光学习题PPT课件
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《光学》PPT课件
6
•沈括（1031～1095年）所著《梦溪笔谈》中，论述了凹面镜、 凸面镜成像的规律，指出测定凹面镜焦距的原理、虹的成因。 培根（1214～1294年）提出用透镜校正视力和用透镜组成望 远镜的可能性。 阿玛蒂（1299年）发明了眼镜。 波特（1535～1561年）研究了成像暗箱。
沈括（1031～1095年） 培根（1214～1294年）
1、光的发射、传播和接收等规律 2、光和其他物质的相互作用。包括光的吸收、散射和色散。 光的机械作用和光的热、电、化学和生理作用（效应）等。 3、光的本性问题
4、光在生产和社会生活中的应用
三、研究方法
实验 ——假设 ——理论 ——实验
3
§0-2 光学发展简史
一、萌芽时期 世界光学的（知识）最早记录，一般书上说是古希腊欧
5
• 克莱门德（公元50年）和托勒玫（公元90～168年）研 究了光的折射现象，最先测定了光通过两种介质分界面 时的入射角和折射角。
• 罗马的塞涅卡（公元前3～公元65年）指出充满水的玻璃 泡具有放大性能。
• 阿拉伯的马斯拉来、埃及的阿尔哈金（公元965～1038 年）认为光线来自被观察的物体，而光是以球面波的形 式从光源发出的，反射线与入射线共面且入射面垂直于 界面。
几里德关于“人为什么能看见物体”的回答，但应归中国的 墨翟。从时间上看，墨翟（公元前468～376年），欧几里德 （公元前330～275年），差一百多年。
墨翟（公元前468～376年）
4
• 从内容上看，墨经中有八条关于光学方面的（钱临照， 物理通极，一卷三期，1951）第一条，叙述了影的定 义与生成；第二条说明光与影的关系；第三条，畅言 光的直线传播，并用针孔成像来说明；第四条，说明 光有反射性能；第五条，论光和光源的关系而定影的 大小；第六、七、八条，分别叙述了平面镜、凹球面 镜和凸球面镜中物和像的关系。欧几里德在《光学》 中，研究了平面镜成像问题，指出反射角等于入射角 的反射定律，但也同时反映了对光的错误认识——从 人眼向被看见的物体伸展着某种触须似的东西。
•沈括（1031～1095年）所著《梦溪笔谈》中，论述了凹面镜、 凸面镜成像的规律，指出测定凹面镜焦距的原理、虹的成因。 培根（1214～1294年）提出用透镜校正视力和用透镜组成望 远镜的可能性。 阿玛蒂（1299年）发明了眼镜。 波特（1535～1561年）研究了成像暗箱。
沈括（1031～1095年） 培根（1214～1294年）
1、光的发射、传播和接收等规律 2、光和其他物质的相互作用。包括光的吸收、散射和色散。 光的机械作用和光的热、电、化学和生理作用（效应）等。 3、光的本性问题
4、光在生产和社会生活中的应用
三、研究方法
实验 ——假设 ——理论 ——实验
3
§0-2 光学发展简史
一、萌芽时期 世界光学的（知识）最早记录，一般书上说是古希腊欧
5
• 克莱门德（公元50年）和托勒玫（公元90～168年）研 究了光的折射现象，最先测定了光通过两种介质分界面 时的入射角和折射角。
• 罗马的塞涅卡（公元前3～公元65年）指出充满水的玻璃 泡具有放大性能。
• 阿拉伯的马斯拉来、埃及的阿尔哈金（公元965～1038 年）认为光线来自被观察的物体，而光是以球面波的形 式从光源发出的，反射线与入射线共面且入射面垂直于 界面。
几里德关于“人为什么能看见物体”的回答，但应归中国的 墨翟。从时间上看，墨翟（公元前468～376年），欧几里德 （公元前330～275年），差一百多年。
墨翟（公元前468～376年）
4
• 从内容上看，墨经中有八条关于光学方面的（钱临照， 物理通极，一卷三期，1951）第一条，叙述了影的定 义与生成；第二条说明光与影的关系；第三条，畅言 光的直线传播，并用针孔成像来说明；第四条，说明 光有反射性能；第五条，论光和光源的关系而定影的 大小；第六、七、八条，分别叙述了平面镜、凹球面 镜和凸球面镜中物和像的关系。欧几里德在《光学》 中，研究了平面镜成像问题，指出反射角等于入射角 的反射定律，但也同时反映了对光的错误认识——从 人眼向被看见的物体伸展着某种触须似的东西。
高三第二轮专题复习课件光学综合题PPT课件
A.从玻璃直角三棱镜BC面，射出的是白色光束
B.从玻璃直角三棱镜AC面，射出的是白色光束
C.从玻璃直角三棱镜AC面，射出的是彩色的不平
行光束
D.从玻璃直角三棱镜AC面，射出的是平行于入射
线的彩色光束
A
白光
2020年10月2日
5
B
C
盐城04年调研四12 如图示，用某种透光物质制成的三棱镜ABC
，∠B= ∠C =30°，在平行于BC的直线MN上插两枚大头针P1 、 P2，在AC边的右侧透过棱镜观察大头针P1 、P2像，调整视线方 向，直到P1的像被P2的像挡住，再在AC边的右侧先后插上两枚 大头针P3 、P4，使P3 挡住P1 、P2的像，P4 挡住P1 、P2的像和P3 ，记下P3 、P4的位置，移去大头针和三棱镜，发现4枚大头针的 位置正好在一条直线上，该直线过AB和AC边的中点。
光学综合题
2020年10月2日
1
03年上海高考8
劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图1所示。将 一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入 两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气 薄膜。当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如 图2所示。干涉条纹有如下特点：⑴任意一条明条纹 或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；⑵任意相邻 明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定。现若在图 1装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形
B
α1
α2
β1
11β2
例7. 如图示,某三棱镜的横截面积为直角三角形,且 ∠A=30°,棱镜材料的折射率为 2 ,棱镜置于真空 中,有单色平行光射向整个AB面,其中一部分光经过 棱镜后垂直于BC面射出. (1)在图中画出一条这样的光路图,并求出此光线在
光学课件：习题
率V
像的虚实 虚 实 实 — 虚 虚 虚 虚
像的正倒 倒 正 正 正 正 正 正 正
1. s=24 实物情况
P P’
F’
F
成正立缩小虚像
1. s=-24
虚物情况
P
O
P’
F’
F
成倒立等大虚像
P O P’
F
F’
成正立缩小实像
Байду номын сангаас
P70,习题5
一凹透镜的焦距为12cm，填充下表中的空白，并作
出相应的光路图
（注意此时f=-12）
物距s/cm -24 -12 -6.0 0 6.0 12 24 36
像距s’/cm -24 12 0 -4 -6 -8 -9
横向放大 -1 2 1 2/3 1/2 1/3 1/4
成像作图法
作图法求物象关系时，利用如下三条光线的共轭光线：
1. 物像方折射率相等，通过光心O的光线，经透镜后方向不变。 2. 通过物方焦点F的光线，经透镜后平行于光轴； 3. 平行于光轴的光线，经透镜后通过像方焦点。
P
O F’ F
凹透镜
凸透镜
P’ P
轴外点作图法
P’ O
F’
F
P70,习题4
一凸透镜的焦距为12cm，填充下表中的空白，并作出相应 的光路图
薄透镜横向放大率 V s ' s
s s' f
注意负号！
1. s=24 实物情况 可选三条特征光线中任意两条
P F
F’ P’
成倒立等大实像
2. s=12
P
F
F’
P’
无穷远处等到一倒立放大实像
3. s=0
P
F
像的虚实 虚 实 实 — 虚 虚 虚 虚
像的正倒 倒 正 正 正 正 正 正 正
1. s=24 实物情况
P P’
F’
F
成正立缩小虚像
1. s=-24
虚物情况
P
O
P’
F’
F
成倒立等大虚像
P O P’
F
F’
成正立缩小实像
Байду номын сангаас
P70,习题5
一凹透镜的焦距为12cm，填充下表中的空白，并作
出相应的光路图
（注意此时f=-12）
物距s/cm -24 -12 -6.0 0 6.0 12 24 36
像距s’/cm -24 12 0 -4 -6 -8 -9
横向放大 -1 2 1 2/3 1/2 1/3 1/4
成像作图法
作图法求物象关系时，利用如下三条光线的共轭光线：
1. 物像方折射率相等，通过光心O的光线，经透镜后方向不变。 2. 通过物方焦点F的光线，经透镜后平行于光轴； 3. 平行于光轴的光线，经透镜后通过像方焦点。
P
O F’ F
凹透镜
凸透镜
P’ P
轴外点作图法
P’ O
F’
F
P70,习题4
一凸透镜的焦距为12cm，填充下表中的空白，并作出相应 的光路图
薄透镜横向放大率 V s ' s
s s' f
注意负号！
1. s=24 实物情况 可选三条特征光线中任意两条
P F
F’ P’
成倒立等大实像
2. s=12
P
F
F’
P’
无穷远处等到一倒立放大实像
3. s=0
P
F
《光学》全套课件 PPT
τ
cosΔ
dt =0
τ0
I = I1 +I2
叠加后光强等与两光束单独照射时的光强之和，
无干涉现象
2、相干叠加 满足相干条件的两束光叠加后
I =I1 +I2 +2 I1I2 cosΔ 位相差恒定，有干涉现象
若 I1 I2
I =2I1(1+cosΔ
)
=4I 1cos2
Δ 2
Δ =±2kπ I =4I1
r2
§1-7 薄膜干涉
利用薄膜上、下两个表面对入射光的反射和 折射，可在反射方向(或透射方向)获得相干光束。
一、薄膜干涉 扩展光源照射下的薄膜干涉
在一均匀透明介质n1中
放入上下表面平行,厚度
为e 的均匀介质 n2(>n1)，
用扩展光源照射薄膜，其
反射和透射光如图所示
a
n1
i
a1 D
B
n2
A
n1 C
2、E和H相互垂直，并且都与传播方向垂直，E、H、u三者满 足右螺旋关系，E、H各在自己的振动面内振动，具有偏振性．
3、在空间任一点处
εE = μH
4、电磁波的传播速度决定于介质的介电常量和磁导率，
为
u= 1 εμ
在真空中u= c =
1 ≈3×108[m ε0μ0
s 1]
5、电磁波的能量
S
=E
×H ,
只对光有些初步认识，得出一些零碎结论，没有形
成系统理论。
二、几何光学时期
•这一时期建立了反射定律和折射定律，奠定了几何光学基础。
•李普塞（1587～1619）在1608年发明了第一架望远镜。
•延森（1588～1632）和冯特纳（1580～1656）最早制作了复 合显微镜。 •1610年，伽利略用自己制造的望远镜观察星体，发现了木星 的卫星。 • 斯涅耳和迪卡尔提出了折射定律
