面MN上的位置（用点表示即可）；若小球在竖直平面内沿图中圆形虚线轨迹运动，请在图8乙框中画出小球的影子在地面上运动的轨迹． 图3 图4 图5 图6 图7 图8 图1 图2
二、光的反射作图 4、在图9中，根据反射光线OB画出入射光线AO，并标出入射角． 5、（1）一束光线射到某平面镜上，使其沿水平方向传播，如图10所示．请在答题卡中画出所需平面镜的位 置并标出入射角i和反射角r. （2）如图11所示，小华想利用一块平面镜使此时的太阳光坚直射入井中．请你通过作图标出平面镜的位置，并在图中标出反射角的度数． （3）如图12所示，小聪通过平面镜看到了小猫要偷吃鱼．请你在图中用箭头标出小聪看到小猫偷吃鱼时光的传播方向，并画出平面镜的位置． 6、（1）如图13所示，小张喜欢在家中养花，为了使客厅里花盆中的花能茁壮成长，小张想让室外太阳光照 射到盆中花上的B处．请你在图中把光路补充完整并画出过A点放置的平面镜．（2）如图14所示，A、B是镜前一点光源S发出的光线经平面镜M反射后的两条反射光线，请在图中利用反射规律标出点光源S和像点S′的位置，并完成反射光路图． 图9 图10 图11图12 图13 图14
大学物理演示实验
大学物理演示实验报告 院系名称：勘察与测绘学院 专业班级：资源1242 姓名：王延平 学号：1201431226
斯特林热机演示实验 试验目的： 初步了解热机的工作原理以及热机正向和逆向循环工作的用途。 实验原理： 斯特林热机（Stirling Engine），是一种由外部供热使气体在不同温度下作周期性压缩和膨胀的封闭往复式发动机。它由苏格兰牧师斯特林提出。 斯特林热机采用封闭气体进行循环，工作气体可以是空气、氮气、氦气等。如图1所示，在热机封闭的气缸内充有一定容积的工作气体。汽缸一端为热腔，另一端为冷腔。置换器活塞推动工作气体在两个端之间来回运动，气体在低温冷腔中被压缩，然后流到高温热腔中迅速加热，膨胀做功。如此循环不休，将热能转化为机械能，对外做功。 理论上，斯特林热机的热效率很高，其效率接近理论最大效率（称为卡诺循环效率）。但二者又有所不同，前者由两个等温过程和两个等容过程构成，如图2所示。而后者由两个等温过程和两个绝热过程构成。 斯特林热机属于可逆热机，既可用于制热，又可用于制冷；既可将热能→机械能，又可将机械能→热能。如果用于制冷，则图2中的四个热力学循环将沿逆时针方向进行。 图2 斯特林热机的四个循环过程图1 斯特林热机 下面结合循环图（图2）和活塞运动图（图3），来详细分析一下斯特林热机的四个循环过程。 一个装有两个对置活塞的气缸，在两个活塞之间设置一个回热器。可以把回热器设想成一块交替放热和吸热的热力海绵。回热器和活塞之间形成了两个空间。一个称为膨胀腔，使它保持高温Tmax；另一个称为压缩腔，使它保持低温Tmin。因此，在回热器两端有一个温度梯度Tmax-Tmin。假设回热器在纵向没有热传导，与卡诺循环情况一样，假设活塞在运动中无摩擦，工作气体在气缸中无泄露损失。 循环开始时，设压缩腔活塞处于外止点，膨胀腔活塞处于内止点并紧靠回热器端面。这样，全部工作气体都处于冷的压缩腔内。因为此时的容积为最大值，所以工作气体的压力和温度都处于最小值，用图2和图3中的点1表示。 在压缩过程1~2，压缩腔活塞向内止点运动，膨胀腔活塞保持不动，工作气体在压缩腔内被压缩，压力增加。因为热量Qc已经通过压缩腔汽缸壁排放到环境中，故工作气体的温度保持不变。此过程中，工作物质等温冷却收
大学物理光学练习
单元四 (二) 杨氏双缝实验 一、填空题 1. 相干光满足的条件是1）频率相同；2）位相差恒定；3）光矢量振动方向平行，有两束相干光, 频率为ν，初相相同，在空气中传播，若在相遇点它们几何路程差为r r 21-,则相位差 )r r (c 212-= πν ??。 2. 光强均为I 0的两束相干光相遇而发生干涉时，在相遇区域内有可能出现的最大光强是 0I 4。可能出现的最小光强是0。 3. 在真空中沿Z 轴负方向传播的平面电磁波，O 点处电场强度)3 t 2cos(300E x π πν+ = (SI)，则O 点处磁场强度：)3 t 2cos(300 H 00y π πνμε+-=。用图示表明电场强度、磁场强度和传播速度之间的关系。 4. 试分析在双缝实验中，当作如下调节时，屏幕上的干涉条纹将如何变化? (A) 双缝间距变小：条纹变宽； (B) 屏幕移近： 条纹变窄； (C) 波长变长： 条纹变宽； (D) 如图所示，把双缝中的一条狭缝挡住，并在两缝垂直平分线上放一块平面反射镜： 看到的明条纹亮度暗一些，与杨氏双缝干涉相比较，明暗条纹相反； (E) 将光源S 向下移动到S'位置：条纹上移。 二、计算题 1. 在双缝干涉的实验中，用波长nm 546=λ的单色光照射，双缝与屏的距离D=300mm ，测得中央明条纹两侧的两个第五级明条纹之间的间距为1 2.2mm ，求双缝间的距离。 * 由在杨氏双缝干涉实验中，亮条纹的位置由λk d D x = 来确定。 用波长nm 546=λ的单色光照射，得到两个第五级明条纹之间的间距：λ?10d D x 5= ) 4(填空题) 3(填空题
