光学教程-总结
光学教程知识点总结反思
光学教程知识点总结反思光学是研究光的传播、反射、折射等现象的学科。
它是一门古老而又前沿的学科，早在古希腊时期就已经有人开始研究光的性质。
在现代科学技术中，光学的应用非常广泛，包括激光技术、光通信技术、光学成像技术等等。
本文将从光学的基本原理、光学成像、干涉与衍射、光的谱学等方面进行知识点总结与反思。
一、光学的基本原理1. 光的本质光学的基本原理之一就是要了解光的本质。
根据光的波动说和光的粒子说，我们可以理解光是一种波动的电磁辐射，也可以理解光是由一种粒子——光子组成。
这两种理论虽然有着不同的观点，但都能够解释光的现象和特性。
2. 光的传播光的传播是光学的基本原理之一。
光可以从一个介质传播到另一个介质，其传播的规律可以用光学的折射定律来描述。
在不同介质中的折射率不同，就会导致光线的折射现象。
3. 光的反射光的反射也是光学的基本原理之一。
当光线从一个介质错开到另一个介质时，如果两个介质的界面平面，那么光线会按照反射定律进行反射。
这个反射定律可以用来解决许多实际问题，比如平面镜的成像等等。
4. 光的折射光的折射是光学的基本原理之一。
通常我们可以用折射定律来描述光的折射现象。
当光线从一个介质射入另一个折射率大的介质中时，光线会向法线方向弯曲，这种现象就是折射。
5. 光的衍射光的衍射也是光学的基本原理之一。
当光线经过一个小孔或者射到一个边缘处时，会产生衍射现象。
衍射现象是光学中非常重要的现象，它可以用来解释光的波动性质。
6. 光的干涉光的干涉也是光学的基本原理之一。
干涉是指两束或者多束光线叠加在一起所产生的干涉现象。
这种现象在实际生活中有着广泛的应用，比如干涉仪器的设计、光的光谱分析等等。
以上是光学的基本原理之一，光学在这基础上发展出了许多实际应用领域。
下面我们来具体介绍其中的一些内容。
二、光学成像1. 几何光学成像几何光学成像是光学中的一个重要概念。
在几何光学成像中，我们可以根据物体到透镜或者镜面的距离、物体的位置和尺寸、光的角度等等，来计算和描述成像。
大学《光学教程》复习要点
第一章几何光学1几何光学基本定律：光在均匀介质里沿直线传播2光的反射定律：光的入射角等于反射角3光的折射定律任何介质的折射率都等于光在真空中的传播速度c与光在该介质中的传播速度v的比值。
n=c/v绝对折射率4光的独立传播定律多束光传播时互不干扰5光路可逆定理光程费马定理费马原理的严格表述：光在传播过程中总是沿着光程为极值的路径传播。
沿着光程为极值的路径传播有三种情况：恒定值、最小值和最大值。
成像的基本概念光线的基本叫光束在均匀介质中，各光线从同一点发出或聚焦于(反向聚焦于)同一点的光束称为单心光束；点光源发出的是单心光束单心性的保持与破坏在光线传播路径中的若干反射面和折射面组成的光学系统叫做光具组。
物方空间与像方空间物与像的概念实物虚物实像虚像判别各种像光线在射到光具组前表面之前存在会聚点，称为实物光线在射到光具组前表面之后，其延长线会聚为一点的，称为虚物光线经光具组后表面射出后会聚一点，所形成的像称为实像；光线经光具组后表面射出后，反向延长会聚一点所形成的像称为虚像光的平面反射（保持光束单心性）全反射光的平面折射（破坏光束的单心性）光的折射的特殊情况，光垂直入射此时有个“相似深度”发生全反射现象的原因：1入射角大于或等于临界角光由光疏介质入射到光密介质全反射临界角。
符号法则新笛卡儿法左负右正，下负上正(1)光线和主轴交点的位置都从顶点算起，凡在顶点右方者，其间距离的数值为正；凡在顶点左方者，其间距离的数值为负。
物点或像点至主轴的距离，在主轴上方为正，在下方为负。
(2)光线方向的倾斜角度都从主轴(或球面法线)算起，并取小于π／2的角度。
由主轴(或球面法线)转向有关光线时，若沿顺时针方向转，则该角度的数值为正；若沿逆时针方向转动的，则该角度的数值为负(在考虑角度的符号时，不必考虑组成该角度两边的线段的符号)光的球面折射：光焦度：上式右端仅与介质的折射率及球面的曲率半径有关，因而对于一定的介质及一定形状的表面来讲是一个不变量，我们定义此量为光焦度，以Φ表示，代表折射面对光线的方向改变的能力。
光学的知识点总结
光学的知识点总结一、光的波动性和粒子性1. 光的波动性：光是一种电磁波，具有波动性。
光的波长、频率和速度是其波动特性的重要参数。
根据光的波长，可以将光分为可见光、紫外光、红外光等不同波长范围的光谱。
2. 光的粒子性：光也具有粒子性，即光子。
光子是光的传播媒介，通过光子理论可以解释光的干涉、衍射等现象。
二、光的反射和折射1. 光的反射：当光线遇到一个光滑的表面时，会发生反射。
根据反射定律，入射角等于反射角。
2. 光的折射：当光线从一种介质进入另一种介质时，会发生折射。
根据折射定律，入射角、折射角和介质的折射率之间存在一定的关系。
三、透镜和成像1. 透镜的类型：透镜可以分为凸透镜和凹透镜。
凸透镜将光线汇聚到一个焦点，而凹透镜是分散光线。
2. 成像规律：透镜成像遵循一些规律，例如物距、像距、物高、像高之间的关系可以通过透镜成像公式进行计算。
四、干涉和衍射1. 干涉：当两束光波相遇时，它们会发生干涉现象。
根据干涉现象可以制作干涉仪，用于测量光的波长、薄膜厚度等参数。
2. 衍射：当光波通过一个小孔或物体边缘时，会发生衍射现象。
衍射可以用来解释光的弯曲现象，并且是激光技术中的重要原理。
五、光的偏振1. 偏振现象：光在传播过程中会发生偏振现象，即光振动方向的归一化。
根据偏振现象可以制作偏振片，用于光学仪器中的光控制和分析。
2. 偏振方向：偏振片能够将非偏振光或自然光转化为具有特定偏振方向的偏振光。
六、光的吸收和发射1. 光的吸收：物质对光的吸收能力与物质的性质有关，一些物质对特定波长的光具有很强的吸收能力。
2. 光的发射：当物质受到激发时，会发射出特定波长的光，这被称为发射现象。
发射光谱可以用来分析物质的组成和结构。
七、光学系统和光学仪器1. 光学系统：由一系列光学元件（例如透镜、棱镜、偏振片、镜面等）构成的光学装置称为光学系统。
光学系统广泛应用于望远镜、显微镜、光学显微镜、激光器等光学仪器中。
2. 光学仪器：使用光学系统进行光学成像、测量、分析等目的的装置称为光学仪器。
光学课程总结 - 2013
平面波 球面波
光强
光学课程总结
光度学基本概念
照度（lx） 1lx=1lm/m2 发光强度 （点光源） IV = d/ d (cd) 1 cd = 1 lm/1 sr 亮度 (面光源 ) 视见函数 V()
光源
光视效能
光功率 (W)
光通量 （lm）
(cd/cm2 )
光学课程总结
几何光学
第2章 几何光学
—马吕斯定律 （若x是偏振化方向）
光学课程总结