光学复习ppt课件
面镜的距离（B ）。
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法判断
可编辑课件PPT
23
三、光的折射
光的折射：光由一种介质进入另一种介质，传播方向一 般发生改变的现象，叫做光的折射。
法线
空气
入射光线
反射光线
反射角
光从空气中斜 射向水中时， 一部分光在界
界面
面发生了反射
，另一部分光
射向水中，发
水
生了折射
规律：
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12
两种反射
无论是镜面反射，还是漫反射，每一条光线 的反射都遵守光的反射定律
镜面反射
漫反射
可编辑课件PPT
13
⑴电影银幕用粗糙白布的原因。 ⑵黑板为什么会“反光”？
可编辑课件PPT
14
例子：课室里的同学看到黑板“反光”这是镜面反射， 我们能看到书上的字，这是漫反射。
注意: 无论是镜面反射还是漫反射都要遵守反射定律。
光的反射
光的折射
可编辑课件PPT
32
射光 的 折
楼海
这是什么
现象？ 市 怎样形成的？ 蜃
可编辑课件PPT
33
透镜
凸透镜: 中间厚两边薄的透镜 特点: 凹透镜：中间薄两边厚的透镜 特点: 辨别凸透镜和凹透镜
凸透镜使光线会聚 凹透镜使光线发散
凹 透 镜 凸 透 镜凸 透 镜凹 透 镜凸 透 镜
1、入射光线、折射光线、法线 在同一平面上；
2、折线光线、入射光线位于法 线两侧；
空气
3、当光从空气斜射入水或玻璃 水 表面时，折射角小于入射角；
当光从水或玻璃斜射入空气时， 折射角大于入射角。
4、光垂直射到水面或玻璃表面 时，传播方向不变。
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法判断
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23
三、光的折射
光的折射：光由一种介质进入另一种介质，传播方向一 般发生改变的现象，叫做光的折射。
法线
空气
入射光线
反射光线
反射角
光从空气中斜 射向水中时， 一部分光在界
界面
面发生了反射
，另一部分光
射向水中，发
水
生了折射
规律：
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12
两种反射
无论是镜面反射，还是漫反射，每一条光线 的反射都遵守光的反射定律
镜面反射
漫反射
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13
⑴电影银幕用粗糙白布的原因。 ⑵黑板为什么会“反光”？
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14
例子：课室里的同学看到黑板“反光”这是镜面反射， 我们能看到书上的字，这是漫反射。
注意: 无论是镜面反射还是漫反射都要遵守反射定律。
光的反射
光的折射
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32
射光 的 折
楼海
这是什么
现象？ 市 怎样形成的？ 蜃
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33
透镜
凸透镜: 中间厚两边薄的透镜 特点: 凹透镜：中间薄两边厚的透镜 特点: 辨别凸透镜和凹透镜
凸透镜使光线会聚 凹透镜使光线发散
凹 透 镜 凸 透 镜凸 透 镜凹 透 镜凸 透 镜
1、入射光线、折射光线、法线 在同一平面上；
2、折线光线、入射光线位于法 线两侧；
空气
3、当光从空气斜射入水或玻璃 水 表面时，折射角小于入射角；
当光从水或玻璃斜射入空气时， 折射角大于入射角。
4、光垂直射到水面或玻璃表面 时，传播方向不变。
大学物理课件第13章 波动光学(习题)
(1)先由条纹间距算出空气层劈角
x 2
2x
T
2
1
再由两块规的距离 算出高度差 h l l 29.47μm 2x
G1
G2
l
（2）轻压盖板T的中部，两处条纹变化相反，条纹变密的一端高
（3）说明G2的上下两表面不平行，使其上表面不严格平行于G1的上表面， 造成两边空气层劈角不等，劈角差为
2
1
图所示为杨氏干涉装置，其中S为单色自然光源，S1和S2为双孔。
P S
P1 S1
d
P3
F4 F3 F2 F1
F0
S2 P2
D
（1）如果在S后放置一偏振片P，干涉条纹是否发生变化？有何变化？
插入P后，干涉条纹的形状、间距、反衬度均不发生变化。 但由于自然光通过偏振片P时强度减半，导致屏幕上的平 均强度减半，干涉条纹的亮度下降。
正交偏振片之间。从第一块偏振片射出的线偏振光垂直入射在晶
片上，振动方向与晶片光轴方向成 45o 角。试问在透过第二块偏
振片的光在可见光谱中 (400~700nm) 中，缺少哪些波长？如果两
偏振片方向平行，则透射光中缺少哪些波长？假定双折射率 no-
nNe=0.A1A7o22o 可M看A1作AA常2eCe 量。N透晶过解片N: 的C第与两一相M种2干,N情光d透况(位光n：o相轴两差成n偏e为)4振5o（片角2Mk，(+和2如1k)Nπ图时正1。)相交消，
A1
透过 N的两相干光相消时，有
Ao
Ae
A2e ,A2o
C M, N
2 d
(no
ne )
(2k
1)
2d (no ne ) 4300
2k 1 k 1 2