2020中考物理----光学专题
2020中考物理----光学专题 【2-1】 （2019?包头）与“立竿见影”现象原理相同的是( ) A．平静湖边，倒影可见B．山间小溪，清澈见底 C．林荫树下，光斑点点D．雨过天晴，彩虹出现 【2-2】 （2018 秋?蚌埠期末）如图，一束光与镜面成30角入射，以垂直纸面的直线为轴绕O 点转动平面镜，使反射光线跟入射光线恰好垂直，则镜面应( ) A．顺时针转动30B．逆时针转动30 C．顺时针转动15D．逆时针转动15 【2-3】 （2019?阜新一模）高度为 160 厘米的人站在离平面镜 150 厘米处，他要在竖直墙上的平面镜中看到自己站立时的全身像，平面镜的长度至少应该是( ) A．160 厘米B．150 厘米C．80 厘米D．任意长度
【2-4】 （2019 春?靖江市月考）在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，把蜡烛和光屏固定在光具上，当移动透镜分别距光屏6cm 和34cm 均可在光屏上得到清晰像。下列判断正确的是( ) A.透镜距光屏34cm 时成缩小的实像 B.蜡烛和光屏的距离为 40cm C.透镜的焦距范围为3cm f 6cm D.如将蜡烛和光屏的位置互换，透镜仍可在上述两位置成像，且像的性质不 变
答案解析 【2-1】 （2019?包头）与“立竿见影”现象原理相同的是( ) A．平静湖边，倒影可见B．山间小溪，清澈见底 C．林荫树下，光斑点点D．雨过天晴，彩虹出现 【解答】解：“立竿见影”是由于光的直线传播形成的。 A 、平静的湖面相当于平面镜，倒影属于平面镜成像，是利用光的反射，故A 不符合题意； B 、小溪底部反射的光线从水中斜射出后，发生了折射，然后进入人的眼睛，人看到的小溪的底部是变浅的，故B 不符合题意。 C 、林荫树下，光斑点点，是由于光的直线传播形成的，与“小孔成像”形成原因相同。故C 符合题意。 D 、雨过天晴，天空出现美丽的彩虹，是光的色散现象，即光的折 射，故D 不符合题意；故选：C 。
大学物理光学实验
大学物理光学实验 平行光管的调整及使用 1．测量凸透镜及透镜组的焦距 １）平行光管调整后，拿下平面镜，将被测凸透镜置于平行光管的前方，在透镜的前方放上测微目镜，调节平行光管、被测凸透镜和测微目镜，使它们大致在同一光轴上，尽量让测微目镜拉近到实验人员方便观察的位置。 ２）将平行光管的十字分划板换成玻罗板，并拿下高斯目镜上的灯泡，放在直筒形光源罩上，然后装在平行光管上。 ３）转动测微目镜的调节螺丝，直到从测微目镜里面能看到清晰的叉丝、标尺为止。 ４）前后移动凸透镜，使被测凸透镜在平行光管中的玻罗板成像于测微目镜的标尺和叉丝上，表明凸透镜的焦平面与测微目镜的焦平面重合。 ５）用测微目镜测出玻罗板像中10毫米两刻线间距的测量值y，读出平行光管的焦距实测值'f和玻罗板两刻线的实测值'y（出厂时仪器说明书中给定），重复五次，将各数据填入自拟表中。 2．用平行光管测凸透镜的鉴别率 （１）取下玻罗板，换上3号鉴别板，装上光源。 （２）将测微目镜、被测透镜、平行光管依次放在光具座上。 （３）移动被测透镜的位置，使被测透镜在平行光管的3号鉴别率板成像于测微目镜的焦平面上。用眼睛认真地从1号单元鉴别率板上开始朝下看，分辨出是哪一个号数单元的并排线条，记下号码。 （４）在表4－4－1中查出条纹宽度a值及鉴别率角值，也可将a、'f（平行光管焦距，出厂的实测值）代入（4－4－3）式，求出鉴别率角值 。
光的干涉实验 若将同一点光源发出的光分成两束，在空间各经不同路径后再会合在一起，当光程差小于光源的相干长度时，一般都会产生干涉现象。干涉现象是光的波动说的有力证据之一。“牛顿环”是一种分振幅法等厚干涉现象，1675年，牛顿首先观察到这种干涉，但由于牛顿信奉光的微粒说而未能对其作出正确的解释。干涉现象在科学研究和工业技术上有着广泛的应用，如测量光波波长，精确测量微小长度、厚度和角度，检验试件表面的光洁度，研究机械零件内应力的分布以及在半导体技术中测量硅片上氧化层的厚度等。 【实验目的】 1. 观察光的等厚干涉现象，加深对干涉现象的认识； 2. 掌握读数显微镜的使用方法，并用牛顿环测量平凸透镜的曲率半径； 3. 学习用逐差法处理实验数据。 【实验原理】 在一块平滑的玻璃片B 上，放一曲率半径很大的平凸透镜A(图1)，在A 、B 之间形成一劈尖形空气薄层。当平行光束垂直地射向平凸透镜时，可以观察到在透镜表面出现一组干涉条纹，这些干涉条纹是以接触点O 为中心的同心圆环，称为牛顿环(图2)。牛顿环是由透镜下表面反射的光和平面玻璃上表面反射的光发生干涉而形成的，两束反射光的光程差(或相位差)取决于空气层的厚度，所以牛顿环是一种等厚条纹。 设透镜的曲率半径为R ，与接触点O 相距为r 处的空气膜厚度为e ，则2222222)(r e eR R r e R R ++-=+-=由于e R >>，式中可略去2e 得到： R r e 22 = (1) 两束相干光的光程差为 2 2λ +=?e (2) 其中2/λ是光从空气射向平面玻璃反射时产生的半波损失而引起的附加光程 图1 牛顿环实验装置
