专题十一 光学
1101几何光学
QOP QOP
Q
y yp p
y
P
m y p yp
P
C y F O
Q
p
pR
例1. 一凹面镜的曲率半径为 0.12m，物体位于镜顶 前 0.04m 处，求：⑴ 像的位置，⑵ 横向放大率。
解： 已知 R = 0.12 m ，p = 0.04 m
⑴ 由物像关系式
1 1 2 p p R
121 2 1 1 p Rp (0.1m 2 ) (0.0m 4 ) 0.1m 2
• 过焦点的入射光线经球面镜反射后，其反射光平 行于主光轴（根据光路可逆性原理）
• 过球面曲率中心C的光线（或它的延长线），经 球面镜反射后按原路返回。
P
P
CF
P CPF
C FP
P
P
P F C
11-3-3 球面镜的横向放大率
设物体的高度为 y，像高度为 y'
横向放大率： m y 当m < 0时，成倒立像； y 当m > 0时，成正立像。
平面折射时，各折射线的反向
n2
延长线不交于同一点，因此不具有
r
同心性。这一现象称为像散。
i
N
r
M
n2
i n1
S
S
si ni tani NM S
n1
SN
sinr tanr NM SN
SN n2 SN n1
n1s iinn2s irn
SN 称为的 S 视深
§11-3 球面反射和球面折射成像
11-3-1 球面反射的成像公式
Q
y
n1 i
PO
n2
C
r
tan i y p
tanr y p
2020物理高考备考专题《光学》(附答案解析版)
专题十二光学熟练利用反射定律、折射定律及光路可逆作光路图．加深对折射率、全反射、临界角概念的理解．并能结合实际，解决问题．同时应注意对物理规律的理解和对物理现象、物理情景和数学几何知识结合的分析能力的培养．物理光学部分应遵循历史发展线索，理解干涉、衍射、偏振等现象，并能解释生活中的相关物理现象．光的偏振、激光这些内容，与生产、生活、现代科技联系密切，应学以致用．知识点一、几何光学的常见现象决定式:n＝临界角：sin C＝知识点二、光的干涉、衍射和偏振现象出现明暗条纹的条件:路程差Δs＝nλ,明条纹;Δs＝(n＋)λ,暗条纹相邻条纹间距:Δx＝λ应用:(1)光干涉法检查平面的平整度(2)在光学镜头上涂增透膜d＝λ【特别提醒】(1)光的干涉和衍射现象说明光具有波动性,光的偏振现象说明光是横波.(2)光的干涉条纹和光的衍射条纹的最大区别是研究条纹间距是否均匀,中央条纹和两侧条纹的亮度是否相同.知识点三、光电效应及光的波粒二象性物质波的波长λ＝高频考点一、光的折射、全反射例1．（2019·天津卷）某小组做测定玻璃的折射率实验，所用器材有：玻璃砖，大头针，刻度尺，圆规，笔，白纸。
①下列哪些措施能够提高实验准确程度______。
A．选用两光学表面间距大的玻璃砖B．选用两光学表面平行的玻璃砖C．选用粗的大头针完成实验D．插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些②该小组用同一套器材完成了四次实验，记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如下图所示，其中实验操作正确的是______。
③该小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线NN'的垂线，垂足分别为C、D点，如图所示，则玻璃的折射率n=______。
（用图中线段的字母表示）【答案】①AD ②D ③AC BD【解析】①采用插针法测定光的折射率的时候，应选定光学表面间距大一些的玻璃砖，这样光路图会更加清晰，减小误差，同时两枚大头针的距离尽量大一些，保证光线的直线度，因此AD正确，光学表面是否平行不影响该实验的准确度，因此B错误，应选用细一点的大头针因此C错误。
光学基础知识详细版
光学基础知识详细版一、光的本质光是一种电磁波，是自然界中的一种能量传递形式。
光的本质可以通过波动理论和粒子理论来解释。
波动理论认为光是一种波动现象，具有波长、频率、振幅等特性；粒子理论则认为光是由光子组成的，光子是光的能量载体。