2024版《光学》全套课件
《光学》全套课件CONTENTS •光的本质与传播•几何光学基础•波动光学基础•量子光学基础•非线性光学简介•现代光学技术发展趋势光的本质与传播01光的波粒二象性光的波动性质光在传播过程中表现出波动性，如干涉、衍射等现象。
光的粒子性质光在与物质相互作用时表现出粒子性，如光电效应、康普顿散射等现象。
波粒二象性的统一光既具有波动性又具有粒子性，二者是统一的，可以用波函数来描述。
光在真空中传播的速度最快，约为3×10^8米/秒。
光在不同介质中传播速度不同，与介质的折射率有关。
折射率越大，光在该介质中传播速度越慢。
光在真空中的传播速度光在介质中的传播速度折射率与光速关系光的传播速度与介质关系光的直线传播与衍射现象光的直线传播光在同一种均匀介质中沿直线传播。
光的衍射现象光在传播过程中遇到障碍物或小孔时，会偏离直线传播方向，发生衍射现象。
衍射的种类根据障碍物或孔的尺寸不同，衍射现象可以分为夫琅禾费衍射和菲涅尔衍射等。
光的偏振与旋光性光的偏振现象光波在某些方向上振动较强，而在另一些方向上振动较弱或没有振动的现象称为偏振。
偏振光的产生与检测通过偏振片可以获得偏振光，利用检偏器可以检测偏振光。
旋光性某些物质能使偏振光的振动平面发生旋转的现象称为旋光性，具有旋光性的物质称为旋光物质。
几何光学基础02光线与光束概念及分类光线定义表示光传播方向的几何线，忽略光的波动性质。
光束分类平行光束、发散光束、会聚光束等。
反射定律与折射定律应用反射定律入射光线、反射光线、法线在同一平面内，且入射角等于反射角。
折射定律入射光线、折射光线、法线在同一平面内，且入射角的正弦与折射角的正弦之比等于两种介质的折射率之比。
透镜成像原理及性质分析透镜成像基本原理光线经过透镜后发生偏折，形成实像或虚像。
透镜性质分析焦距、焦度、透过率等参数对成像的影响。
光学仪器基本原理介绍望远镜利用透镜或透镜组来放大远处物体的视角，使远处物体看起来更近、更大。
《光学》全套课件 PPT
[美]机载激光系统
•近年又产生了付立叶光学和非线性光学。 •付立叶光学：将数学中的付立叶变换和通讯中的线性系 统理论引入光学。
§1-1 光的电磁理论
一、光的电磁理论 按照麦克斯韦电磁场理论，变化的电场会产生变化 的磁场，这个变化的磁场又产生变化的电场，这样变化 的电场和变化的磁场不断地相互激发并由近及远地传播 形成电磁波。
•1610年，伽利略用自己制造的望远镜观察星体，发现了木星 的卫星。
• 斯涅耳和迪卡尔提出了折射定律
三、波动光学时期
• 1801年，托马斯· 杨做出了光的双缝干涉实验 • 1808年，马吕发现了光在两种介质界面上反射时的偏振性。
托马斯· 杨
பைடு நூலகம்
惠更斯
牛顿
• 1815年，菲涅耳提出了惠更斯——菲涅耳原理 • 1845年，法拉弟发现了光的振动面在强磁场中的旋转，揭 示了光现象和电磁现象的内在联系。 • 1865年，麦克斯韦提出，光波就是一种电磁波 通过以上研究，人们确信光是一种波动。
三、研究方法
实验 ——假设 ——理论 ——实验
§0-2 光学发展简史
一、萌芽时期 世界光学的（知识）最早记录，一般书上说是古希腊欧 几里德关于“人为什么能看见物体”的回答，但应归中国的 墨翟。从时间上看，墨翟（公元前468～376年），欧几里德 （公元前330～275年），差一百多年。
墨翟（公元前468～376年）
红 橙 黄 绿 青 蓝 紫
760nm~630nm 630nm~590nm 590nm~570nm 570nm~500nm 500nm~460nm 460nm~430nm 430nm~400nm
光在不同媒质中传播时，频率不变，波 长和传播速度变小。 折射率 n = c = ε μ r r
2024年中考物理复习 光学作图专项 习题课件(共12张PPT)
中考作图题（一）
类型一 光学作图 [典例1]牙医借助平面镜观察牙齿的背面,请在图中画出能反映此过程的光路图。
[典例2]如图所示,凸透镜的主光轴与水面相平,F是凸透镜的焦点,一束与水面平行的光射到凸透镜 上,经凸透镜折射后在水面发生了反射和折射,请画出此过程的光路图。
[强化训练] 1.(2022孝感)有时,黑板反射的光会“晃”着一些同学的眼睛。如图所示,A点表示被“晃”人的眼 睛,OA是发生这种现象时的一条反射光线。请在图中作出OA的入射光线。
5.如图所示,在清水池底水平放置一平面镜,一束光射向水面A点,经水折射和平面镜一次反射后射向 水面的B点,请作出该过程的光路图。
答案:如图所示
6.根据入射光线和折射光线,在图中的虚线框内画出适当类型的透镜。 答案:如图所示
7.(2022扬州)如图,请完成光线通过凸透镜的光路图。(F是凸透镜的焦点) 答案:如图所示
答案:如图所示
8.(2022广州)如图,凸透镜的焦点为F,光心为O。 (1)在图中画出S点发出的光线a经过透镜光心后的光线。 (2)S点发出的一条光线经过透镜后与主光轴平行,在图中画出上述光路。
答案:如图所示
9.如图所示,凹透镜的主光轴处于水平位置,F是其焦点,平面镜与水平方向成45°,请画出竖直激光 束AO经平面镜反射,再经凹透镜折射的光路图。
2.如图所示,某清澈池塘底部有一物体A,站在岸边的小明(假设小明的眼睛在C处)看到物体在B处,请 画出小明看到物体A的光路图。
答案:如图所示
3.图中的A′B′是物体AB经过平面镜M后所成的像,请在图中画出该物体。 答案:如图所示
பைடு நூலகம்