反射和折射时光的偏振 反射光中垂直入射面的分量比例大， 折射光中平行入射面的分量比例大。
n 1 · · i0 i0 · · · · S n2 r0
··
线偏振光
i 0 —布儒斯特角或 起偏角 i0 +r0 = 90O
·
部分偏振光
n2 tg i0 n21 —布儒斯特定律 n1
最基本的内容：费马原理、光程概念 基本规律 直线传播定律、独立传播定律以及光路可逆性原理 Snell定律: sin1/sin2 = n12 光纤和棱镜
全反射的临界角： C = arcsin(n2/n1)
惠更斯原理：波前上每一个点都可看做是发出球面子 波的波源，这些子波的包络面就是下一时刻的波前。
2
光学课程总结
光的衍射
单缝的夫琅禾费衍射 观测屏 x2 x x1
1
衍射屏 透镜
a sin k
（暗纹）
k 1， 2， 3…
a
0
0
x 0
1 x f x0 a 2
2
f
sin I I 光强分布： 0
屏上任一点P的振动，可用积分法、半波带法和矢量图法求得
光学知识点总结
光现象知识总结一．光的产生1、光源：定义：能够发光的物体叫光源。
分类：自然光源，如 太阳、萤火虫；人造光源，如 篝火、蜡烛、油灯、电灯。
月亮 本身不会发光，它不是光源。
二．光的传播1.规律：光在同种均匀介质中是沿直线传播的，光在密度不均匀的液体或气体中传播会折射，比如海市蜃楼，星星闪烁，通过火苗看物体会晃动。
2、光线是由一小束光抽象而建立的理想物理模型，建立物理模型法是研究物理的常用方法之一。
辅助线：法线和光的反向延长线要用虚线表示。
实际光线：用实线表示，且带有箭头。
3、应用及现象：① 激光准直，站对看齐。
②影子的形成：光在传播过程中，遇到不透明的物体，在物体的后面形成黑色区域即影子。
③日食月食的形成是由于光沿直线传播。
日地月同线时，地球 在中间时可形成月食。
日月地同线时，当地球在月球后面可形成日食：在1的位置可看到日全食， 在2的位置看到日偏食， 在3的位置看到日环食。
④ 小孔成像：小孔成像成倒立的实像其像的形状与小孔的形状无 关。
只与光源（亮物体）的形状有关。
像的大小与物体到小孔的距离和光屏到小孔的距离共同决定。
稍大的小孔成模糊的像，较大的大孔不能成像，只能形成与大孔相同形 状的亮斑。
4、光速：光的传播不需要介质（真空中可以传播）1232太阳月光在真空中速度C=3×108m/s=3×105km/s；光在空气中速度约为3×108m/s。
光在水中速度为真空中光速的3/4，在玻璃中速度为真空中速度的2/3 。
三、光的反射1、定义：光从一种介质射向另一种介质表面时，一部分光被反射回原来介质的现象叫光的反射。
2、反射定律：三线同面,法线居中,两角相等,光路可逆.即: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于法线的两侧，反射角等于入射角。
光的反射过程中光路是可逆的。
实验：光的反射定律1.实验材料准备材料：激光笔、平面镜、白纸板、量角器、纸筒（牙膏盒）等。
光学总结
6. 在空气中有一劈形透明膜，其劈尖角＝ 1.0×10-4rad，在波长＝700 nm的单色光垂直照射 下，测得两相邻干涉明条纹间距l＝0.25 cm，由此 1.40 可知此透明材料的折射率n＝______
7.如图所示，波长为的平行单色光垂直照射到两 个劈形膜上，两劈尖角分别为1和 2，折射率分 别为n1和n2，若二者分别形成的 干涉条纹的明条纹间距相等，则1 , n n n = n 2，n1和n2之间的关系是___________ ． 1 1 2 2
2n
液
2
= (1–1/n)/( 2L)＝1.7×10-4 rad
14.用波长＝500 nm(1nm＝10-9 m)的单色光垂直 照射在由两块玻璃板(一端刚好接触成为劈棱)构 成的空气劈形膜上．劈尖角 ＝2×10-4 rad．如 果劈形膜内充满折射率为n＝1.40的液体．求从劈 棱数起第五个明条纹在充入液体前后移动的距 离． 解：2ne＋/2＝5 e＝L →2nL＝9/2， L＝9/(4n), 充液前 L1＝9/4 ; 充液后L2＝9/4n
k = 2 ，2 = 1000 nm，k = 3，3 = 600 nm，
k = 4， 4 = 428.6 nm，k=5, 5 = 333.3 nm． ∴ 在可见光范围内，干涉加强的光的波长是 ＝600 nm 和＝428.6 nm．
2
2
1. 在图示三种透明材料构成的牛顿环装置中 , 用单色光垂直照射，在反射光中看 到干涉条纹，则在接触点 P 处形 1.62 1.52 1.62 1.75 P 1.52 右半部暗，左半部明 成的圆斑为___________________ 图中数字为各处的折射 2.一束波长为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 / (4n) 射光得到干涉加强，则薄膜最小的厚度为_____ 3. 若把牛顿环装置(都是用折射率为1.52的玻璃 制成的)由空气搬入折射率为1.33的水中，则干涉 条纹 (A) 中心暗斑变成亮斑．(B) 变疏． (C) 变密． (D) 间距不变． [C]
光学知识点总结
光学知识点总结光学知识点总结一、光的传播1、光源:_________________________。
(1)自然光源如:太阳，萤火虫(2)人造光源如:蜡烛，电灯2、光的传播:(1)光在____________介质中是沿直线传播的(2)直线传播现象影子的形成:日食、月食(你能解释吗，尝试一下)小孔成像:成___________的像(你会画图吗，)3、光的传播速度":(1)光在真空中的传播速度是____________。
(2)光在水中的传播速度比在真空中的______。
对比:声音在真空中的传播速度是_____，在空气中的传播速度是____________。
二、光的反*1、反*现象:光*到物体的表面被反*出去的现象2、概念:(1)一点:入*点(2)二角:入*角:__________________________。
反*角:__________________________。
(3)三线:入*光线、反*光线、法线3、反*定律:(1)________________________________(三线共面)(2)_________________________________(两线异侧)(3_)________________________________(两角相等)尝试:画图解释光的反*定律4、反*分类:(1)镜面反*:________________________(画图说明)(2)漫反*:__________________________(画图说明)有人说镜面反*遵守光的反*定律而漫反*不遵守光的反*定律你认为呢，5、平面镜成像:特点:____________________________________。