(完整版)中考物理光学专题复习
光学专题总复习 一、知识结构：
物距u 像距v 像的性质 应用 u ＞2f u=2f v=2f 等大倒立实像 ———————— f ＜u ＜2f u ＜f ———————— 照相机利用物距 ，成 、 的 像的原理制成的。 幻灯机利用物距 ，成 、 的 像的原理制成的。 放大镜利用物距 ，成 、 的 像的原理制成的。 二、典型例题： 考点1:光源和光速 例1、太阳到地球之间的距离是1.5×10 8 km ，则太阳发出的光射到地球上需要的时间为 s 。 例2、 以下物体是光源的有（ ） ①太阳 ②月亮 ③燃烧着的蜡烛 ④镜子 A 、①② B 、①③ C 、③④ D 、① 考点2：光的直线传播 例3、下列现象中，是由于光沿直线传播形成的是（ ） A. 浓密的树荫下的太阳光斑 B. 教室屏幕上的投影 C. 你看到自己镜中之影 D. 树在水中的倒影 考点3：光的反射 例4、如图2-11所示，一束光线射到平面镜上，那么这束光线的入射角和反射角的大小分别是（ ） A.40° 40° B. 40°50° C. 50°40° D. 50°50° 例5、太阳光与水平方向成60。 角射到一深井口，现用一块平面镜反射使太阳光竖直向下射入深井中，则平面镜与水平方向所成的夹角 （ ） A 75° B 60°。 C 15°。 D 45°。 例6、一条光线垂直射到平面镜上，若不改变入射光线的方向，而使平面镜绕入射点转动45。 ，则反射光线改变的角度是 （ ） A 45°。 B 90°。 C 60°。 D 30°。 考点4： 镜面反射和漫反射 例7、雨后晴朗的夜晚，为了不踩到地上的积水，迎着月亮走,地上 处是水，背着月亮走， 地上 处是水。（填“亮”或 “暗 ”） 例8、关于光的反射，下列叙述中错误的是 （ ） Ａ 发生镜面反射时，每一条反射光线都遵守光的反射定律 眼睛和眼镜1、眼睛的作用相当于 透镜，眼球好像一架 ，来自物体的光会聚在视网膜上，形成 、 的 像。 2、近视眼矫正前将光会聚在视网膜 （前或后），矫正时需要在眼睛前面放一个 透镜。 3、远视眼矫正前将光会聚在视网膜 （前或后），矫正时需要在眼睛前面放一个 透镜。
大学物理演示实验报告正式版
For the things that have been done in a certain period, the general inspection of the system is also a specific general analysis to find out the shortcomings and deficiencies 大学物理演示实验报告正 式版
大学物理演示实验报告正式版 下载提示：此报告资料适用于某一时期已经做过的事情，进行一次全面系统的总检查、总评价，同时也是一次具体的总分析、总研究,找出成绩、缺点和不足，并找出可提升点和教训记录成文，为以后遇到同类事项提供借鉴的经验。文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用。 实验目的：通过演示来了解弧光放电的原理 实验原理：给存在一定距离的两电极之间加上高压，若两电极间的电场达到空气的击穿电场时，两电极间的空气将被击穿，并产生大规模的放电，形成气体的弧光放电。 雅格布天梯的两极构成一梯形，下端间距小，因而场强大(因)。其下端的空气最先被击穿而放电。由于电弧加热（空气的温度升高，空气就越易被电离,击穿场强就下降），使其上部的空气也被击穿，形成
不断放电。结果弧光区逐渐上移，犹如爬梯子一般的壮观。当升至一定的高度时，由于两电极间距过大，使极间场强太小不足以击穿空气，弧光因而熄灭。 简单操作：打开电源，观察弧光产生。并观察现象。（注意弧光的产生、移动、消失）。 实验现象： 两根电极之间的高电压使极间最狭窄处的电场极度强。巨大的电场力使空气电离而形成气体离子导电，同时产生光和热。热空气带着电弧一起上升，就象圣经中的雅各布（yacob以色列人的祖先)梦中见到的天梯。 注意事项：演示器工作一段时间后，
大学物理光学实验报告材料