4.如图所示,请根据平面镜成像的特点确定发光点S的位置,保留作图痕迹。 答案:如图所示
类型一 光学作图 [典例1]牙医借助平面镜观察牙齿的背面,请在图中画出能反映此过程的光路图。
[典例2]如图所示,凸透镜的主光轴与水面相平,F是凸透镜的焦点,一束与水面平行的光射到凸透镜 上,经凸透镜折射后在水面发生了反射和折射,请画出此过程的光路图。
[强化训练] 1.(2022孝感)有时,黑板反射的光会“晃”着一些同学的眼睛。如图所示,A点表示被“晃”人的眼 睛,OA是发生这种现象时的一条反射光线。请在图中作出OA的入射光线。
5.如图所示,在清水池底水平放置一平面镜,一束光射向水面A点,经水折射和平面镜一次反射后射向 水面的B点,请作出该过程的光路图。
答案:如图所示
6.根据入射光线和折射光线,在图中的虚线框内画出适当类型的透镜。 答案:如图所示
7.(2022扬州)如图,请完成光线通过凸透镜的光路图。(F是凸透镜的焦点) 答案:如图所示
答案:如图所示
8.(2022广州)如图,凸透镜的焦点为F,光心为O。 (1)在图中画出S点发出的光线a经过透镜光心后的光线。 (2)S点发出的一条光线经过透镜后与主光轴平行,在图中画出上述光路。
答案:如图所示
9.如图所示,凹透镜的主光轴处于水平位置,F是其焦点,平面镜与水平方向成45°,请画出竖直激光 束AO经平面镜反射,再经凹透镜折射的光路图。
2.如图所示,某清澈池塘底部有一物体A,站在岸边的小明(假设小明的眼睛在C处)看到物体在B处,请 画出小明看到物体A的光路图。
答案:如图所示
3.图中的A′B′是物体AB经过平面镜M后所成的像,请在图中画出该物体。 答案:如图所示
பைடு நூலகம்
4.如图所示,请根据平面镜成像的特点确定发光点S的位置,保留作图痕迹。 答案:如图所示
《初中物理光学》课件
摄影技巧
介绍不同摄影技巧，如构图、色彩搭配等，以及 它们在拍摄中的应用。
数字摄影
介绍数字摄影的发展趋势，以及数字摄影与传统 摄影的区别和联系。
光通信
光通信原理
01
解释光通信的基本原理，包括光的调制和解调等概念。
光通信技术
02
介绍不同光通信技术，如光纤通信、自由空间光通信等，以及
它们在实际中的应用。
激光
定义
激光是一种特殊的人造光，它通 过受激发射放大原理产生，具有 高度的单色性、方向性和相干性
。
特点
激光的光线强度高、颜色纯正， 可以用于各种高精度、高效率的 加工和测量。同时，激光还具有 很好的稳定性，可以在各种环境
下保持恒定的输出。
应用
在工业、医疗、科研等领域中， 激光被广泛应用，如激光切割、
望远镜按结构可分为折射 望远镜、反射望远镜和折 反射望远镜。折射望远镜 使用透镜作为物镜和目镜 ；反射望远镜使用反射镜 作为物镜；折反射望远镜 使用透镜和反射镜结合。
04
作用
望远镜主要用于天文观测 、地面观测和军事侦察等 领域，可以帮助人们观测 到远处的天体、景物和目 标。
显微镜
01 总结词
显微镜是一种观察微小物体的 光学仪器，由多个透镜组成。
光通信发展前景
03
分析光通信的发展趋势和未来发展方向，以及光通信在信息化
社会中的重要地位。
01
光的类型
自然光
定义
应用
自然光指的是太阳发出的光线，它包 含了光谱中的所有颜色，是人们日常 生活中最常见的光源。
在建筑、摄影等领域中，自然光被广 泛利用，以营造舒适、自然的氛围。
特点
自然光的光线均匀、柔和，能够提供 良好的照明效果，同时它还具有促进 人体分泌维生素D等有益健康的特性 。
介绍不同摄影技巧，如构图、色彩搭配等，以及 它们在拍摄中的应用。
数字摄影
介绍数字摄影的发展趋势，以及数字摄影与传统 摄影的区别和联系。
光通信
光通信原理
01
解释光通信的基本原理，包括光的调制和解调等概念。
光通信技术
02
介绍不同光通信技术，如光纤通信、自由空间光通信等，以及
它们在实际中的应用。
激光
定义
激光是一种特殊的人造光，它通 过受激发射放大原理产生，具有 高度的单色性、方向性和相干性
。
特点
激光的光线强度高、颜色纯正， 可以用于各种高精度、高效率的 加工和测量。同时，激光还具有 很好的稳定性，可以在各种环境
下保持恒定的输出。
应用
在工业、医疗、科研等领域中， 激光被广泛应用，如激光切割、
望远镜按结构可分为折射 望远镜、反射望远镜和折 反射望远镜。折射望远镜 使用透镜作为物镜和目镜 ；反射望远镜使用反射镜 作为物镜；折反射望远镜 使用透镜和反射镜结合。
04
作用
望远镜主要用于天文观测 、地面观测和军事侦察等 领域，可以帮助人们观测 到远处的天体、景物和目 标。
显微镜
01 总结词
显微镜是一种观察微小物体的 光学仪器，由多个透镜组成。
光通信发展前景
03
分析光通信的发展趋势和未来发展方向，以及光通信在信息化
社会中的重要地位。
01
光的类型
自然光
定义
应用
自然光指的是太阳发出的光线，它包 含了光谱中的所有颜色，是人们日常 生活中最常见的光源。
在建筑、摄影等领域中，自然光被广 泛利用，以营造舒适、自然的氛围。
特点
自然光的光线均匀、柔和，能够提供 良好的照明效果，同时它还具有促进 人体分泌维生素D等有益健康的特性 。
赵凯华光学课件及习题答案PPT
tT
人眼和接收器只能感知光波的平均能流密度 有实际意义的是光波的平均能流
三、光 谱
1）单色光：仅有单一波长的光叫单色光， 否则是非单色光。
2）谱密度： d I~d i() dI
d
3）光谱：谱密度随波长变化的分布曲线
I
d
I
i()d
0
0
4）连续光谱：光谱随波长的变化分布连续叫做
连续光谱.