成像作图举例三、光的折*1、折*现象:光由一种介质*入另一种介质时，在介面上将发生光路改变的现象。
常见现象:筷子变"弯"、池水变浅、海市蜃楼。
2、光的折*规律:_________________________________________________________________________。
光学教程-总结
s in 1
0.61
R
1.22
D
艾里斑的线半径为： l 1.22 f
D
第二章 光的衍射
任何具有空间周期性的衍射屏都可以叫衍射光栅。
I
p
Ap2
s in 2 u2
u
sin2 N(d sin
sin2(d sin )
)
I0
s in 2 u2
u
sin2 Nv sin2 v
第二章 光的衍射
光栅衍射的强度分布 I / I0
B
r s
第三章 几何光学基本原理
近轴光线条件下球面反射的物像公式
1 1 2 s s r
对于r一定的球面，只有一个s
P
和给定的s对应，此时存在确定的像点。
这个像点是一个理想的像点，称为高
斯像点。s称为物距， 称s为 像距
1 1 1 s s f
C P O
这个联系物距和像距的公式称为球面反射物像公式。
人眼的分辨本领是描述人眼刚刚能区分非常靠近的两个物点的能 力的物理量。
瞳孔的分辨极限角为
U0
0.610
R
0.610
555 10 7 cm 0.1cm
3.4 10 4 rad
1
望远镜物镜的分辨极限常以物镜焦平面上刚刚能够分辨开的两个 象点之间的直线距离来表示，这极限值为
y
f 1
1.220
d
/ f
显微镜是用以观察在其物镜第一焦点附近（靠外）的物体的光学
系统。物体经物镜折射后在中间像面上所产生的艾里斑与平行光束 衍射时有几乎同样大小的角半径。
y 0.610
n sin u
第四章 光学仪器的基本原理
光学方面的知识点总结
光学方面的知识点总结一、光的性质1.1 光的波动性光是一种电磁波，具有波动性。
光的波动性表现在光的干涉、衍射和偏振等现象上。
1.2 光的颗粒性光也具有颗粒性，即光子。
光子是一种能量量子，能够传递能量和动量，解释了光的一些特殊现象，如光电效应和康普顿散射等。
二、光的传播2.1 光的传播速度在真空中，光的传播速度为光速c，约为3×10^8m/s。
在介质中，光的速度会减慢，其速度与介质的折射率有关。
2.2 光的传播方向光以直线传播，光的传播方向可以用光线来描述。
光线是法照面的矢量表示，也可以用波阵面来描述。
三、光的反射和折射3.1 光的反射定律光线射到光滑表面上时，经过反射后与入射光线和法线之间的角度关系由反射定律来描述，即入射角等于反射角。
3.2 光的折射定律光线射到两种介质的分界面上时，经过折射后与入射光线和法线之间的角度关系由折射定律来描述，即入射角的正弦与折射角的正弦之比等于两介质的折射率之比。
四、光的成像4.1 光的成像方式光的成像包括几何光学成像和物理光学成像。
几何光学成像是利用光线的传播规律描述物体成像的方法，物理光学成像则是利用光的波动性和干涉、衍射等现象来描述物体成像的方法。
4.2 光的成像规律在几何光学中，成像规律可以用成像公式和透镜公式来描述。
成像公式描述物像距离、物像高度和焦距之间的关系，透镜公式描述物像距离、成像距离和透镜焦距之间的关系。
五、光的检测5.1 光的检测器光的检测器是一种利用光的能量来转换成电能的装置，常见的检测器有光电二极管、光敏电阻和光电倍增管等。
5.2 光的检测原理光的检测原理是利用光的作用力来使光子在检测器中产生电子和空穴对，从而产生电流。
检测器的输出信号与入射光的能量和波长等有关。
光学是一门博大精深的学科，上述知识点只是光学的冰山一角。
随着科学技术的进步以及实践经验的积累，光学领域的新知识和新技术会不断涌现。
希望本文对读者对光学有所帮助，激发大家对光学的兴趣，促进光学技术在各个领域的应用和发展。
(完整版)光学知识点总结
光现象知识总结一．光的产生1、光源：定义：能够发光的物体叫光源。
分类：自然光源，如 太阳、萤火虫；人造光源，如 篝火、蜡烛、油灯、电灯。
月亮 本身不会发光，它不是光源。
二．光的传播1.规律：光在同种均匀介质中是沿直线传播的，光在密度不均匀的液体或气体中传播会折射，比如海市蜃楼，星星闪烁，通过火苗看物体会晃动。
2、光线是由一小束光抽象而建立的理想物理模型，建立物理模型法是研究物理的常用方法之一。
辅助线：法线和光的反向延长线要用虚线表示。
实际光线：用实线表示，且带有箭头。
3、应用及现象：① 激光准直，站对看齐。
②影子的形成：光在传播过程中，遇到不透明的物体，在物体的后面形成黑色区域即影子。
③日食月食的形成是由于光沿直线传播。
日地月同线时，地球 在中间时可形成月食。
在1的位置可看到日全食， 在2的位置看到日偏食， 在3的位置看到日环食。
④ 小孔成像：小孔成像成倒立的实像其像的形状与小孔的形状无 关。
只与光源（亮物体）的形状有关。
像的大小与物体到小孔的距离和光屏到小孔的距离共同决定。
稍大的小孔成模糊的像，较大的大孔不能成像，只能形成与大孔相同形 状的亮斑。
4、光速：光的传播不需要介质（真空中可以传播）光在真空中速度C=3×108m/s=3×105km/s；光在空气中速度约为3×108m/s。
光在水中速度为真空中光速的3/4，在玻璃中速度为真空中速度的2/3 。
三、光的反射1、定义：光从一种介质射向另一种介质表面时，一部分光被反射回原来介质的现象叫光的反射。
2、反射定律：三线同面,法线居中,两角相等,光路可逆.即: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于法线的两侧，反射角等于入射角。
光的反射过程中光路是可逆的。
实验：光的反射定律1.实验材料准备材料：激光笔、平面镜、白纸板、量角器、纸筒（牙膏盒）等。
2.实验过程用光反射实验器演示光的反射规律：图4-2-1所示是光的反射实验器,实验器的底座上两个白色的光屏必须垂直于镜面，光屏的作用的是显示光路。
光学内容小结
三、相位差和光程差 真空中 n =1 光程： Δ = r 光程差： δ = r2 − r1 均匀介质中
c Δ = nr = r = ct υ
δ = n2 r2 − n1r1
c
Δ = nr
(ϕ
o1
= ϕ o 2 , n = 1)
δ=
υ2
r2 −
c
υ1
r1 = c( t 2 − t1 )
相位差：Δϕ =
λ ⎛ 1⎞ 相长 j = 0, ±1, ± 2L ：h = ⎜ j + ⎟ ⎝ 2⎠ 2 n − n sin i