实验十：光栅衍射 一、实验目的 1．观察光线通过光栅后的衍射光谱。 2．学会用光栅衍射测定光波波长的方法。 3．学会用光栅衍射原理测定光栅常数。 4．进一步熟悉分光计的调整和使用方法。 二、实验仪器 分光计 光栅 钠光灯 平面反射镜 三、实验原理 光栅是有大量的等间隔、等宽度的狭缝平行放置组成的一种光学元件。设狭缝宽度（透光部分）为a ，不透光部分为b ，则a b +为光栅常数。 设单色光垂直照射到光栅上，光透过各个狭缝后，向各个方向发生衍射，衍射光经过透镜后会聚后相互干涉，在焦平面上形成一系列的被相当宽的暗区分开的明亮条纹。 衍射光线与光栅平面的夹角称为衍射角。设衍射角为θ的一束衍射光经透镜会聚到观察屏的点。在P 点出现明条纹还是暗条纹决定于这束衍射光的光程差。 由于光栅是等宽、等间距，任意两个相邻缝的衍射光的光程差是相等的，两个相邻狭缝的衍射光的光程差为()sin a b θ+，如果光程差为波长的整数倍，在P 点就出现明条纹，即 ()sin a b k θλ+=± (0,1,2,)k = 这就是光栅方程。 从上式可知，只要测出某一级的衍射角，就可计算出波长。 四、实验步骤 1、调整分光计。 使望远镜、平行光管和载物台都处于水平状态， 平行光管发出平行光。 2、安置光栅 将光栅放在载物台上，让钠光垂直照射到光栅上 。 可以看到一条明亮而且很细的零级光谱，左右转动望远 镜观察第一、二级衍射条纹。 3．测定光栅衍射的第一、二级衍射条纹的衍射角θ，并记录。 五、数据记录 （）
'111[()θθθ=-（右边读数）+'11()θθ-（右边读数）]/4 '222[()θθθ=-（右边读数）+'22()θθ-（右边读数）]/4 六、数据处理 将上表中的1θ、2θ分别代入光栅方程()sin a b k θλ+=计算出6个波长，（1 300 a b mm += ） 1λ= 2λ= 3λ= 4λ= 5λ= 6λ= 计算平均波长：λ= 绝对误差：λ?= （取平均波长与6个波长的差中的最大者） 相对误差：100%E λλ λ ?= ?= 结果表示：()nm λλλ=±?= nm 。 七、思考题
中考物理复习《光学》专题训练及解析卷
中考物理复习 “光的折射、光的色散及复色光”专题练习卷 1.在图所示的四种情景中，跟其他三个原理不一样的是( )。 A 、钢笔错位 【答案】C 。 2.下列说法中正确的是（ ）。 A.日食和月食是由光的折射引起的； B.电视遥控器发出的是紫外线； C.在河边看到清澈的河底变浅了，是光的反射现象； D.如果地球表面不存在大气层，那么人们观察到日出的时刻与现在相比将延后 【答案】Ｄ。 3.目前，光污染越来越严重，其中白色污染是最普遍的一类光污染。建筑物的玻璃幕墙、釉面砖墙、磨光的大理石等都能造成白色污染。形成白色污染的主要原因是( )。 A ．光的折射； B ．光的直线传播； C ．光的镜面反射； D ．光的漫反射 【答案】C 。 4.潜水员在水中看岸上的小鸟，图中能正确表示其光线的传播大致路径的是（ ）。 A B C D 【答案】C 。 5.下列光现象与其成因对应正确的是（ ）。 A.海市蜃楼—光的色散； B.雨后彩虹—光的直线传播； B.透过放大镜形成的像 C.光亮勺子中形成的 D.看起来水没那么
C.水中“倒影”—光的反射； D.形影不离—光的折射 【答案】C 。 6.一束光由水中斜射向空气，同时发生反射和折射，下列光路图中正确的是（ ）。 【答案】A 。 7.下列现象中，不属于光的折射现象的是（ ）。 A ．盛有水的碗，看上去碗底变浅了； B ．晴天看见“白云在水中飘动”； C ．一端放入水中的铅笔看起来在水面被折断了； D ．透过一张透明塑料纸上的水珠看到的字放大了 【答案】B 。 8.下列各图中，正确的是（ ）。 A.光的反射 B.光的折射 C.平面镜成像 D.近视眼矫正 【答案】D 。 9.下列对光现象描述的正确的是（ ）。 A ．“手影”形成的原因是光的直线传播； B ．日食形成是光的色散现象； C ．人离平面镜越近，镜中所成的像越大； D ．在医院的手术室，病房里常用红外线来杀菌 【答案】A 。 10.下列关于图中所示光学现象的描述或解释正确的是（ ）。
光纤光学大学物理实验讲义.doc