5）线光谱：光谱集中在一些分立的波长区 间的线状谱线，就叫线光谱。
§4 费马原理
4.1 光程定义：
如图，在均匀媒质中有：(QP )nl
在m种不同的媒质中有：
m
(QP) ni li
Q l1 M l2 N l3
媒质1
n1
媒质2 媒质3
n2 n3
P
i1
P
在折射率连续变化的媒质中：(QP) ndl Q
4.2 光在媒质中走过的光程等于
在真空中走过的几何路程
证明： t l0 l
二、几何光学时期
<1500～1800，大约300年>
1、建立了光的反射定律和折射定律， 奠定了几何光学的基础
2、研制出了望远镜和显微镜等光学仪器 3、牛顿为代表的微粒说占据了统治地位 4、对折射定律的解释是错误的
n2 n1 v2n v1n
v 1t
v 1 t v 1 s in i1 v 2 t v 2s in i2 v 1 n
p(pressure)
(air)T1(temperature)
vap1(water vapour content)
下蜃景(Inferior mirages)出现在真实物体的下方。
上蜃景(Superior mirages)出现在真实物体的上方。
人眼和接收器只能感知光波的平均能流密度 有实际意义的是光波的平均能流
三、光 谱
1）单色光：仅有单一波长的光叫单色光， 否则是非单色光。
2）谱密度： d I~d i() dI
d
3）光谱：谱密度随波长变化的分布曲线
I
d
I
i()d
0
0
4）连续光谱：光谱随波长的变化分布连续叫做
连续光谱.
5）线光谱：光谱集中在一些分立的波长区 间的线状谱线，就叫线光谱。
§4 费马原理
4.1 光程定义：
如图，在均匀媒质中有：(QP )nl
在m种不同的媒质中有：
m
(QP) ni li
Q l1 M l2 N l3
媒质1
n1
媒质2 媒质3
n2 n3
P
i1
P
在折射率连续变化的媒质中：(QP) ndl Q
4.2 光在媒质中走过的光程等于
在真空中走过的几何路程
证明： t l0 l
二、几何光学时期
<1500～1800，大约300年>
1、建立了光的反射定律和折射定律， 奠定了几何光学的基础
2、研制出了望远镜和显微镜等光学仪器 3、牛顿为代表的微粒说占据了统治地位 4、对折射定律的解释是错误的
n2 n1 v2n v1n
v 1t
v 1 t v 1 s in i1 v 2 t v 2s in i2 v 1 n
p(pressure)
(air)T1(temperature)
vap1(water vapour content)
下蜃景(Inferior mirages)出现在真实物体的下方。
上蜃景(Superior mirages)出现在真实物体的上方。
高考物理光学ppt课件
折射现象
折射率与光速的关系
不同介质中光速不同，折射率与光速 成反比。
光从一种介质斜射入另一种介质时， 传播方向发生改变的现象，如棱镜分 光、透镜成像等。
2024/1/25
9
全反射与临界角
全反射现象
当光从光密介质射入光疏介质时，如果入射角大于或等于某一特定 角度（临界角），则光线完全反射回原介质，不再进入光疏介质。
2024/1/25
22
06 高考物理光学备考策略
2024/1/25
23
熟悉考纲要求和考试形式
2024/1/25
01
仔细阅读并理解高考物理考纲中 光学部分的要求，明确考试形式 和评分标准。
02
了解历年高考物理光学试题的命 题规律和难易程度，为备考制定 合理的复习计划。
24
系统复习光学基础知识
熟练掌握几何光学的 基本概念和规律，如 光的反射、折射、全 反射等。
27
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
2024/1/25
28
全反射现象
当光从光密介质射入光疏介质时，如果入射角大于或等于临界角，就会 发生全反射现象。
20
考点二：透镜成像原理及应用
透镜的分类及特点
凸透镜和凹透镜的形状、光学性质及其成像特点 。
透镜成像规律
物体在透镜的不同位置时，成像的位置、大小和 倒正情况。
透镜的应用
了解透镜在日常生活、生产和科研中的应用，如 照相机、投影仪、放大镜等。
2024/1/25
15
光的干涉现象及应用
双缝干涉
光通过两个小缝后，在屏幕上产 生明暗相间的干涉条纹，用于测
量光的波长。
薄膜干涉
精品物理光学PPT课件(完整版)
实验装置
激光源、双缝、屏幕。
实验现象
在屏幕上观察到明暗相间的干涉条纹。
理论分析
通过双缝的光波在屏幕上叠加，形成干涉图样。根据干涉条件，可推 导出条纹间距与光源波长、双缝间距及屏幕距离的关系。
薄膜干涉原理及应用
01
薄膜干涉
光波在薄膜前后表面反射后叠加形成的干涉现象。
02 03
原理分析
光波在薄膜前后表面反射时，相位发生变化，当光程差为半波长的奇数 倍时，反射光相互加强，形成亮纹；当光程差为半波长的偶数倍时，反 射光相互减弱，形成暗纹。
光的偏振现象
光波是横波，其振动方向 垂直于传播方向。通过偏 振片可以观察到光的偏振 现象。
几何光学基本概念
光线和光束
光线表示光传播的路径和 方向，光束是由无数条光 线组成的集合。
光的反射和折射
光在两种不同介质的交界 面上会发生反射和折射现 象，遵循反射定律和折射 定律。
透镜成像
透镜是一种光学元件，可 以改变光线的传播方向。 通过透镜可以形成实像或 虚像。
光的色散
色散是指复色光分解为单色光的现象 。牛顿的棱镜实验揭示了光的色散现 象。
02
光的干涉现象
干涉现象及其条件
干涉现象
干涉图样