二、光的传播光在真空中的传播速度是恒定的，约为299,792,458米/秒。
光在不同介质中的传播速度不同，这是由于介质的折射率不同所致。
当光从一种介质传播到另一种介质时，会发生折射现象，即光线方向发生改变。
三、光的反射和折射光的反射是指光线在遇到界面时，按照一定规律返回原介质的现象。
光的折射是指光线在通过两种不同介质的界面时，传播方向发生改变的现象。
光的反射和折射遵循斯涅尔定律，即入射角和折射角满足一定的关系。
四、光的干涉和衍射光的干涉是指两束或多束相干光波相遇时，由于光波的叠加，形成新的光强分布的现象。
光的衍射是指光波在遇到障碍物或通过狭缝时，发生弯曲并绕过障碍物传播的现象。
五、光的偏振光的偏振是指光波的振动方向具有一定的规律性。
自然光是由无数个振动方向不同的光波组成的，因此不具有偏振性。
当光波通过某些特殊材料或经过反射、折射等过程后，可以形成具有一定偏振性的光波。
六、光的吸收和发射光的吸收是指光波在传播过程中，能量被物质吸收的现象。
光的发射是指物质在吸收光能后，以光波的形式释放能量的现象。
光的吸收和发射遵循一定的规律，如光的吸收强度与光的频率有关，光的发射强度与物质的性质有关。
七、光的成像光的成像是指利用光学系统（如透镜、反射镜等）使物体发出的光波或反射的光波在另一位置形成实像或虚像的过程。
光的成像原理是光的折射和反射现象，通过光学系统可以实现对物体形状、大小、位置的观察和研究。
八、光的测量光的测量是光学研究中的重要内容，主要包括光强、光强分布、波长、频率、相位等参数的测量。
光的测量方法有直接测量和间接测量两种，直接测量是通过光学仪器直接测量光波参数，间接测量是通过测量光波与物质相互作用的结果来推算光波参数。
工程光学第三版下篇物理光学第十一章课后习题答案详解
工程光学第三版下篇物理光学第十一章课后习题答案详解第十一章 光的电磁理论基础频率、波长、振幅和原点的初相位？（２）拨的传播方向和电矢量的振动方向？（３）相应的磁场Ｂ的表达式？解：（1）平面电磁波cos[2()]zE A t c πνϕ=-+对应有1462,10,,3102A Hz mπνϕλ-====⨯。
（2）波传播方向沿z 轴，电矢量振动方向为y 轴。
（3）B E→→与垂直，传播方向相同，∴0By Bz ==814610[210()]z Bx CEy t ππ===⨯⨯-+ 波长；（2）玻璃的折射率。
解：（1）215cos[2()]10cos[10()]0.65zzE A t t ccπνϕπ=-+=-∴1514210510v Hz πνπν=⇒=⨯72/2/0.65 3.910n k c mλππ-===⨯ （2）8714310 1.543.910510n c c n vλν-⨯====⨯⨯⨯3.在与一平行光束垂直的方向上插入一片透明薄片，薄片的厚度0.01h mm =,折射率n=1.5,若光波的波长为500nm λ=,试计算透明薄片插入前后所引起的光程和相位的变化。
解：光程变化为 (1)0.005n h mm ∆=-= 相位变化为)(20250010005.026rad πππλδ=⨯⨯=∆=4. 地球表面每平方米接收到来自太阳光的功率为1.33kw,试计算投射到地球表面的太阳光的电场强度的大小。
假设太阳光发出波长为600nm λ=的单色光。
解：∵22012I cA ε== ∴1322()10/I A v mc ε=5. 写出平面波8100exp{[(234)1610]}E i x y z t =++-⨯的传播方向上的单位矢量0k 。
解：∵exp[()]E A i k r t ω=-xyzkr k x k y k z⋅=⋅+⋅+⋅00000000002,3,4234x y z x y z k k k k k x k y k z x y z k x y z ===∴=⋅+⋅+⋅=++=+6. 一束线偏振光以45度角从空气入射到玻璃的界面，线偏振光的电矢量垂直于入射面，试求反射系数和透射系数。