光纤通信实验 光纤通信就是利用光纤来传输携带信息的光波以达到通信的目的。光纤通信是现代通信网的主要传输手段，主要通过在发送端把传送的信息（如话音）变成电信号，然后调制到激光器发出的激光束上，使光的强度随电信号的幅度（频率）变化而变化，并通过光纤发送出去；在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息。 因此构成光纤通信的基本要素是光源、光纤和光检测器。 半导体激光器可以作为光纤通信的主要光源，其具有超小型、高效率和高速工作的优异特点，到如今，它是当前光通信领域中发展最快、最为重要的激光光纤通信的重要光源.光纤是光导纤维的简写，是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具。前香港中文大学校长高锟和George A. Hockham 首先提出光纤可以用于通讯传输的设想，高锟因此获得2009年诺贝尔物理学奖。光检测器:把光发射机发送的携带有信息的光信号转化成相应的电信号并放大、再生恢复为原传输的信号的器件。 【实验目的】 1. 了解和掌握半导体激光器的电光特性和测量阈值电流 2. 了解和掌握光纤的结构和分类以及光在光纤中传输的基本规律。 3. 对光纤本身的光学特性进行初步的研究，对光纤的使用技巧和处理方法有一定的了解。 4. 了解光纤通信的基本原理。 【实验仪器】 导轨，半导体激光器+二维调整，三维光纤调整架+光纤夹，光纤，光探头+二维调整架，激光功率指示计，一维位移架，专用光纤钳、光纤刀，示波器，音源等。 【实验原理】 一、半导体激光器的电光特性 实验采用的光源是半导体激光器，由于它的体积小、重量 轻、效率高、成本低，已进入了人类社会活动的多个领域。 因此对半导体激光器的了解和使用就显得十分重要。本实验 对半导体激光器进行一些基本的实验研究，以掌握半导体激
中考物理光学专题复习
中考物理光学专题复习 《光学》 一、知识结构：
照相机利用物距 ，成 、 的 像的原理制成的。 投影仪利用物距 ，成 、 的 像的原理制成的。 放大镜利用物距 ，成 、 的 像的原理制成的。 二、典型例题： 考点1:光源和光速 例1、太阳到地球之间的距离是 1.5×10 8 km ，则太阳发出的光射到地球上需要的时刻 为 。 例2、 以下物体是光源的有（ ） ①太阳 ②月亮 ③燃烧着的蜡烛 ④镜子 A 、①② B 、①③ C 、③④ D 、① 考点2：光的直线传播 例3、下列现象中，是由于光沿直线传播形成的是（ ） A. 浓密的树荫下的太阳光斑 B. 教室屏幕上的投影 C. 你看到自己镜中之影 D. 树在水中的倒影 1、眼睛的作用相当于 透镜，眼球看起来一架 ，来自物体的光会聚在视网膜上，形成 、 的 像。 2、近视眼矫正前将光会聚在视网膜 （前或后），矫正时需要在眼睛前面放一个 透镜。 3、远视眼矫正前将光会聚在视网膜 （前或后），矫正时需要在眼睛前面放一个 透镜。
考点3：光的反射 例4、如图2-11所示，一束光线射到平面镜上，那么这束光线的入射角和反射角的大小分别是（） A.40° 40° B. 40°50° C. 50°40° D. 50°50° 例5、太阳光与水平方向成60。角射到一深井口，现用一块平面镜反射使太阳光竖直向下射入深井中，则平面镜与水平方向所成的夹角（） A 75° B 60°。 C 15°。 D 45°。 例6、一条光线垂直射到平面镜上，若不改变入射光线的方向，而使平面镜绕入射点转动45。，则反射光线改变的角度是（） A 45°。 B 90°。 C 60°。 D 30°。 考点4：镜面反射和漫反射 例7、雨后晴朗的夜晚，为了不踩到地上的积水，迎着月亮走,地上处是水，背着月亮走，地上处是水。（填“亮”或“暗”） 例8、关于光的反射，下列叙述中错误的是（） Ａ发生镜面反射时，每一条反射光线都遵守光的反射定律 Ｂ黑板“反光”是黑板发生了镜面反射的缘故 Ｃ反射面粗糙时，反射光线不遵守光的反射定律 Ｄ牙科大夫用小平面镜观看患者牙齿是利用光的反射现象 考点4 平面镜成像的特点 例9、某人身高1.8m，站在平面镜前1.2m处，则他在平面镜中的像高m，他的像距他。当向远离平面镜方向移动0.3m后，则他的像距平面镜有。在他远离平面镜的过程中，他的像将（选填“变大”、“变小”、“不变”）。 例10、.一人站在安静的湖岸边看到水中有鱼在“云”中游动，他所看到的（）Ａ云是光反射成的虚像，鱼是光折射成的实像 Ｂ云是光折射成的实像，鱼是光折射成的实像 Ｃ云是光反射成的虚像，鱼是光折射成的虚像 Ｄ云是光折射成的虚像，鱼是光折射成的实像 例11、假如一人以5米每秒的速度向平面镜走来，则他所成的像相关于他的速度是（） A.0.5m/s B.5m/s C.10m/s D.0 考点6: 反射光路图作图或应用 例12、潜水艇上的潜望镜是利用光的现象工作的，它的镜片是。例13、如图2-9所示，光线在空气和玻璃界面MM’上发生折射，则入射角为
中考物理光学专题复习学案含答案(最新整理)
第一讲、光学专题（学案）一、知识点睛 光 条件：。 的 直现象：、、、。 线光速：。 传光年：。 播规律：。 分类：、。 光现象：、、。 的作图依据：。 反 射成像特点：。 平面镜成像光成像原理：。作图依据：、。 现 定义：。象规律：。 光现象：、、。 的 作图依据：、。 折 射定义：。 色散 物体的颜色 看不见的光透明物体：。不透明物体：。红外线的应用：。紫外线的应用：。 凸透镜 透 镜 凹透镜作用：。 成像规律：、 。应用：、、。作用：。 应用：。 二、精讲精练 【板块一】光现象 1.下列有关光现象的说法中正确的是（） A．柳树在水中的倒影是光线折射形成的 B．黑色物体能够反射黑色光 C．光线在电影银幕上发生的是漫反射 D．影子是光反射形成的