两列或多列光波在空间某些区域相遇 时，光强在空间重新分布的现象。
明暗相间的条纹，反映了光波的振幅 和相位信息。
干涉条件
两列光波的频率相同、振动方向相同 、相位差恒定。
双缝干涉实验分析
量子光学应用与前景
列举量子光学在量子通信、量子计算、量子精密测量等领域的应 用，以及未来可能的发展趋势和挑战。
06
实验方法与技巧指导
基本实验仪器使用说明
分光计
激光源、双缝、屏幕。
实验现象
在屏幕上观察到明暗相间的干涉条纹。
理论分析
通过双缝的光波在屏幕上叠加，形成干涉图样。根据干涉条件，可推 导出条纹间距与光源波长、双缝间距及屏幕距离的关系。
薄膜干涉原理及应用
01
薄膜干涉
光波在薄膜前后表面反射后叠加形成的干涉现象。
02 03
原理分析
光波在薄膜前后表面反射时，相位发生变化，当光程差为半波长的奇数 倍时，反射光相互加强，形成亮纹；当光程差为半波长的偶数倍时，反 射光相互减弱，形成暗纹。
光的偏振现象
光波是横波，其振动方向 垂直于传播方向。通过偏 振片可以观察到光的偏振 现象。
几何光学基本概念
光线和光束
光线表示光传播的路径和 方向，光束是由无数条光 线组成的集合。
光的反射和折射
光在两种不同介质的交界 面上会发生反射和折射现 象，遵循反射定律和折射 定律。
透镜成像
透镜是一种光学元件，可 以改变光线的传播方向。 通过透镜可以形成实像或 虚像。
光的色散
色散是指复色光分解为单色光的现象 。牛顿的棱镜实验揭示了光的色散现 象。
02
光的干涉现象
干涉现象及其条件
干涉现象
干涉图样
两列或多列光波在空间某些区域相遇 时，光强在空间重新分布的现象。
明暗相间的条纹，反映了光波的振幅 和相位信息。
干涉条件
两列光波的频率相同、振动方向相同 、相位差恒定。
双缝干涉实验分析
量子光学应用与前景
列举量子光学在量子通信、量子计算、量子精密测量等领域的应 用，以及未来可能的发展趋势和挑战。
06
实验方法与技巧指导
基本实验仪器使用说明
分光计
光学习题课
长江大学物理科学与技术学院
光学习题课
光学小结
一、光的干涉
Ⅰ 基本概念
1 光的相干条件：
振动频率相同 振动方向相同
位相相同或位相差恒定
只能利用同一原子的同一波列
2、相干光的获得：
把由光源上同一点发出的光设法分成两部分，再迭
加起来。
分波阵面法
分振幅法
2020/3/2
2
长江大学物理教程
3、光程与光程差
相邻明纹的间距：
x xk1 xk D / d
2020/3/2
19
长江大学物理教程
3.已知：S2 缝上覆盖的介质
厚度为 h ，折射率为 n ，设 入射光的波长为.
S1
r1
问：原来的零级条纹移至何处？S2
r2
若移至原来的第 k 级明条纹处， h
其厚度 h 为多少？
原来 k 级明条纹位置满足：
s
(o') (R2' r2' ) (R1' r1' ) 0
R1' s1
R1 R2
R2'
s2
r1 r2
X
o
r1'
r2'
o'
R2' R1'
r2' r1'
(o) (R1' r1) (R2' nt t r2 )
零级明纹下移,则整个条纹下移. (R1' R2' ) (r1 r2 ) (n 1)t 0
解：从S1和S2发出的相干 光所对应的光程差
r2 r1 k
设有介质时零级明条纹移到原
(r2 h nh) r1 来第 k 级处，它必须同时满足：
光学习题课
光学小结
一、光的干涉
Ⅰ 基本概念
1 光的相干条件：
振动频率相同 振动方向相同
位相相同或位相差恒定
只能利用同一原子的同一波列
2、相干光的获得：
把由光源上同一点发出的光设法分成两部分，再迭
加起来。
分波阵面法
分振幅法
2020/3/2
2
长江大学物理教程
3、光程与光程差
相邻明纹的间距：
x xk1 xk D / d
2020/3/2
19
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3.已知：S2 缝上覆盖的介质
厚度为 h ，折射率为 n ，设 入射光的波长为.
S1
r1
问：原来的零级条纹移至何处？S2
r2
若移至原来的第 k 级明条纹处， h
其厚度 h 为多少？
原来 k 级明条纹位置满足：
s
(o') (R2' r2' ) (R1' r1' ) 0
R1' s1
R1 R2
R2'
s2
r1 r2
X
o
r1'
r2'
o'
R2' R1'
r2' r1'
(o) (R1' r1) (R2' nt t r2 )
零级明纹下移,则整个条纹下移. (R1' R2' ) (r1 r2 ) (n 1)t 0
解：从S1和S2发出的相干 光所对应的光程差
r2 r1 k
设有介质时零级明条纹移到原
(r2 h nh) r1 来第 k 级处，它必须同时满足：
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一、光的三种现象及应用
光学现象
光的直线 传播
光路图
规律
实例
同一种匀质 影子的形成 介质中沿直 小孔成象 日食月食 线传播 水中倒影 潜望镜 平面镜成像
光的反射
反射定律
光的折射
池水变浅 折射定律 水中筷子上折 透镜成象
比较反射定律与反射定律
（1）四条光线（反射光线、入射光线、法线和 折射光线）共面 （2）反射光线、折射光线都与入射光线分居 法线的两侧 （3）反射角折射角都随着入射角的增大而增大 （4）反射光线和折射光线都是可逆的 （1）反射光线和入射光线位于界面的同侧。折 射光线和入射光线位于界面的两侧
（2）想象一下，看电影时如果将电影屏幕换成平面镜， 观看效果会怎样？