工程光学习题解答 第十一章 光的干涉和干涉系统
第十一章 光的干涉和干涉系统1． 双缝间距为1mm,离观察屏1m,用钠光灯做光源，它发出两种波长的单色光nm 0.5891=λ和nm 6.5892=λ，问两种单色光的第十级亮条纹之间的间距是多少？解：由题知两种波长光的条纹间距分别为961131589105891010D e m d λ---⨯⨯===⨯ 962231589.610589.61010D e m d λ---⨯⨯===⨯ ∴第十级亮纹间距()()65211010589.6589100.610e e m -∆=-=⨯-⨯=⨯2． 在杨氏实验中，两小孔距离为1mm,观察屏离小孔的距离为50cm,当用一片折射率为1.58的透明薄片贴住其中一个小孔时（见图11-17），发现屏上的条纹系统移动了0.5场面，试决定试件厚度。
解：设厚度为h ，则前后光程差为()1n h ∆=- ()1x dn h D∆⋅∴-=230.510100.580.5h --⨯⨯=21.7210h mm -=⨯3． 一个长30mm 的充以空气的气室置于杨氏装置中的一个小孔前，在观察屏上观察到稳定的干涉条纹系。
继后抽去气室中的空气，注入某种气体，发现条纹系移动了25个条纹，已知照明光波波长nm 28.656=λ，空气折射率000276.10=n 。
试求注入气室内气体的折射率。
解：设气体折射率为n ，则光程差改变()0n n h ∆=-图11-47 习题2 图()02525x d dn n h e D Dλ∆⋅∴-==⋅= 9025656.2810 1.000276 1.0008230.03m n n h λ-⨯⨯=+=+= 4． ** 垂直入射的平面波通过折射率为n 的玻璃板，投射光经投射会聚到焦点上。
玻璃板的厚度沿着C 点且垂直于图面（见图11-18）的直线发生光波波长量级的突变d ，问d 为多少时，焦点光强是玻璃板无突变时光强的一半。
解：无突变时焦点光强为04I ，有突变时为02I ，设',.d D200'4cos2xd I I I Dπλ== ()'104xd m m D λ⎛⎫∴∆==+≥ ⎪⎝⎭又()1n d ∆=-114d m n λ⎛⎫∴=+ ⎪-⎝⎭5． 若光波的波长为λ，波长宽度为λ∆，相应的频率和频率宽度记为ν和ν∆，证明λλνν∆=∆，对于nm 8.632=λ的氦氖激光，波长宽度nm 8102-⨯=∆λ，求频率宽度和相干长度。
工程光学第三版第十一章课件
这里假设空气中光波的传播速度为c。插入透明薄片后，光波 在薄片内的传播速度为v，于是这时B点的位相为：
AB h h 2 2 ( t) c v
所以，B点的位相变化：
25
AB h h AB 2 1 2 ( ) c v c h h 1 1 2 ( ) 2h( )
麦克斯韦方程组 物质方程
描述时变场情况下电磁场普遍规律
8
三、电磁场的波动性
（一）、电磁场的传播
随时间变化的电场在周围空间产生一个涡旋磁场
随时间变化的磁场在周围空间产生一个涡旋电场
互相激发，交替产生，在空间形成统一的场—电磁场
交变电磁场在空间以一定的速度由近及远地传播—电磁波
9
（二）、电磁场波动方程
光的电磁理论基础
★十九世纪六十年代，麦克斯韦(Maxwell)在前 人工作基础上，完成了题为“电磁场的动力学” 的论文，从而建立起经典的电磁理论，即电磁 场的基本方程—麦克斯韦方程组。他在研究电磁 场理论的同时，还把光学现象和电磁现象联系起 来，进一步指出光也是一种电磁波。这种把光波当做电磁 波来处理的理论称为光的电磁理论，它是波动光学的理论 基础。 麦克斯韦电磁理论方程式是在安培 定律、高斯定律、法拉第定律和无自由 磁荷等的基础上得到的！
2E t
2
0 0
(11-13)
E 0
B
2
2B t
2
(11-14)
拉普拉斯算符：
2 2 2 x 2 y 2 z 2
2
10
实际上在三维空间中传播的一切波动过程均可用下式表 示：
1 2 2 0 2 v t
11+应用光学
1.2. 像方远心光路