2 2 2 2 1 1
h= j
λ
2 n − n sin i
2 2 2 2 1 1
相消
十一、迈克耳孙干涉仪：
Δh = N ⋅
十二、劈尖： 十三、牛顿环：
λ
2
or :
2 Δh λ= N
⎧ ⎪ r亮 = ⎨ ⎪r = ⎩暗
M = − 25 l = βM ′ f 1′ f 2′
2. 放大镜 3. 目 镜
4. 显微镜
5. 望远镜 M = − f1′
′ f2
u = θ 1 = 0.610 二、分辨本领 R λ ′ 1. 人 眼 u 0 = θ 1 = 0.610 nR （瑞利判据） λ Δy = 0.610 2. 显微镜 nsinu λ Δ y ′ = 1 . 220 3. 望远镜 d
第5章 光的偏振
一、五种偏振态： ⒈自然光：
通过理想偏振片后，光强减为原来的一半。
Io Ix = Iy = , 2
r ⒉线偏振光： E = Ex x ˆ + Ey y ˆ = ( Aox x ˆ ± Ao y y ˆ ) cos(ωt − kz)
《光学教程》期末总复习
2
k k´ P
等倾干涉
(2n2 d 0 cos i2 )
2
2 ( 2 j 1) 暗纹 2 ( j 0,1,2,)
(2 j )
焦平面
明纹
f
透镜 O 玻璃片 λ i´ i
干涉花样明暗相间的同心圆环，干 涉条纹呈现在透镜的焦平面上。 d0↑，条纹从中心向外长出，条纹 变密； d0 ↓，条纹向中心陷落，条 纹变疏。
单缝衍射 因子
中央极大条件: b sin 次极大条件:
b 2 f 2 b
次级暗纹角 宽度
b l f 2
b
接上表:
光强分布 夫 氏 圆 孔 衍 射 决定 极大条件 光强 中央极大: 分布 因素
0.61
极小条件
花样特征
0.61 R sin
A 平面反射成像规律 R→∞ ★ 单球面反射成像规律 平行平面板的折射成像规律 棱镜的折射成像规律 ★ 单球面折射成像规律 ★ 薄透镜成像规律
★
共轴球面系统成像规律
2. 平面反射折射
n2 全反射临界角 ic sin 像似深度 y=yn2 n1 n1
1
3.成像符号法则
符号规则
实正虚负规则； 笛卡尔坐标规则。
P`
o2
-U‘’
-U‘’ O
Q`
Q‘’
目镜系统
④光栅光谱仪： d j 角：D d dcos jN 色：p
j 线：L Df f dcos
I
’ sin
0级
1级
2级
3级
b b
光学专业课知识点总结
光学专业课知识点总结1. 光的特性光的传播是波动的传播，光波是以电磁场、磁场为振动的传播。
光有两种传播方式，即以波的形式传播（波动光学），和以光子的形式传播（量子光学）。
光在介质中传播时会发生折射、反射、散射等现象。
2. 几何光学几何光学是用光线来研究光的传播规律和光学器件的特性。
在几何光学中，学生将学习光的折射定律、反射定律、光学成像、光学仪器等相关知识。
3. 波动光学波动光学是研究光的波动性质、干涉、衍射、偏振等现象。
学生将学习光的波动方程、菲涅尔衍射、菲涅尔镜头、暗条纹和明条纹等相关知识。
4. 光学仪器光学仪器是运用几何光学和波动光学理论制作的用来弯曲、分离、聚集、转照、检测、放大光等的设备。
学生将学习光学仪器的工作原理和应用，比如望远镜、显微镜、光谱仪等。
5. 光学材料与光学元件光学材料是专门用于制造光学元件的材料，例如光学玻璃、光学晶体、光学塑料等。
光学元件是利用光学原理设计和制作的用于调控光场和光学信号的材料，如透镜、棱镜、光纤等。
6. 光学成像光学成像是指利用光学原理将被摄物体的光场成像到感光介质上，获得物体形象的过程。
学生将学习成像原理、成像质量评价、成像系统设计等相关知识。
7. 光学测量光学测量是利用光学原理进行距离、角度、形状等物理量的测量。
学生将学习光学传感器、激光测距、激光测速、激光干涉仪等相关知识。
8. 激光技术激光技术是指通过激光器发射激光，并利用激光的特性进行各种应用的技术。
学生将学习激光的产生、激光在材料加工、医学、通信等领域的应用，激光安全等相关知识。
9. 光学制造技术光学制造技术是利用光学原理和工程技术制造各种光学元件和设备的技术。
学生将学习光学制造的工艺流程、材料选择、精度控制等相关知识。
10. 光学系统设计光学系统设计是指根据特定的光学需求，设计一个满足要求的光学系统。
学生将学习光学系统的设计原则、优化方法、计算机辅助设计技术等相关知识。
总的来说，光学专业的课程内容非常丰富，涵盖了光的基础特性、光学知识在不同领域的应用、光学器件的制作和设计等多个方面。
光学教程知识点总结手写
光学教程知识点总结手写一、光的传播和反射1. 光的传播光可以在真空和介质中传播，它是一种电磁波，具有波粒二象性。
光的传播方向遵循直线传播的原则，即光线在均匀介质中沿着直线传播。
在光线通过不同介质的过程中，会产生折射和反射现象。
2. 光的反射光线在光滑表面反射时，遵循入射角等于反射角的定律。
反射还可以分为镜面反射和漫射反射两种，镜面反射是指光线在光滑的表面上反射，漫射反射是指光线在粗糙表面上反射。
二、光的折射和色散1. 光的折射光线从一种介质进入到另一种介质中，会发生折射现象，遵循折射定律。
折射定律表示为n1sinθ1=n2sinθ2，其中n1和n2分别为两种介质的折射率，θ1和θ2分别为入射角和折射角。
当光线由光密介质进入到光疏介质时，折射角大于入射角；反之，光线由光疏介质进入到光密介质时，折射角小于入射角。
2. 光的色散光在通过介质时，由于介质的折射率与波长有关，导致不同波长的光线发生不同程度的折射，从而使得光的分色现象发生。
这种现象称为色散，其中著名的现象包括彩虹和棱镜的分光现象。
三、光的干涉和衍射1. 光的干涉光的干涉是指两束或多束光线相互叠加形成亮暗条纹的现象。
干涉分为相干干涉和非相干干涉两种，其中相干干涉是指干涉光源发出的两束光线相干，能够形成明显的干涉条纹；非相干干涉是指干涉光源发出的两束或多束光线不相干，不能形成明显的干涉条纹。
2. 光的衍射光的衍射是指光线通过狭缝或物体边缘时，发生偏离直线传播的现象。
衍射可以分为菲涅尔衍射和菲拉格衍射两种，其中菲涅尔衍射是指衍射的光源和屏障距离相对光源频率的波长比较大，菲拉格衍射是指衍射的光源和屏障距离相对光源频率的波长比较小。
四、光的偏振和吸收1. 光的偏振自然光是由振动方向不断改变的电磁波组成，在通过偏振器后，只能使振动方向与偏振器方向一致的光通过，这种光称为偏振光。
光的偏振和偏振器、偏振片的原理密切相关，它在光学领域有着重要的应用。
2. 光的吸收光的吸收是指光线在通过介质后，被介质吸收并转化为其它形式的能量。
光学知识要点总结
光学知识要点总结一、光的的直线传播条件：光在同种均匀介质（或真空）中沿直线传播。
例证：影的形成、小孔成像、日食、月食。