2.如图所示的四种现象中属于光的折射的是（） A.通过玻璃观赏白鹤梁水下奇观 B．小鸭在水中看见自己的像 C．阳光透过树林时留下树的影子 D．岸边植物的倒影 3.一个人站在平面镜前，离镜面的距离为1.6m，在这个人的正身后2.5m 处的墙上有一幅画， 则这个人从镜中看到的画到他本人的距离是（） A．2.5m B．5.7m C．4.1m D．1.6m 4.在探究树荫下光斑的综合实践活动中，为了研究孔的大小对光斑形状的影响，小华设计 了四种开有不同形状孔的卡片甲，并用另一张卡片乙覆盖在甲上，如图所示。接着，从图示位置沿箭头方向水平移动乙，观察光斑形状的变化情况。下列合乎要求的是（） A． B． C． D． 5.如图所示，一束激光沿射到空水槽底部O 点，形成一个光斑，向水槽中注入适量 水后，水槽底部光斑会移动到O 点的（选填“左”或“右”）侧。继续沿水槽壁缓慢注水，在此过程中，折射角（选填“增大”、“不变”或“减小”）。 6.为解决高楼灭火难题，军工转民用“导弹灭火”技术实验成功，如图，发射架上有三只眼： “可见光”、“红外线”和“激光”，当高楼内有烟雾火源不明时，可用发现火源，可用精确测量火源距离（均选填“可见光”、“红外线”或“激光”）。
大学物理上实验报告(共2篇)
篇一：大学物理实验报告 大学物理演示实验报告 院系名称：勘察与测绘学院 专业班级： 姓名： 学号： 辉光盘 【实验目的】： 观察平板晶体中的高压辉光放电现象。 【实验仪器】：大型闪电盘演示仪 【实验原理闪电盘是在两层玻璃盘中密封了 涂有荧光材料的玻璃珠，玻璃珠充有稀薄的 惰性气体（如氩气等）。控制器中有一块振荡 电路板，通过电源变换器，将12v低压直流 电转变为高压高频电压加在电极上。 通电后，振荡电路产生高频电压电场， 由于稀薄气体受到高频电场的电离作用二产 生紫外辐射，玻璃珠上的荧光材料受到紫外 辐射激发出可见光，其颜色由玻璃珠上涂敷 的荧光材料决定。由于电极上电压很高，故 所发生的光是一些辐射状的辉光，绚丽多彩，光芒四射，在黑暗中非常好看。 【实验步骤】： 1. 将闪电盘后控制器上的电位器调节到最小； 2. 插上220v电源，打开开关； 3. 调高电位器，观察闪电盘上图像变化，当电压超过一定域值后，盘上出现闪光； 4. 用手触摸玻璃表面，观察闪光随手指移动变化； 5. 缓慢调低电位器到闪光恰好消失，对闪电盘拍手或说话，观察辉光岁声音的变化。 【注意事项】： 1. 闪电盘为玻璃质地，注意轻拿轻放； 2. 移动闪电盘时请勿在控制器上用力，避免控制器与盘面连接断裂； 3. 闪电盘不可悬空吊挂。 辉光球 【实验目的】 观察辉光放电现象，了解电场、电离、击穿及发光等概念。 【实验步骤】 1．将辉光球底座上的电位器调节到最小； 2．插上220v电源，并打开开关； 3. 调节电位器，观察辉光球的玻璃球壳内，电压超过一定域值后中心处电极之间随机产生数道辉光； 4.用手触摸玻璃球壳，观察到辉光随手指移动变化； 5.缓慢调低电位器到辉光恰好消失，对辉光球拍手或说话，观察辉光随声音的变化。
波动光学大学物理答案
习题13 13.1选择题 （1）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) 使两缝的间距变小． (C) 把两个缝的宽度稍微调窄． (D) 改用波长较小的单色光源． [答案：C] （2）两块平玻璃构成空气劈形膜，左边为棱边，用单色平行光垂直入射．若上面的平玻璃以棱边为轴，沿逆时针方向作微小转动，则干涉条纹的[ ] (A) 间隔变小，并向棱边方向平移． (B) 间隔变大，并向远离棱边方向平移． (C) 间隔不变，向棱边方向平移． (D) 间隔变小，并向远离棱边方向平移． [答案：A] （3）一束波长为λ的单色光由空气垂直入射到折射率为n 的透明薄膜上，透明薄膜放在空气中，要使反射光得到干涉加强，则薄膜最小的厚度为[ ] (A) λ / 4 ． (B) λ / (4n )． (C) λ / 2 ． (D) λ / (2n )． [答案：B] （4）在迈克耳孙干涉仪的一条光路中，放入一折射率为n ，厚度为d 的透明薄片，放入后，这条光路的光程改变了[ ] (A) 2 ( n -1 ) d ． (B) 2nd ． (C) 2 ( n -1 ) d +λ / 2． (D) nd ． (E) ( n -1 ) d ． [答案：A] （5）在迈克耳孙干涉仪的一条光路中，放入一折射率为n 的透明介质薄膜后，测出两束光的光程差的改变量为一个波长λ，则薄膜的厚度是 ［ ］ (A) λ / 2 ． (B) λ / (2n )． (C) λ / n ． (D) λ / [2(n-1)]． [答案：D] 13.2 填空题 （1）如图所示，波长为λ的平行单色光斜入射到距离 为d 的双缝上，入射角为θ．在图中的屏中央O 处 (O S O S 21=)，两束相干光的相位差为 ________________． [答案：2sin /d πθλ] （2）在双缝干涉实验中，所用单色光波长为λ＝562.5 nm (1nm ＝10-9 m)，双缝与观察屏的距离D ＝1.2 m ，若测得屏上相邻明条纹间距为?x ＝1.5 mm ，则双缝的间距d ＝