像面与分划板 不重合带来测 量误差。 量误差。
在物方焦平面放一 孔径光阑， 孔径光阑，使出射 主光线与主轴平行。 主光线与主轴平行。 减小测量误差。 减小测量误差。
入射主光线过物方焦点；出射主光线平行主轴； 入射主光线过物方焦点；出射主光线平行主轴； 出瞳在像方无穷远，光路叫做像方远心光路。 出瞳在像方无穷远，光路叫做像方远心光路。
2. 景深的理解
B1
f
'
底片
Z
−l
A1 A A2 B2
'
' B2
' Z ' l2 − l ' = ' D l2
D
l'
A’
−l1
−l 2
l l
1 1 ' ' l1' − l ' 1 1 1 1 1 1 1 ' ' = ' − = ' − → ' ' = − → l1 − l = − l l1 ' l l1 l l1 f l l l1 l1 l l1
−ω 半视场角
d1
lz'
例题2 例题
200倍显微镜的目镜焦距为 倍显微镜的目镜焦距为25mm，如果出瞳直径 ’=1mm，显微 倍显微镜的目镜焦距为 ，如果出瞳直径D ， 物镜的物像共轭距为195mm，求显微镜的数值孔径是多少？物镜 物镜的物像共轭距为 ，求显微镜的数值孔径是多少？ 的通光口径是多少（空气镜头）？ 的通光口径是多少（空气镜头）？ ' Γ=-200;f目 = 25mm; 物镜 目镜 D' = 1mm; −l + l' = 195 分划板
物理学-第十一章光学
r AC BC
2பைடு நூலகம்
AC (1 cos 2 )
2
AC h / sin
h r (1 cos 2 ) sin 2
11-2 杨氏双缝干涉 劳埃德镜
极大时：
r k ( 2 k 1) sin 4h 取 k 1 1 arcsin 5.74 4h
第十一章 光学
光的偏振
一 二 三 四 理解自然光与偏振光的区别。 理解布儒斯特定律和马吕斯定律。 了解双折射现象。 了解线偏振光的获得方法和检验方法。
第十一章 光学
光的本性研究历史
一 二 三 四 五 六 16、17世纪牛顿的微粒说和惠更斯的波动说争执不下。 杨氏干涉实验、傅科光速测量实验。 麦克斯韦统一光与电磁学。 迈克耳孙-莫雷实验、黑体辐射实验。 光电效应实验。 光的波粒两象性。
11-3 光程 薄膜干涉
例 一油轮漏出的油（折射率 n1 1.20 ）污染了某海域，在海水 （n2 1.30）表面形成一层薄薄的油污。 (1)如果太阳正位于海域上空，一直升飞机的驾驶员从机上向下观察， 他所正对的油层厚度为460nm，则他将观察到油层呈什么颜色？ (2)如果一潜水员潜入该区域水下，又将观察到油层呈什么颜色？ 解: (1)
11-4 劈尖 牛顿环
例2 用氦氖激光器发出的波长为633nm单色光做牛顿环实验，测得第 k个暗环的半径为 5.63mm，第k+5个暗环的半径为 7.96mm，求平凸 透镜的曲率半径R？ 解：
rk kR
rk 5 ( k 5) R
5 R ( rk25 rk2 )
R
紫红色
k k
t 2 n1d 2 2 n1d 1, 2208 nm 11/ 2 2 n1d 2, 736 .2 nm (红光 ) 2 1/ 2 2 n1d 3, 441 .6 nm (紫光 ) 3 1/ 2 2 n1d 4, 315 .4 nm 4 1/ 2
大学物理第十一章光学经典题型及答案
十一章光学经典题型鸡答案一、简答题1、相干光产生的条件是什么?答：相干光产生的条件：两束光频率相同，振动方向相同，相位差恒定2、何谓光程?其物理意义是什么?答：介质折射率n和光在介质内走过的几何路程L的乘积nL叫光程，其物理意义是光程就是把光在媒质中通过的几何路程按相位差相等折合为真空中的路程.使用凸透镜不能引起附加的光程差。
3、什么是菲涅尔衍射、夫琅禾费衍射，两者的区别是什么？答：菲涅耳衍射：在这种衍射中，光源或显示衍射图样的屏，与衍射孔（或障碍物）之间距离是有限的，若光源和屏都距离衍射孔（或障碍物）有限远，也属于菲涅耳衍射。
夫琅禾费衍射：当把光源和屏都移到无限远处时，这种衍射叫做夫琅禾费衍射。