光速：s m C /1038⨯=真，在其它介质中，C V <，随介质而不同。
二、光的反射1、定律：反射光线、入射光线、法线在同一平面，反射光线、入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角。
2、两种反射：（1）镜面反射：反射面很平滑，入射平行光，反射后仍平行。
（2）漫反射：反射面不平，入射平行光，反射后射向各方向。
3、光在反射中光路可逆。
4、平面镜对光的作用：平行光反射后仍平行。
成像规律：成虚像，物、像相对镜面对称——正立、等大、等远。
平面镜应用：控制光路、成像。
5、凸面镜和凹面镜凸面镜对光有会聚作用，凹面镜对光有发散作用。
三、光的折射1. 光的折射规律；折射光线、入射光线和法线在同一平面上；折射光线和入射光线分居法线两侧；光从空气斜射入某透明介质时，折射角小于入射角，光从某透明介质斜射入空气中时，折射角大于入射角，当光线垂直射向介质表面时，传播方向不变。
生活中由岸边向水中看，虚像比实际池底线高，由水中向岸上看虚像比实际物体高等成同都是光的折射现象。
2. 透镜：① 焦点是凸透镜成实像和虚像的分界点，f u =时不成像，f u >成实像，f u <成虚像。
② 二倍焦距处是像大小的分界点，f u 2=时，成等大实像，f u 2>时，成缩小的实像，f u 2<时，成放大实像或放大虚像。
③ 成实像特点：成实像时，物、像在镜的两侧且倒立，同时↑u ↓v 像变小，↑↓v u 像变大，物像移动方向一致。
④ 成虚像的特点：成虚像时，物、像在镜同侧，且正立、放大，同时，↑↑v u ，像变大，↓↓v u 像变小，像物移动方向也一致。
⑤ 成实像时，物、像距离最小值为4倍焦距（即f 4）。
口诀：一焦分虚实，分正倒；二焦分大小；物近（与焦点的距离）像远大，物远（与焦点的距离）像近小；实像异侧倒，虚像同侧正；像距大（于物距）像放大，像距小（于物距）像缩小。
光学基础知识总结
第二部分《光现象》复习提纲一、光的直线传播1、光源：定义：能够发光的物体叫光源。
分类：自然光源，如太阳、萤火虫；人造光源，如篝火、蜡烛、油灯、电灯。
月亮本身不会发光，它不是光源。
2、规律：光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。
3、光线是由一小束光抽象而建立的理想物理模型，建立理想物理模型是研究物理的常用方法之一。
练习：☆为什么在有雾的天气里，可以看到从汽车头灯射出的光束是直的？答：光在空气中是沿直线传播的。
光在传播过程中，部分光遇到雾发生漫反射，射入人眼，人能看到光的直线传播。
☆早晨，看到刚从地平线升起的太阳的位置比实际位置高，该现象说明：光在非均匀介质中不是沿直线传播的。
4、应用及现象：①激光准直。
②影子的形成：光在传播过程中，遇到不透明的物体，在物体的后面形成黑色区域即影子。
1的位置可看到日全食，在2位置看到日偏食，到日环食。
④小孔成像：小孔成像实验早在《墨经》中就有记载小孔成像成倒立的实像，其像的形状与孔的形状无关。
⑤立竿见影，三点一线，单眼吊线5、光速：光在真空中速度C=3×108m/s=3×105km/s；光在空气中速度约为3×108m/s。
光在水中速度为真空中光速的3/4，在玻璃中速度为真空中速度的2/3 。
6、光传递能量：太阳灶，激光在钢板上打孔；光传递信息：交通红绿灯二、光的反射1、定义：光从一种介质射向另一种介质表面时，一部分光被反射回原来介质的现象叫光的反射。
2、反射定律：三线同面,法线居中,两角相等,光路可逆.即: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于法线的两侧，反射角等于入射角。
光的反射过程中光路是可逆的。
3、分类：⑴镜面反射：定义：射到物面上的平行光反射后仍然平行条件：反射面平滑。
应用：迎着太阳看平静的水面，特别亮。
黑板“反光”等，都是因为发生了镜面反射⑵漫反射：定义：射到物面上的平行光反射后向着不同的方向，每条光线遵守光的反射定律。
光学知识点总结
光现象知识总结一．光的产生1、光源：定义：能够发光的物体叫光源.. 分类：自然光源;如 太阳、萤火虫；人造光源;如 篝火、蜡烛、油灯、电灯..月亮 本身不会发光;它不是光源..二．光的传播1.规律：光在同种均匀介质中是沿直线传播的;光在密度不均匀的液体或气体中传播会折射;比如海市蜃楼;星星闪烁;通过火苗看物体会晃动..2、光线是由一小束光抽象而建立的理想物理模型;建立物理模型法是研究物理的常用方法之一..辅助线：法线和光的反向延长线要用虚线表示..实际光线：用实线表示;且带有箭头..3、应用及现象： ① 激光准直;站对看齐..②影子的形成：光在传播过程中;遇到不透明的物体;在物体的后面形成黑色区域即影子..③日食月食的形成是由于光沿直线传播..日地月同线时;地球 在中间时可形成月食..日月地同线时;在1的位置可看到日全食; 在2的位置看到日偏食;在3的位置看到日环食..④小孔成像：小孔成像成倒立的实像其像的形状与小孔的形状无关..只与光源亮物体的形状有关..像的大小与物体到小孔的距离和光屏到小孔的距离共同决定..稍大的小孔成模糊的像;较大的大孔不能成像;只能形成与大孔相同形状的亮斑..4、光速：光的传播不需要介质真空中可以传播光在真空中速度C=3×108m/s=3×105km/s；光在空气中速度约为3×108m/s..光在水中速度为真空中光速的3/4;在玻璃中速度为真空中速度的2/3 ..三、光的反射1、定义：光从一种介质射向另一种介质表面时;一部分光被反射回原来介质的现象叫光的反射..2、反射定律：三线同面;法线居中;两角相等;光路可逆.即: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于法线的两侧;反射角等于入射角..光的反射过程中光路是可逆的..实验：光的反射定律1.实验材料准备材料：激光笔、平面镜、白纸板、量角器、纸筒牙膏盒等..2.实验过程用光反射实验器演示光的反射规律：图4-2-1所示是光的反射实验器;实验器的底座上两个白色的光屏必须垂直于镜面;光屏的作用的是显示光路..若旋转右半面光屏;则看不见反射光线;证明反射光与入射光和法线三线在同一平面；若光屏不垂直于镜面;则看不图4-2-1见光路;说明三线所共的平面垂直于镜面法线始终垂直于镜面..3、反射分类：⑴镜面反射：定义：射到物面上的平行光反射后仍然平行..在反射光的区域看到强反射光..条件：反射面平滑..应用：迎着太阳看平静的水面;特别亮..黑板“反光”等;都是因为发生了镜面反射⑵漫反射：定义：射到物面上的平行光反射后向着不同的方向 ;每条光线遵守光的反射定律..