物理光学基础知识
物理光学知识点总结
电磁波模型
• 1.空间周期性、时间周期性 • 2.定态光波 • 3.相位、振幅、相速度、电矢矢量量（光矢矢量量）、波矢矢、波
面面、波前、波前函数（波函数）、光程差与相位差、 复振幅、光通量量、光强 • 4.波前函数的表达式：余弦式、复振幅式 • 不不同表达式对于相位超前或滞后的描述不不同 • 5.平面面波、球面面波 • 6.傍轴条件、远场条件 • 7.光的偏振态：5种
• 1.根据波列列传播的路路径求出光程，可得到波前（即接收屏 幕）上的波前函数的相位
• 2.根据光程差确定干干涉相⻓长或干干涉相消的条件，这一一方方法 适用用于光源位置确定的情况
• 3.根据相位差确定干干涉相⻓长或干干涉相消的条件，这一一方方法 适用用于平面面波的情况
• 4.对于有反射的情形，要考虑是否存在半波损失 • 5.针对具体的干干涉装置，有不不同的相位差或光程差表达式
叠加原理理的基本物理理结果
• 1.两列列定态相干干光波的叠加
∫ •
I=1 τ
τ 0
A2dt
=
A12
2.相干干叠加的干干涉项
+
A22 + 2 A1A2 cos Δϕ
2A1 A2 cos Δϕ
• 3.非非相干干叠加
• 正交电矢矢量量的叠加
• 两列列不不同频率单色色光的叠加：光学拍
• 非非单色色光的叠加：波包，群速度
近轴条件下成像的基本关系
• 1.符号约定 • 2.物距、像距、焦距、焦平面面、光焦度 • 3.单个ns折ʹʹ +射ns =球nʹ面r−面n的= Φ物象关sfʹʹ 系+ sf（= 1高高斯公式） • 4.薄透镜的sf物ʹʹ + 象sf =关1 系（xx高ʹ 高=斯ffyʹ公ʹ 式ns、ʹ 牛牛顿公式yʹ） sʹ • 5.横向放大大率 折射面面、透镜 y = − nʹs 反射镜 y = − s • 6.共轭光线：同一一条物方方像方方光线
高考物理光学基础知识清单
高考物理光学基础知识清单在高考物理中，光学作为一个重要的考点，其基础知识掌握对考生来说至关重要。
为了帮助同学们全面复习光学基础知识，下面列出了一份清单，供大家参考。
1. 光的传播路径光的传播路径可以通过光线追迹来描述。
光一般呈直线传播，但遇到界面时会发生反射、折射、吸收等现象。
2. 光的反射定律光线从一个介质射入另一个介质时，入射角等于反射角。
即入射角i等于反射角r，符合i = r。
3. 光的折射定律光线从一个介质射入另一个介质时，入射角i和折射角t之间存在一定关系，即n1sin(i) = n2sin(t)，其中n1和n2分别表示两个介质的折射率。
4. 光的色散光在经过透明介质时，由于不同波长的光在介质中传播速度不同，会发生色散现象。
最典型的例子就是光经过三棱镜后分解成七种颜色。
5. 凸透镜和凹透镜凸透镜是中间厚边薄的透镜，其可以使光线会聚，成像方式和位置可以通过薄透镜成像公式确定。
凹透镜则相反，会使光线发散。
6. 光的干涉和衍射光的干涉是指两个或多个光波相遇并叠加的现象，干涉可以分为构造性干涉和破坏性干涉。
光的衍射是指光通过一个障碍物或经过狭缝后发生弯曲现象。
7. 光的偏振光的偏振是指振动方向固定的光，可以通过偏振片来进行筛选和过滤。
常见的偏振现象有偏振光与偏振片的相互关系，以及偏振光射入介质后的偏振状态改变等。
8. 光的衍射光栅光栅是一种光学元件，常用于分光仪等实验中。
光栅的衍射现象可以通过光栅公式来计算，其中包含了级数和衍射角的关系。
9. 光的全反射和光导纤维光在折射率较大的介质中从大角度射入折射率较小的介质时，会发生全反射现象。
光导纤维利用了光在光导芯和包层之间的全反射来实现信号的传输。
10. 光的波动性和粒子性根据光的波粒二象性理论，光既可以看作波动也可以看作粒子。
这种二象性特点可以解释光的干涉、衍射等现象，也可以通过光电效应等实验证明。
以上是高考物理光学基础知识的清单，相信对同学们的复习会有所帮助。
物理光学知识归纳总结
物理光学知识归纳总结一、光的本质与传播光的实质是电磁波，它是由电场和磁场相互垂直并向垂直传播的电磁波所组成。
光的传播具有直线传播、波动传播和光线传播三种形式。
二、光的反射与折射1. 光的反射：当光线从一种介质射向另一种介质时，遇到分界面时会发生反射。