前者是光源—衍射屏、衍射屏—接收屏之间的距离均为有限远或是其中之一是有限远的场合；后者是衍射屏与两者的距离均是无穷远的场合。
理论上夫琅禾费衍射是菲涅耳衍射的一种特殊情形，当场点的距离逐渐增大时，由菲涅耳衍射向夫琅禾费衍射过渡。
4、简述何谓自然光、何谓偏振光、何谓部分偏振光？答：一般光源发出的光，包含着各个方向的光矢量，没有哪一个方向占优势，即在所有可能的方向上，E的振幅都相等，这样的光叫做自然光。
振动只在某一固定方向上的光，叫做线偏振光，简称偏振光。
若某一方向的光振动比与之相垂直方向上的光振动占优势，那么这种光叫做部分偏振光。
5、简述布儒斯特定律的主要内容及发生该现象的条件是什么?答：入射角i 改变时，反射光的偏振化程度也随之改变，当入射角B i 满足12tan n n i B =时，反射光中就只有垂直入射面的光振动，而没有平行于入射面的光振动，这时反射光为偏振光，而折射光仍为部分偏振光，这种规律叫做布儒斯特定律。
条件是入射角B i 满足12tan n n i B =时，可发生。
二、选择题1、杨氏双缝干涉实验是( A )：(A) 分波阵面法双光束干涉 (B) 分振幅法双光束干涉(C) 分波阵面法多光束干涉 (D) 分振幅法多光束干涉2、来自不同光源的两束白光，例如两束手电筒光照射在同一区域内，是不能产生干涉图样的，这是由于( C )：(A) 白光是由不同波长的光构成的 (B) 两光源发出不同强度的光(C) 两个光源是独立的，不是相干光源 (D) 不同波长的光速是不同的3、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、光在真空中和介质中传播时，正确的描述是( C )：(A) 波长不变，介质中的波速减小 (B) 介质中的波长变短，波速不变(C) 频率不变，介质中的波速减小 (D) 介质中的频率减小，波速不变5、在双缝干涉实验中，若单色光源S 到两缝S 1、S 2距离相等，则观察屏上中央明条纹位于图中O 处，现将光源S 向下移动到示意图中的S '位置，则( B )(A) 中央明纹向上移动，且条纹间距增大(B) 中央明纹向上移动，且条纹间距不变(C) 中央明纹向下移动，且条纹间距增大(D) 中央明纹向下移动，且条纹间距不变6、如图所示，折射率分别为2n ，厚度为e 的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为1n 和3n ，且21n n <，32n n >，若用波长为λ的单色光平行光垂直入射到该薄膜上，则从薄膜上、下两表面反射的光束的光程差是( B ):(A) e n 22 (B) 222λ−e n (C) λ−e n 22 (D) 2222n e n λ−7、在杨氏双缝干涉实验中，正确的叙述是( B )：(A) 增大双缝间距，干涉条纹间距也随之增大(B) 增大缝到观察屏之间的距离，干涉条纹间距增大(C) 频率较大的可见光产生的干涉条纹间距较大(D) 将整个实验装置放入水中，干涉条纹间距变大8、由两块玻璃片(7511.n =)所形成的空气劈尖，其一端厚度为零，另一端厚度为0.002cm ，现用波长为7000 Å的单色平行光，从入射角为30︒角的方向射在劈尖的表面，则形成的干涉条纹数为( A )：(A) 27 (B) 56 (C) 40 (D) 1009、光波从光疏媒质垂直入射到光密媒质，当它在界面反射时，其( C ):(A) 相位不变 (B) 频率增大 (C) 相位突变 (D)频率减小10、如图所示，波长为λ的平行单色光垂直入射在折射率为2n 的薄膜上，经上下两个表面反射的两束光发生干涉。
高考物理专题复习《光学》规律总结
高考物理专题复习《光学》规律总结
光的反射和折射：
1．光由光疏介质斜射入光密介质，光向法线靠拢。
2．光过玻璃砖，向与界面夹锐角的一侧平移；
光过棱镜，向底边偏转。
4．从空气中竖直向下看水中，视深=实深/n
4．光线射到球面和柱面上时，半径是法线。
5．单色光对比的七个量：
6.常用解题方法 ①n sin sini =γ