条件：反射面凹凸不平..应用：能从各个方向看到本身不发光的物体;是由于光射到物体上发生漫反射的缘故..①迎着月光走;亮的地方是水坑；背着月光走;暗的地方是水坑②黑板反光是发生镜面反射；我们能看清楚黑板上的字是因为发生了漫反射③在桌子上铺白纸;把一块平面镜平放在纸上;电筒垂直照射;从侧面看纸比较亮发生了漫反射;镜子较黑暗发生镜面反射;反射光也垂直于镜面四．平面镜成像实像和虚像：实像：实际光线会聚点所成的像;可以用光屏承接;也可以用眼睛观看虚像：折射或反射光线反向延长线的会聚点所成的像;只能用眼睛观看;不能呈现在光屏上..注：一切实像都是倒立的; 一切虚像都是正立的..实验：探究平面镜成像的特点实验器材有：玻璃板薄或深色玻璃白纸两支相同的蜡烛刻度尺科学方法：等效替代法透过玻璃板观察;用同样的蜡烛与虚像重合;便于确定像的位置..归纳法一次实验具有偶然性;多次实验才能得出普遍性结论（1）用玻璃板的原因：便于确定像的位置使用刻度尺：为了测量像与物到镜面玻璃板前表面的距离（2）（3）用同样的蜡烛与璃板中所成的像重合：为了方便确定像的位置并证明像与物大小相同（4）检验像的虚实：用白纸做光屏放在玻璃板后;观察白纸;白纸上没有像的形成;说明平面镜所形成的虚像平面镜的成像规律是: 1像与物到镜面的距离相等; 2像与物的大小相等;3像与物的连线跟镜面垂直；4所成的像是虚像..5像和物关于平面镜轴对称球面镜： 定义：用球面的 内表面作反射面..性质：凹镜能把射向它的平行光线 会聚在一点叫焦点；从焦点射向凹镜的反射光是平行光应 用：太阳灶、手电筒、汽车头灯定义：用球面的 外 表面做反射面..性质：凸镜对光线起发散作用..凸镜所成的象是缩小的虚像..平行光入射;反射光线的反向延长线交于焦点;似乎从虚焦点射出;应用：汽车后视镜是凸面镜;可以扩大视野..五．光的折射1、定义：光从一种介质斜射入另一种介质时;传播方向一般会发生变化；这种现象叫光的折射现象..2、光的折射定律：三线同面;两线分居;法线居中;空气中的角大于水或玻璃光密介质中的角;光路可逆⑴折射光线;入射光线和法线在同一平面内..⑵折射光线和入射光线分居与法线两侧..⑶ 光从空气斜射入水或其他介质中时;折射角小于入射角;靠近法线折射..光从水中或其他介质斜射入空气中时;折射角大于入射角;远离法线折射..凹面凸面光从空气垂直射入或其他介质射出;折射角=入射角= 0 度..3、应用：从空气看水中的物体;或从水中看空气中的物体看到的是物体的虚像;看到的位置比实际位置变浅;以水里看岸边物体会变高..用鱼叉叉水里的鱼;瞄准鱼的下方用激光瞄准水中的鱼;瞄准鱼的身上六．透镜1、 名词解释： 薄透镜：透镜的厚度远小于球面的半径..主光轴：通过两个球面球心的直线..光心：O 即薄透镜的中心..性质：通过光心的光线传播方向不改变..焦点F ：凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点;这个点叫焦点..焦距f ：焦点到凸透镜光心的距离..透镜 凸透镜 ：中间厚 边缘薄 会聚光凹透镜 ：中间薄 边缘厚发散光透镜的三条基本光路②经从焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴③经过光心的光线传播反向不变..凹透镜：①平行于凹透镜主光轴的光线折射后远离主光轴;反向延长线经过焦点②斜着射向焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴③经过光心的光线传播反向不变..七．凸透镜成像规律注：一倍焦距分虚实;二倍焦距分大小;物体离焦点越近则像越大;物离焦点近则像远像变大;物离焦点远则像近像变小..遮住凸透镜一半只会使像变暗;其它不变..测凸透镜焦距的方法：1.让凸透镜正对着太阳光;拿一张白纸在它的另一侧来回移动;发现纸上有一个亮点;用尺子量出点与凸透镜的距离;这就是凸透镜的焦距..2.在透镜的两端找到一对等大的像;此时像和物的距离为四倍焦距实验：探究凸透镜成像的特点1实验时点燃蜡烛;使焰心、凸透镜光心、光屏的中心大致在同一高度;目的是：使烛焰的像成在光屏中央烛变低则像变高..2若在实验时;无论怎样移动光屏;在光屏都得不到像;可能得原因有：①烛焰在焦点上或在焦点以内；②烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度；③蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距;成像在很远的地方;光具座的光屏无法移到该位置..3使点燃的蜡烛在两个不同位置;分别测出物距和像距两组数据;并记录像的大小和状态..物体位置变化对像的大小;位置的影响..凸透镜成实像时：物近;像远;像变大； 物远;像近;像变小..靠近焦点像最大凸透镜成虚像时：像变小;物远;像远;像变大靠近焦点像最大 八、眼睛和眼镜 物体→ 光 → 视网膜 → 视神经 → 大脑正常的眼睛：近点 大约10cm 远点是无限远 明视距离25cm近视眼：晶状体太厚 焦距变小 戴凹透镜眼镜远视眼：晶状体太薄 焦距变大 像落下视网膜后 戴凸透镜眼镜九．显微镜和望远镜显微镜物镜的作用 倒立放大 实像相当于投影仪 望远镜物镜的作用 倒立缩小 实像相当于照相机显微镜目镜的作用 正立放大 虚像相当于放大镜 望远镜目镜的作用 正立放大 虚像相当于放大镜物距减像变大物距减像距减像变十;光的色散1.白光的组成:红;橙;黄;绿;蓝;靛;紫.色光的三基色:红;绿;蓝.颜料的三原色:品红;黄;蓝..所有的光混合在一起：白光.. 没有光时：黑色注：没有所谓的黑光;我们看见的黑色是因为物体吸收所有的光;所以呈黑色的所有的颜料混合在一起：黑色没有颜色：白色透明物体由透过它的光的颜色决定不透明物体由表面反射色光的颜色决定白色反射所有颜色的光黑色吸收所有颜色的光红外线的应用：传递信息：电视遥控器热辐射：红外烤箱红外夜视仪一切物体都在发射红外线同时也在接收红外线能量集中穿透性强：夜视仪紫外线的应用：荧光作用：验钞机杀菌消毒：紫外消毒灯危害：过量接受紫外线照射;人会患皮肤癌。
大学物理光学总结
最小分辨角 （angle of minimum resolution）：
1 1.22
D
D R
分辨本领 （resolving power）：
D R 1.22
1
衍射光栅
a缝宽;b缝间不透明的部 分； d=a+b缝间距离， 称为光栅常数。
从中间冒出
向圆心收缩
等厚干涉 1、劈尖
单色平行光垂直入射
反射光2 反射光1
2k
2
n1 A n · e n1 (设n > n1 )
明纹
k 1,2,3
2ne
2
( 2k 1) 2
k 0, 1, 2,...