练习： （1）根据图中光线通过某种镜子前后的传播方向，在方 框内填上适当种类的镜子
（2）某人在商店买东西时，他通过镜子发现自己是躺 着的，那么这面镜子与地面成 45 度角放置的。 （3）一发散光线通过某一透镜后仍为发散光线，则该 透镜是：（ B ） A凸透镜 B凹透镜 B可能是 凸透镜可能是凹透镜 D无法判断
相 同 点 不 同 点
（2）反射角一定等于入射角，折射角不一定等 于入射角，可大于、等于或小于入射角
练习： （1）如图是光在空气和玻璃两种物质中传播的路线，请用 箭头标出光线的传播方向。其中 BO 入射光线，OA 是反射光线， OC 是折射光线，入射角的大小是 60度 ， 反射角的大小是60度 ，折射角的大小 30度 ，光线的由 空气 射入 玻璃 的。 A 30 O 30 B 30 C
(4)钟楼上有一时钟,如图,则此时它在水中的倒影是 9点20分
三 成象知识复习 1 平面镜成象 （1）研究平面镜成象时用 玻璃板 代替平面镜，其目的是 能够测出虚象的大小、到镜的距离以及物象对应点 。 连线是否与镜面垂直。 （2）平面镜成象特点 等大、等距 、物象连线跟镜面垂直、 垂直、正立。 （3）平面镜成象作图有哪两种作法？ 答：一是根据平面镜成象特点作图 二是根据光的反射定律作图 A B A A B A
象的性质
不能
同侧
正立
光反向延长会聚
4 平面镜和凸透镜成虚象的区别
象的性质 元件 象的大小物象与镜的位置 成象原因
平面镜 等大 凸透镜 放大
异侧
同侧
反射光线反射延长会聚成
折射光线反射延长会聚成
练习： （1）在做凸透镜成象的实验中，发现物距u=5cm时，成正 立的象，u=8cm时成倒立的象，那么下列判断正确的是（ ） A u=4cm时，可能成放大的实象， B u=9cm时，一定成放大的实象， C u=14cm时，可能成缩小的实象， D u=17cm时，一定成缩小的实象。 ( 2 )有一光学仪器，当光无论从哪个方向射入时，它都将 原路射回，此光学仪器是怎样的？
B
B
2 凸透镜成象 C A B B F B F A A
A B u>2f f<v<2f f<u<2f v<2f u<f v<u 象的性质 倒立 缩小 实象 倒立 放大 实象 正立 放大 虚象 应用 照相机 D
投影仪 放大镜
3 凸透镜成实象与虚象比较
象性质
光屏呈现物象与镜位置象的正倒 成象原因 实象 异侧 倒立 光线实际会聚 能 虚象
光学现象
光的直线 传播
光路图
规律
实例
同一种匀质 影子的形成 介质中沿直 小孔成象 日食月食 线传播 水中倒影 潜望镜 平面镜成像
光的反射
反射定律
光的折射
池水变浅 折射定律 水中筷子上折 透镜成象
比较反射定律与反射定律
（1）四条光线（反射光线、入射光线、法线和 折射光线）共面 （2）反射光线、折射光线都与入射光线分居 法线的两侧 （3）反射角折射角都随着入射角的增大而增大 （4）反射光线和折射光线都是可逆的 （1）反射光线和入射光线位于界面的同侧。折 射光线和入射光线位于界面的两侧
（2）想象一下，看电影时如果将电影屏幕换成平面镜， 观看效果会怎样？
练习： （1）根据图中光线通过某种镜子前后的传播方向，在方 框内填上适当种类的镜子
（2）某人在商店买东西时，他通过镜子发现自己是躺 着的，那么这面镜子与地面成 45 度角放置的。 （3）一发散光线通过某一透镜后仍为发散光线，则该 透镜是：（ B ） A凸透镜 B凹透镜 B可能是 凸透镜可能是凹透镜 D无法判断
相 同 点 不 同 点
（2）反射角一定等于入射角，折射角不一定等 于入射角，可大于、等于或小于入射角
练习： （1）如图是光在空气和玻璃两种物质中传播的路线，请用 箭头标出光线的传播方向。其中 BO 入射光线，OA 是反射光线， OC 是折射光线，入射角的大小是 60度 ， 反射角的大小是60度 ，折射角的大小 30度 ，光线的由 空气 射入 玻璃 的。 A 30 O 30 B 30 C
(4)钟楼上有一时钟,如图,则此时它在水中的倒影是 9点20分
三 成象知识复习 1 平面镜成象 （1）研究平面镜成象时用 玻璃板 代替平面镜，其目的是 能够测出虚象的大小、到镜的距离以及物象对应点 。 连线是否与镜面垂直。 （2）平面镜成象特点 等大、等距 、物象连线跟镜面垂直、 垂直、正立。 （3）平面镜成象作图有哪两种作法？ 答：一是根据平面镜成象特点作图 二是根据光的反射定律作图 A B A A B A
象的性质
不能
同侧
正立
光反向延长会聚
4 平面镜和凸透镜成虚象的区别
象的性质 元件 象的大小物象与镜的位置 成象原因
平面镜 等大 凸透镜 放大
异侧
同侧
反射光线反射延长会聚成
折射光线反射延长会聚成
练习： （1）在做凸透镜成象的实验中，发现物距u=5cm时，成正 立的象，u=8cm时成倒立的象，那么下列判断正确的是（ ） A u=4cm时，可能成放大的实象， B u=9cm时，一定成放大的实象， C u=14cm时，可能成缩小的实象， D u=17cm时，一定成缩小的实象。 ( 2 )有一光学仪器，当光无论从哪个方向射入时，它都将 原路射回，此光学仪器是怎样的？
B
B
2 凸透镜成象 C A B B F B F A A
A B u>2f f<v<2f f<u<2f v<2f u<f v<u 象的性质 倒立 缩小 实象 倒立 放大 实象 正立 放大 虚象 应用 照相机 D
投影仪 放大镜
3 凸透镜成实象与虚象比较
象性质
光屏呈现物象与镜位置象的正倒 成象原因 实象 异侧 倒立 光线实际会聚 能 虚象