大学物理演示实验感想
大学物理演示实验感想 通过此次光学演示实验使我了解了光的实质，就是原子核外电子得到能量跃迁到更高的轨道上之后由于所处轨道不稳定，电子还要跃迁回去，跃迁回去会释放出一个光子，就是以光的形式向外发出能量，跃迁的能级不同，释放出来的能量不同，光子的波长就不同，光的颜色就不一样了。当复色光进入棱镜或光栅后，由于它对各种频率的光具有不同折射率，各种色光的传播方向有不同程度的偏折，因而在离开棱镜时就各自分散，形成光谱。使我深刻认识到光的传播、干射、衍射、散射、偏振等许多现象及其原理，还有发生这种现象的外部条件。通过对这些特性的理解，使我从现实方面认识到光的波粒二象性，认识到光在什么条件下表现粒子性，在什么条件下表现波动性。通过激光传播信号的演示实验中我知道光不但给人以美的感受还有诸多其它方面的用处。在光的色散实验中，我对牛顿环的印象最深刻，通过对牛顿环现象的认识，我加深了对等厚干涉的了解，尤其是半波损失对牛顿环的应用，对半波损失有了进一步的了解和记忆。 我觉得我们做的虽然是演示实验，但也很有收获，这是我们对课上所学知识的一个更直观的了解，通过此次光学演示实验使我对光有了一种感性的认识，加深了对光学现象及原理的认识，为今后光学的学习打下深厚的基础，此次演示实验把理论与现实相结合，让大家在现实生活中理解光波的本质，这给我们每天的理论学习增添了一点趣味。虽然说演示实验的过程是简单的，但它的意义绝非如此。我们学习的知识重在应用，对大学生来说，演示实验不仅开动了我们思考的马达，也让我们更好地把物理知识运用到了实际现象的分析中去，使我们不但对大自然产生了以前没有的敬畏和尊重，也有了对大自然探究的好奇心，我想这是一个人做学问最最重要的一点。因此我想在我们平时的学习中，要带着一种崇敬的心情和责任感，认认真真地学习，踏踏实实地学习，只有这样，我们才能真正学会一门课，学好一门
大学物理光学练习题及答案
光学练习题 一、 选择题 11. 如图所示，用厚度为d 、折射率分别为n 1和n 2 (n 1＜n 2)的两片透明介质分别盖住杨氏双缝实验中的上下两缝, 若入射光的波长为, 此时屏上原来的中央明纹处被第三级明纹所占 据, 则该介质的厚度为 [ ] (A) λ3 (B) 1 23n n -λ (C) λ2 (D) 1 22n n -λ 17. 如图所示，在杨氏双缝实验中, 若用一片厚度为d 1的透光云母片将双缝装置中的上面一个缝挡住; 再用一片厚度为d 2的透光云母片将下面一个缝挡住, 两云母片的折射率均为n , d 1＞d 2, 干涉条纹的变化情况是 [ ] (A) 条纹间距减小 (B) 条纹间距增大 (C) 整个条纹向上移动 (D) 整个条纹向下移动 18. 如图所示，在杨氏双缝实验中, 若用一片能透光的云母片将双缝装置中的上面一个缝盖住, 干涉条纹的变化情况是 [ ] (A) 条纹间距增大 (B) 整个干涉条纹将向上移动 (C) 条纹间距减小 (D) 整个干涉条纹将向 下移动 26. 如图(a)所示，一光学平板玻璃A 与待测工件B 之间形成空气劈尖，用波长λ＝500nm(1nm = 10-9m)弯曲部分的顶点恰好与其右边条纹的直线部分的切线相切．则工件的上表面缺陷是 [ ] (A) 不平处为凸起纹，最大高度为500 nm (B) 不平处为凸起纹，最大高度为250 nm (C) 不平处为凹槽，最大深度为500 nm (D) 不平处为凹槽，最大深度为250 nm 43. 光波的衍射现象没有声波显著, 这是由于 [ ] (A) 光波是电磁波, 声波是机械波 (B) 光波传播速度比声波大 (C) 光是有颜色的 (D) 光的波长比声波小得多 53. 在图所示的单缝夫琅禾费衍射实验中，将单缝K 沿垂直光的入射光(x 轴)方向稍微 平移，则 [ ] (A) 衍射条纹移动，条纹宽度不变 (B) 衍射条纹移动，条纹宽度变动 (C) 衍射条纹中心不动，条纹变宽 (D) 衍射条纹不动，条纹宽度不变 K S 1 L L x a E f
中考物理光学热学专题目练习复习过程