暗纹
同一厚度e对应同一级条纹——等厚条纹
x f tg f sin f
d
(k 1)
6 10 sin 3.44 3 d 1 10
5
可见， sin tg
( ) x f 5mm d
单缝：
3( ) x x x1 f 1 2a 0.75mm
明纹 暗纹
r明
r暗
( 2k 1) R , 2n
kR , n
k 1,2,3,
o·
r
R
k 0,1,2,
e
干涉条纹特点4 1、明暗相间 2、中心是暗斑：e=0,
2
3、条纹间距： 内疏外密。 4、级次由小变大
rk k R k
r1 : r2 : r3 1: 2 : 3
光学知识点总结
光现象知识总结一．光的产生1、光源：定义：能够发光的物体叫光源;分类：自然光源,如太阳、萤火虫；人造光源,如篝火、蜡烛、油灯、电灯;月亮本身不会发光,它不是光源;二．光的传播1.规律：光在同种均匀介质中是沿直线传播的,光在密度不均匀的液体或气体中传播会折射,比如海市蜃楼,星星闪烁,通过火苗看物体会晃动;2、光线是由一小束光抽象而建立的理想物理模型,建立物理模型法是研究物理的常用方法之一;辅助线：法线和光的反向延长线要用虚线表示;实际光线：用实线表示,且带有箭头;3、应用及现象：①激光准直,站对看齐;②影子的形成：光在传播过程中,遇到不透明的物体,在物体的后面形成黑色区域即影子;③日食月食的形成是由于光沿直线传播;日地月同线时,地球在中间时可形成月食;日月地同线时,在1的位置可看到日全食,在2的位置看到日偏食,在3的位置看到日环食;④小孔成像：小孔成像成倒立的实像其像的形状与小孔的形状无关;只与光源亮物体的形状有关;像的大小与物体到小孔的距离和光屏到小孔的距离共同决定;稍大的小孔成模糊的像,较大的大孔不能成像,只能形成与大孔相同形状的亮斑;4、光速：光的传播不需要介质真空中可以传播光在真空中速度C=3×108m/s=3×105km/s；光在空气中速度约为3×108m/s;光在水中速度为真空中光速的3/4,在玻璃中速度为真空中速度的2/3 ;三、光的反射1、定义：光从一种介质射向另一种介质表面时,一部分光被反射回原来介质的现象叫光的反射;2、反射定律：三线同面,法线居中,两角相等,光路可逆.即: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于法线的两侧,反射角等于入射角;光的反射过程中光路是可逆的;实验：光的反射定律1.实验材料准备材料：激光笔、平面镜、白纸板、量角器、纸筒牙膏盒等;2.实验过程图4-2-1用光反射实验器演示光的反射规律：图4-2-1所示是光的反射实验器,实验器的底座上两个白色的光屏必须垂直于镜面,光屏的作用的是显示光路;若旋转右半面光屏,则看不见反射光线,证明反射光与入射光和法线三线在同一平面；若光屏不垂直于镜面,则看不见光路,说明三线所共的平面垂直于镜面法线始终垂直于镜面;3、反射分类：⑴镜面反射：定义：射到物面上的平行光反射后仍然平行;在反射光的区域看到强反射光;条件：反射面平滑;应用：迎着太阳看平静的水面,特别亮;黑板“反光”等,都是因为发生了镜面反射⑵漫反射：定义：射到物面上的平行光反射后向着不同的方向 ,每条光线遵守光的反射定律;条件：反射面凹凸不平;应用：能从各个方向看到本身不发光的物体,是由于光射到物体上发生漫反射的缘故;①迎着月光走,亮的地方是水坑；背着月光走,暗的地方是水坑②黑板反光是发生镜面反射；我们能看清楚黑板上的字是因为发生了漫反射③在桌子上铺白纸,把一块平面镜平放在纸上,电筒垂直照射,从侧面看纸比较亮发生了漫反射,镜子较黑暗发生镜面反射,反射光也垂直于镜面四．平面镜成像实像和虚像：实像：实际光线会聚点所成的像,可以用光屏承接,也可以用眼睛观看虚像：折射或反射光线反向延长线的会聚点所成的像,只能用眼睛观看,不能呈现在光屏上;注：一切实像都是倒立的, 一切虚像都是正立的;实验：探究平面镜成像的特点实验器材有：玻璃板薄或深色玻璃白纸两支相同的蜡烛刻度尺科学方法：等效替代法透过玻璃板观察,用同样的蜡烛与虚像重合,便于确定像的位置;归纳法一次实验具有偶然性,多次实验才能得出普遍性结论1用玻璃板的原因：便于确定像的位置使用刻度尺：为了测量像与物到镜面玻璃板前表面的距离23用同样的蜡烛与璃板中所成的像重合：为了方便确定像的位置并证明像与物大小相同4检验像的虚实：用白纸做光屏放在玻璃板后,观察白纸,白纸上没有像的形成,说明平面镜所形成的虚像平面镜的成像规律是: 1像与物到镜面的距离相等; 2像与物的大小相等;3像与物的连线跟镜面垂直；4所成的像是虚像;5像和物关于平面镜轴对称球面镜：定义：用球面的内表面作反射面;凹面性质：凹镜能把射向它的平行光线会聚在一点叫焦点；从焦点射向凹镜的反射光是平行光应用：太阳灶、手电筒、汽车头灯定义：用球面的外表面做反射面;性质：凸镜对光线起发散作用;凸镜所成的象是缩小的虚像;平行光入射,反射光线的反向延长线交于焦点,似乎从虚焦点射出,应用：汽车后视镜是凸面镜,可以扩大视野;五．光的折射1、定义：光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向一般会发生变化；这种现象叫光的折射现象;2、光的折射定律：三线同面,两线分居,法线居中,空气中的角大于水或玻璃光密介质中的角,光路可逆⑴折射光线,入射光线和法线在同一平面内;⑵折射光线和入射光线分居与法线两侧;⑶光从空气斜射入水或其他介质中时,折射角小于入射角,靠近法线折射;光从水中或其他介质斜射入空气中时,折射角大于入射角,远离法线折射;光从空气垂直射入或其他介质射出,折射角=入射角= 0 度;3、应用：从空气看水中的物体,或从水中看空气中的物体看到的是物体的虚像,看到的位置比实际位置变浅,以水里看岸边物体会变高;用鱼叉叉水里的鱼,瞄准鱼的下方用激光瞄准水中的鱼,瞄准鱼的身上六．透镜1、名词解释：薄透镜：透镜的厚度远小于球面的半径;主光轴：通过两个球面球心的直线;光心：O即薄透镜的中心;性质：通过光心的光线传播方向不改变;凸面焦点F ：凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点,这个点叫焦点;焦距f ：焦点到凸透镜光心的距离;透镜凸透镜 ：中间厚 边缘薄 会聚光凹透镜：中间薄 边缘厚 发散光透镜的三条基本光路②经从焦点的光线经凸透镜折射后平行于主光轴③经过光心的光线传播反向不变;凹透镜：①平行于凹透镜主光轴的光线折射后远离主光轴,反向延长线经过焦点 ②斜着射向焦点的光线经凹透镜折射后平行于主光轴③经过光心的光线传播反向不变;七．凸透镜成像规律注：一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小,物体离焦点越近则像越大,物离焦点近则像远像变大,物离焦点远则像近像变小;遮住凸透镜一半只会使像变暗,其它不变;测凸透镜焦距的方法：1.让凸透镜正对着太阳光,拿一张白纸在它的另一侧来回移动,发现纸上有一个亮点,用尺子量出点与凸透镜的距离,这就是凸透镜的焦距;2.在透镜的两端找到一对等大的像,此时像和物的距离为四倍焦距实验：探究凸透镜成像的特点1实验时点燃蜡烛,使焰心、凸透镜光心、光屏的中心大致在同一高度,目的是：使烛焰的像成在光屏中央烛变低则像变高;2若在实验时,无论怎样移动光屏,在光屏都得不到像,可能得原因有：①烛焰在焦点上或在焦点以内；②烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度；③蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距,成像在很远的地方,光具座的光屏无法移到该位置;3使点燃的蜡烛在两个不同位置,分别测出物距和像距两组数据,并记录像的大小和状态;物体位置变化对像的大小,位置的影响;凸透镜成实像时：物近,像远,像变大； 物远,像近,像变小;靠近焦点像最大凸透镜成虚像时：物近,像近,像变小,物远,像远,像变大靠近焦点像最大八、眼睛和眼镜物体 → 光 → 视网膜 → 视神经 → 大脑正常的眼睛：近点 大约10cm 远点是无限远 明视距离25cm近视眼：晶状体太厚 焦距变小戴凹透镜眼镜 远视眼：晶状体太薄 焦距变大 像落下视网膜后 戴凸透镜眼镜物距减像变大物距减像距减像变九．显微镜和望远镜显微镜物镜的作用倒立放大实像相当于投影仪望远镜物镜的作用倒立缩小实像相当于照相机显微镜目镜的作用正立放大虚像相当于放大镜望远镜目镜的作用正立放大虚像相当于放大镜十,光的色散1.白光的组成:红,橙,黄,绿,蓝,靛,紫.色光的三基色:红,绿,蓝.颜料的三原色:品红,黄,蓝;所有的光混合在一起：白光; 没有光时：黑色注：没有所谓的黑光,我们看见的黑色是因为物体吸收所有的光,所以呈黑色的所有的颜料混合在一起：黑色没有颜色：白色透明物体由透过它的光的颜色决定不透明物体由表面反射色光的颜色决定白色反射所有颜色的光黑色吸收所有颜色的光红外线的应用：传递信息：电视遥控器热辐射：红外烤箱红外夜视仪一切物体都在发射红外线同时也在接收红外线能量集中穿透性强：夜视仪紫外线的应用：荧光作用：验钞机杀菌消毒：紫外消毒灯危害：过量接受紫外线照射,人会患皮肤癌。