n 大于1；大角比小角正弦 ②光路可逆 ③n
C =V ④n λ
λ=
⑤ 几何作图
⑥ n
1sinC = 光的本性：
1．双缝干涉图样的“条纹宽度”（相邻明条纹中心线间的距离）：
∆x L d =λ。
2．增透膜增透绿光，其厚度为绿光在膜中波长的四分之一。
3．用标准样板（空气隙干涉）检查工件表面情况：条纹向窄处弯是凹，向宽处弯是凸。
4．电磁波穿过介质面时，频率（和光的颜色）不变。
5．光由真空进入介质：V=c n ，
λλ=0
n 6．反向截止电压为
U 反，则最大初动能km E eU =反。
11-12几何光学(大学物理)
Fe
( ω
Fe
( ω
hi
h 0
第十一章 光学
22
物理学
第五版
11* 11-14
几何光学
(b)显微镜的放大率 ) ' ω h0 定义 M = Fo Fo ω 其中 ω = ho h 0 So hi ' ω = ' fe hi ≈ ' 物镜的横向放大率 h fo o
Fe
ω ω Fe (
第十一章 光学
1
物理学
第五版
11* 11-14
几何光学
折射定律 介质 空气 水 普通玻璃 冕牌玻璃 火石玻璃 重火石玻璃
n1 sin i1 = n2 sin i2
折射率 1.000 29 1.333 1.468 1.516 1.603 1.755
2
几种常用介质的折射率
第十一章 光学
物理学
第五版
11* 11-14
24
物理学
第五版
11* 11-14
几何光学
2 望远镜 (a)望远镜的成像光路 )
ω ω d0
FoFe
第十一章 光学
25
物理学
第五版
11* 11-14
几何光学
(b)望远镜的放大率 ) hi ω = ' ∵hi < 0, f o' > 0 fo ' ' ' hi / f e ω fo M = = = ' ' ω fe hi / f o
' 2 2 '
第十一章 光学
6
物理学
第五版
11* 11-14
几何光学
光在球面上的反射, 三 光在球面上的反射,折射成像
高中物理第十一讲物理光学重要知识点汇总
第二讲 物 理 光 学 §2.1 光的波动性2.1.1光的电磁理论 19世纪60年代，美国物理学家麦克斯韦发展了电磁理论，指出光是一种电磁波，使波动说发展到了相当完美的地步。
2.1.2光的干涉1、干涉现象是波动的特性凡有强弱按一定分布的干涉花样出现的现象，都可作为该现象具有波动本性的最可靠最有力的实验证据。
2、光的相干迭加两列波的迭加问题可以归结为讨论空间任一点电磁振动的力迭加，所以，合振动平均强度为)cos(212212221ϕϕ-++=A A A A I其中1A 、2A 为振幅，1ϕ、2ϕ为振动初相位。
⎪⎩⎪⎨⎧=-=+=-==-12121212)(,2,1,0,)12(,2,1,0,2A A j j j j 为其他值且ϕϕπϕϕπϕϕ2cos 4)()(1222221221ϕϕ-=-=+=A I A A I A A I 干涉相消干涉相加3、光的干涉 (1)双缝干涉在暗室里，托马斯·杨利用壁上的小孔得到一束阳光。
在这束光里，在垂直光束方向里放置了两条靠得很近的狭缝的黑屏，在屏在那边再放一块白屏，如图2-1-1所示，于是得到了与缝平行的彩色条纹；如果在双缝前放一块滤光片，就得到明暗相同的条纹。
A 、B 为双缝，相距为d ，M 为白屏与双缝相距为l ，DO 为AB 的中垂线。
屏上距离O 为x 的一点P 到双缝的距离222222)2(,)2(d x l PB d x l PA ++=-+=dx PA PB PA PB 2)()(=+⋅- 由于d 、x 均远小于l ，因此PB+PA=2l ，所以P 点到A 、B 的光程差为：x l d PA PB =-=δ若A 、B 是同位相光源，当δ为波长的整数倍时，两列波波峰与波峰或波谷与波谷相遇，P 为加强点（亮点）；当δ为半波长的奇数倍时，两列波波峰与波谷相遇，P 为减弱点（暗点）。
因此，白屏上干涉明条纹对应位置为)2,1,0( =⋅⋅±=k d lk x λ暗条纹对应位置为)2,1,0()21( =⋅-±=k l dk x λ。