光学和热学练习题 1、光在水中是沿___________传播的，光从水斜射到空气的传播路线 ____________改变。（一定或不一定） 2、光在________________介质里传播的路线是直的。光在_________中的传播速度最大，为____________米/秒，光在10秒内传播的距离为__________千米。 3、入射光线与法线的夹角叫作____________，反射光线与法线的夹角叫作_____________。 3、某人高1.8米，立于平面镜前。这个人在镜子里的像离本人5米，这个人距镜面__________米，这个人在镜子里的像高__________ 米。 4、我们能在平面镜中看到物体______立、_______大的_______像，这是由光的__________现象形成的。 5、光从空气斜射入水中时，传播方向发生了改变，这是光的现象 6、当光从空气斜射入水中时，光的传播方向_________(选填“一定”或“不一定”)发生改变。当光从空气垂直射入玻璃时，折射角______入射角(选填“大于”、“等于”或“小于”） 7、使用放大镜时，必须把要观察的物体放在凸透镜的_________以内，这样才能看到一个正立、放大的_________像。 8、一物体放在焦距为10厘米的凸透镜前，在凸透镜另一侧光屏上成一个缩小的像，则光屏离开凸透镜的距离是在___________之间。 9、凸透镜、凹透镜和平面镜中能会聚太阳光的是__________，光从空气斜射入水中，折射角____________入射角。（大于、等于或小于）。我们能在平面镜中看到物体的像，这是由光的(反射、折射或直线传播) 作图题 1、在图中画出入射光线A0的反射光线，并标出反射角及其大小。 2、在图中，根据给出的入射光线A0和反射光线OB，画出相应的法线和平面镜。 3、在图中，画出反射光线OB的入射光线AO，并标出入射角及其大小。
大学物理演示实验报告
大学物理演示实验报告
实验一锥体上滚 【实验目的】： 1．通过观察与思考双锥体沿斜面轨 道上滚的现象，使学生加深了解在重力 场中物体总是以降低重心，趋于稳定的 运动规律。 2．说明物体具有从势能高的位置向势能 低的位置运动的趋势，同时说明物体势 能和动能的相互转换。 【实验仪器】：锥体上 滚演示仪 【实验原理】：能量最 低原理指出：物体或系统的能量总是自然趋向最低状态。本实验中在低端的两根导轨间距小，锥体停在此处重心被抬高了；相反，在高端两根导轨较为分开，锥体在此处下陷，重心实际上降低了。实验现象仍然符合能量最低原理。 【实验步骤】： 1．将双锥体置于导轨的高端，双锥体并不下滚； 2．将双锥体置于导轨的低端，松手后双锥体向高端滚去； 3．重复第2步操作，仔细观察双锥体上滚的情况。 【注意事项】： 1．不要将锥体搬离轨道。 2．锥体启动时位置要正，防止它滚动时摔下来造成变形或损坏。 实验二避雷针 【实验目的】：气体放 电存在多种形式，如电晕放电、电弧放 电和火花放电等，通过此演示实验观察 火花放电的发生过程及条件。 【实验仪器】：高压电 源、一个尖端电极、一个球型电极及平 板电极。 【实验原理】：首先让 尖端电极和球型电极与平板电极的距离
相等。尖端电极放电，而球型电极未放电。这是由于电荷在导体上的分布与导体的曲率半径有关。导体上曲率半径越小的地方电荷积聚越多（尖端电极处），两极之间的电场越强，空气层被击穿。反之越少（球型电极处），两极之间的电场越弱，空气层未被击穿。当尖端电极与平板电极之间的距离大于球型电极与平板电极之间的距离时，其间的电场较弱，不能击穿空气层。而此时球型电极与平板电极之间的距离最近，放电只能在此处发生。 【实验步骤】： 1、将静电高压电源正、负极分别接在避雷针演示仪的上下金属板上，接通电源，金属球与上极板间形成火花放电，可听到劈啪声音，并看到火花。若看不到火花，可将电源电压逐渐加大。演示完毕后，关闭电源并放电。 2、用手按下绝缘柄，使顶端呈圆锥状（尖端）的金属物体，可听到金属球放电的声音明显减小，而尖端金属物体放电声音不断增大。可以看到尖端与上极板之间形成连续的一条放电火花细线。 3、让当尖端的金属缓慢下降，观察金属球何时发生明显放电现象。 4、演示完毕后，关闭电源并放电。 【注意事项】： 1、实验时，身体不能碰触仪器的金属部分。 2、实验过程中，应注意关闭电源后再对仪器进行相关操作。 3、实验完毕，应先关闭电源并及时放电。 实验三弹性碰撞仪 【实验目的】： 1、演示等质量球的弹性碰撞过程，加深 对动量原理的理解。 2、演示弹性碰撞时能量的最大传递。 3、使学生对弹性碰撞过程中的动量、能 量变化过程有更清晰的理解。 【实验仪器】：弹性碰 撞仪 【实验原理】：由动量 守恒和能量守恒原理可知：在理想情况 下，完全弹性碰撞的物理过程满足动量 守恒和能量守恒。当两个等质量刚性球 弹性正碰时，它们将交换速度。多个小 球碰撞时可以进行类似的分析。事实上， 由于小球间的碰撞并非理想的弹性碰 撞，还是有能量损失的，故最后小球还 是要静止下来。 【实验步骤】：