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第二章 光的衍射
衍射图样是一组同心的明暗相间的圆环。中央亮斑的光强占整 个入射光强的84%，称为艾里斑。
艾里斑的半角宽度为：1sin 10.6 R 11.2D 2 艾里斑的线半径为： l 1.22 f
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第二章 光的衍射
（1）单缝衍射中央最大的位置
即 sin0 0 （中央最大值的位置） IP0 A02
（2）单缝衍射最小值的位置
即
sink
k
b
(k1,2,3, ) （最小值位置）
（3）单缝衍射次最大的位置
u0,u11.43 ,
u 2 2 .46 ,u 3 3 .47 ,
（4u ） 4 4.4/b8又, 称衍射反比律。物理意义：首先反映了障碍物与
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第二章 光的衍射
圆孔的菲涅尔衍射 R Rh
如果用平行光照射圆孔，R则
Rhk kr0
kRh2(R r0 Rr0)R h2(r10R 1)
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Rh2
Rh2kk
r0R Rr0
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第二章 光的衍射
圆屏的菲涅耳衍射
圆屏遮蔽了开始的k个带，则P点的合振幅为：
Aak1ak2ak3 a2 k1
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第一章 光的干涉
杨氏双缝干涉装置：
此装置是分波阵面的典型，条纹明、暗纹的位置由两束光的光
程差Δ决定：
dsin d y
r0
2 j
明纹 j0,1,2,3,
2
( 2 j 1 ) 暗纹 j0,1,2,3,
2
条纹间距：
yyj1yj
r0
d
或
y
条纹形状：为一组与狭缝平行、等间隔的直线。
即不管圆屏的大小和位置 如何，圆屏几何影子的中心永远 有光到达。
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第二章 光的衍射
波带片
只能让奇数半波带或偶数半波带透光，那么由于各波带上相应各
点到达考察点的光程差为波长的整数倍，各次波到达该点时所引起的
光振动的相位差为2的整数倍，因而相互加强，合振幅为：
Ak a2k1 或 Ak a2k
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第一章 光的干涉
等倾干涉：
此装置是分振幅干涉（即分能量干涉。）薄膜上下表面反射光
的光程差为：
2d0 n2 2n12si2ni12
2 j
明纹 j0,1,2,3,
2
( 2 j 1 ) 暗纹 j0,1,2,3,
2
上下表面反射光之一有半波损失，取λ/2，上下表面反射光都有半 波损失或都没有半波损失时不附加λ/2 。
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第一章 光的干涉
等厚干涉：
平行光从相同的倾角入射不均匀的薄膜，相干光光程差Δ，随膜
厚 变d 0化，膜厚 d相0 同的地方，光程差 相同，干涉情况也相同
，并处于同一级干涉条纹上。
等厚干涉条纹对应膜的等厚线。Βιβλιοθήκη 等厚干涉条纹只形成在薄膜表面。
实际采用最多的是正入射方式，光程差：
2d0n2
2
（2）来自同一点光源的两束相干光，经历不同的光程在某点相遇， 两束光线的光程之差称为光程差Δ。
（3）光程差为Δ，两束相干光在该处光振动的相位差为：
2
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第一章 光的干涉
半波损失：
光从光疏媒质正入射或掠入射到光密媒质上，又从分界面反射 时，反射光波与入射光波在入射点处（分界面上），两者相位相反 ，相当于光程增加或减少λ/2，称为半波损失。
相邻两级条纹之间膜的厚度差为：
ddj1dj
2n2
条纹间距： L
为楔角
2n2
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第一章 光的干涉
牛顿环：
亮环半径： rj
(2j1) R
2n
(j0,1,2,3, )
暗环半径： rj
jR n
(j0,1,2,3, )
曲率半径： R r2m r2n
(m n)
条纹形状： 为一组同心园环，环纹间距从中心到边缘逐渐变密， 级次从中心到边缘越来越高。
上式称为菲涅耳积分。借助惠更斯—菲涅耳原理可解释和描述 光束通过各种形状的障碍物时所产生的衍射现象。菲涅耳衍射的计 算很困难，可以用振幅矢量叠加法做近似的处理。
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第二章 光的衍射
菲涅耳半波带
S r2r02(/2)
O
R
BBB3 21 B0
r3r03(/2)
P
r1r0(/2)
而相位差为
光波之间限制和扩展的辨证关系。其次，包含着“放大”。缝宽减
小， 就增大。不是通常的几何放大，而是一种光学变换放大，这
是激光测径和衍射用于物质结构分析的基本原理。
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第二章 光的衍射
夫朗禾费圆孔衍射
IpA02J1(2(R 2sRisni)2n)A02J12m (22m)I0J12m (22m)
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第一章 光的干涉
麦克耳孙干涉仪：
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第一章 光的干涉
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第二章 光的衍射
惠更斯原理
惠更斯原理表述为：任何时刻波面上的每一点都可作为次 波的波源，各自发出球面次波；在以后的任何时刻，所有这些 次波的包络面形成整个波在该时刻的新波面。
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第二章 光的衍射
【知识结构】
第一章 光的干涉
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1
第一章 光的干涉
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2
第一章 光的干涉
光程、光程差、相位差
（1）光程是光在媒质中所经历的几何路径折合成光在真空中的路 程，光程的大小等于光在媒质中经历的几何路程r与媒质折射率n的 乘积nr。如果光线连续穿过几种媒质，光程为：
r niri
i
k
k
在任一情况下，合成振动的振幅均为相应的各半波带在考察点所
产生的振动振幅之和。这样做成的光学元件叫做波带片。
波带片的作用类似于透镜成像作用，
1 R
1 r0
1 ( Rh2k
)
k
其中R为物距，r0 为像距
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第二章 光的衍射
夫朗禾费单缝衍射
IPI0sui22nuI0sinc2u
u(bsin)/
惠更斯---菲涅耳原理
菲涅尔根据惠更斯的“次波”假设，补充了描述次波的基本
特征---相位和振幅的定量表示式，并增加了“次波相干叠加”的 原理，使之发展成为惠更斯—菲涅尔原理。
en
dS
Q
r
dE CK()coksr (t)dS
r
S
r0
P
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第二章 光的衍射
ECK( )A(Q )ei(k rt)dS r
在这种情况，由任何相邻两带的对应部分
所发出的次波到达P点时的光程差为 / 2，
。这样分成的环形带称为菲涅耳半波带（简称半波带）。
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第二章 光的衍射
合振动的振幅矢量为：
A k1 2[a 1( 1 )k 1ak]1 2(a 1ak)
上式中，当k是奇数时取正号，亮点；当k是偶数时取负号，暗点。