大学物理下册十一章光学干涉总结(一)
大学物理下册十一章光学干涉总结（一）引言概述：光学干涉是大学物理下册十一章的重要内容之一。
通过干涉现象，我们可以揭示光的波动性质以及光的传播规律。
本文总结了光学干涉下册十一章的关键知识点，包括干涉条纹形成的条件、干涉的类型、干涉的应用等。
正文：一、干涉条纹形成的条件1. 相干光源：干涉条纹的形成需要两个或多个相干光源。
2. 光程差：干涉条件是两束光的光程差为整数倍波长。
3. 单色光源：使用单色光源可以使干涉条纹更加清晰明确。
二、干涉的类型1. 杨氏双缝干涉：通过一块屏幕上的两个缝隙，观察到干涉条纹的形成。
2. 单缝衍射：当光通过一个小缝隙时，形成衍射现象，也会出现干涉条纹。
3. 牛顿环干涉：在透明的球面玻璃和平面玻璃接触处，形成一系列同心圆环的干涉现象。
三、干涉的应用1. 干涉测厚：利用干涉现象可以精确测量透明物体的厚度。
2. 干涉测量：干涉仪器可以进行精密的长度和角度测量。
3. 探测薄膜：利用光的干涉现象，可以探测薄膜的厚度和折射率。
四、干涉的颜色1. 薄膜干涉：当光通过薄膜时，由于光的干涉现象，薄膜会呈现出不同颜色。
2. 牛顿环的颜色：由于光程差的变化，牛顿环上的颜色也会呈现出不同的变化。
五、多光束干涉1. 多光束干涉：当三个或多个相干光源同时入射时，会出现更为复杂的干涉现象。
2. 双色光干涉：当两个不同波长的光通过相同装置时，会形成双色光干涉的现象。
总结：本文总结了大学物理下册十一章光学干涉的关键知识点，包括干涉条纹形成的条件、干涉的类型、干涉的应用以及干涉的颜色等。
光学干涉是一项重要的物理学研究领域，对于我们深入了解光的波动性质和光的传播规律具有重要意义。
通过对光学干涉的学习，我们不仅能够揭示光的奇妙之处，还能应用于实际生活和科学研究中。
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专题十一 光学
1. 在下列四种物理现象之中，能说明同一种介质对不同单色光的折射率不同的是
A 光导纤维传播彩色光信号
B 肥皂泡上呈现彩色花纹
C 水面上的油膜呈现彩色光
D 一束白光通过三棱镜形成彩色光带
2．在下列自然现象之中，可以用光的干涉理论解释的是
A.天上的彩虹
B.阳光在树林地面上形成圆形光斑 C .肥皂泡上的彩色花纹 D.水中十分明亮的空气泡 3．下面是四种与光有关的事实：
①用光导纤维传播信号 ②用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度 ③一束白光通过三棱镜形成彩色光带 ④水面上的油膜呈现彩色 其中，与光的干涉有关的是（ ）
A ．①④
B ．②④
C ．①③
D ．②③
4.两束不同频率的平行单色光a 、b 从空气射入水中,发生了图所示的折射现象(α>β). 下列结论中正确的是( )
A. 光束b 的频率比光束a 低
B.在水中的传播速度,光束a 比光束b 小
C .水对光束a 的折射率比水对光束b 的折射率小
D.若光束从水中射向空气,则光束b 的临界角比光束a 的临界角大
5. △OMN 为玻璃等腰三棱镜的横截面.a 、b 两束可见单色光从空气垂直射入棱镜底面MN,在棱镜侧面OM 、 ON 上反射和折射的情况如图所示.由此可知 ( ) A.棱镜内a 光的传播速度比b 光的小 B .棱镜内a 光的传播速度比b 光的大 C.a 光的对玻璃棱镜的折射率比b 光的大 D .a 光的对玻璃棱镜的折射率比b 光的小
6. 如图所示，A 、B 、C 为等腰棱镜，a 、b 两束不同频率的单色光垂直AB 边射入棱镜，两束光在AB 面上的入射点到D 的距离相等，两束光通过棱镜折射后
相交于图中的P 点，以下判断正确的是（ ）
A ．在真空中，a 光光速大于b 光光速
B ．在真空中，a 光波长大于b 光波长
C ．a 光通过棱镜的时间大于b 光通过棱镜的时间
D ．a 、b 两束光从同一介质射入真空过程中，a 光发生全反射临界角大于b 光发生全反射临界角 7. a 、b 两种单色光以相同的入射角从O 点由某种介质射入真 空，光路如图所示，则以下叙述中错误．．的是 （ ） A ．介质对b 光的折射大于对a 光的折射率 B ．a 光的频率小于b 光的频率
C ．a 光在介质中的传播速度大于b 光在介质中的传播速度
D ．真空中b 光的传播速度大于a 光
8. 如右图所示，一束光从空气射向折射率2=n 的某种玻璃表面，则（ ）
[A]当入射角i ＞45°时会发生全反射； [B]无论入射角i 多大，折射角都不会超过45°； [C]欲使折射角等于30°，应以i ＝45°的角度入射； [D]当入射角i ＝2arctan 时，反射光线跟折射光线恰好互相垂直。
9. 某种单色光，在真空中的频率为ν，波长为λ，光速为c ，射入折射率为n 中正确的是（ ） A. 速度是c ，频率为ν，波长为λ B. 速度是c/n ，频率为ν/n ，波长为λ/n
C . 速度是c/n ，频率为ν，波长为λ/n D. 速度是c/n ，频率为ν，波长为λ
、D
10. 紫光由折射率为n 的棱镜进入空气中，则（ ）
[A]频率变为原来的n 倍，波长变为原来的1/n ； [B]波长变为原来的n 倍，波速变为原来的n 倍； [C]波速变为原来的1/n ，波长变为原来的n 倍； [D]频率变为原来的1/n ，波长变为原来的n 倍。
11. 如图所示，一束平行光从真空射向一块半圆形（半径为R ）的玻璃砖（折射率为3）( )
A ．只有圆心两侧32R 范围内的光线能通过玻璃砖
B ．只有圆心两侧
3
2R 范围内的光线不能通过玻璃砖
C ．通过圆心的光线将一直沿直线传播而不发生折射
D ．圆心两侧32
R 范围外的光线在曲面上发生全反射
12. .如图所示,一束由红、蓝两单色光组成的光线P 从等腰直角棱镜的直角边垂直射入后分成了a 、b 两束光.已知棱镜材料对蓝光的折射率为
2,则下列判断正确的是 （ ）
A.光束a
C.光束a 13. [A ][C ]14. [A]仍在P [C]在P 15.如图所示，的AB （1 （2）考虑返回到AB
16.如图所示，玻璃板的厚度为（1（2
17．一足够大的水池内盛有某种透明液体,液体的深度为H,在水池的底部中央放一点光源,其中一条光线以30°入射角射到液体与空气的界面上,它的反射光线与折射光线的夹角为105°,如图所示. 求: (1)这种液体的折射率. (2)液体表面亮斑的面积.
18.如图所示，玻璃棱镜ABCD 可以看成是由ADE 、ABE 、BCD 三个直角
三棱镜组成.一束频率为5×1014
Hz 的单色细光束从AD 面入射，在棱镜中的折射光线如图中ab 所示，ab 与AD 面的夹角α=60°.已知光在真空中的速度 c=3×108 m/s ，玻璃的折射率n=1.5,求：
（1）这束入射光线的入射角多大？ （2）光在棱镜中的波长是多大？ （3）该束光线第一次从CD 面出射时的折射角. （结果可用三角函数表示）
19. 如图所示，一个半径为r 的圆木板静止在水面上，在圆木板圆心O 的正下方H= 3 r 处有一点
光源S
（1 （2
20．某位同学用下面的方法测量某种液体的折射率。
如图所示，他在一个烧杯中
眼睛从容器边缘的
P 经液体折射、没入液体中的长度BC ，
A ．
AC
BC 21.射入并通过玻璃三棱镜后，在光屏P
上的彩色光带先后全部消失，则（ ）[A][B][C][D]22.如图所示，∠A=30°.一束光线在纸面内从AB 的中点O 射入棱镜，光线与AB 面间的夹角为a .
若不考虑光在AB 面和BC 面上的反射.
（1）若a =45°，请作出光路图并标明相应的角度；
（2）要使射入O 点的光线能从AC 面射出，夹角a (0°<a <90°)应满足什么条件？（结果可用反三角函数表示）
8.如图所示，玻璃棱镜的截面为等腰三角形，顶角α为30°，一束光线垂直于ab 面射入棱镜，又从ac 面射出.出射光线与入射光线之间的夹角为30°.求此棱镜材料的折射率.
A
C B
A ′
d P
P。