根据入射角与法线的夹角关系，可以得到反射角与入射角相等的经验规律。
2. 光的折射：当光线从一种介质射向另一种介质时，遇到分界面时会发生折射。
根据斯涅尔定律，可以得到入射角、折射角及两种介质的折射率之间的关系。
三、光的干涉与衍射1. 光的干涉：当两束或多束光线同时作用于同一位置时，会产生干涉现象。
根据干涉现象可以推导出叠加原理和干涉条纹的产生。
2. 光的衍射：当光通过一个小孔或者通过障碍物的边缘时，会出现衍射现象。
衍射现象可以解释光的直线传播的限制性和光的波动性。
四、光的偏振与旋光现象1. 光的偏振：光的振动方向，可以沿任意方向存在的非偏振光，也可以沿一个特定方向振动的偏振光。
偏振光可以通过偏光片进行选择性透过或者阻挡。
2. 光的旋光现象：某些物质具有旋光性质，当光通过旋光物质时，光的振动方向会发生旋转。
五、光的色散与光的色彩1. 光的色散：光线在不同介质中传播时，不同频率的光会有不同的折射率，从而导致光的色散现象。
2. 光的色彩：光的色彩由不同波长的光组成，根据太阳光的色散现象，可以得到光的色彩顺序为红橙黄绿蓝靛紫。
六、光的成像与光学仪器1. 光的成像：光通过凸透镜或者凹透镜时，可以形成实像或者虚像。
根据薄透镜成像公式可以计算出物距、像距和透镜焦距之间的关系。
2. 光学仪器：利用光的传播、折射和成像原理，可以制造出各种光学仪器，如显微镜、望远镜、投影仪等。
七、光的衍射光栅与光的激光1. 光的衍射光栅：光通过光栅时，会出现衍射现象。
光栅是由很多平行的有规律的线条或者孔洞组成的光学元件，可以分散多种频率的光，并形成光的衍射光谱。
2. 光的激光：激光是一种具有高度相干性和单一频率的光。
初中物理光学知识点
初中物理光学知识点一、光的基础知识1. 光的来源：自然光源（太阳、萤火虫）和人造光源（灯泡、荧光灯）。
2. 光的传播：光在均匀介质中沿直线传播，例如激光束在空气中的直线传播。
3. 光速：在真空中，光速约为每秒299,792,458米，是宇宙中最快的速度。
二、光的反射1. 反射定律：入射光线、反射光线和法线都在同一平面内，且入射角等于反射角。
2. 平面镜成像：平面镜能形成正立、等大的虚像。
3. 镜面反射与漫反射：镜面反射指光线在光滑表面上反射，而漫反射指光线在粗糙表面上向各个方向散射。
三、光的折射1. 折射现象：光线从一种介质进入另一种介质时，其传播方向会发生改变。
2. 折射定律：入射光线、折射光线和法线都在同一平面内，且入射角和折射角的正弦值之比为常数（介质的折射率）。
3. 透镜成像：凸透镜能形成实像或虚像，凹透镜只能形成缩小的或放大的虚像。
四、光的色散1. 色散原理：不同颜色的光在通过介质时，由于折射率不同，传播速度不同，导致光线分离成不同颜色的现象。
2. 光谱：通过棱镜可以将白光分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光谱。
3. 物体的颜色：物体的颜色由其反射或透过的光的颜色决定。
五、光的干涉和衍射1. 干涉现象：两个或多个相干光波相遇时，光强的增强或减弱现象。
2. 双缝干涉：通过两个相距很近的狭缝的光波相遇时，会在屏幕上形成明暗相间的干涉条纹。
3. 衍射现象：光波通过狭缝或绕过障碍物时发生的方向改变现象。
六、光的偏振1. 偏振光：只在一个方向上振动的光波称为偏振光。
2. 偏振片：只允许特定方向振动的光通过的光学元件。
3. 马吕斯定律：描述偏振光通过两个偏振片后光强变化的定律。
七、光的应用1. 光纤通信：利用光的全反射原理传输信息。
2. 激光技术：利用激光的高亮度、高单色性和高方向性的特点，在医疗、工业和科研等领域有广泛应用。
3. 光学仪器：如显微镜、望远镜等，利用光学原理放大或观察微小或远距离的物体。
光学体系知识点梳理总结
光学体系知识点梳理总结一、光学基础知识1. 光的本质光是电磁波的一种，是一种由电场和磁场交替而成的波动现象。
光是由光源发出，经过介质传播，最终影响我们的视觉系统。
2. 光的特性（1）波动特性：光具有波动性，可以表现为干涉、衍射、偏振等现象。
（2）微粒特性：光也具有微粒性，可以用光子模型解释光电效应、康普顿效应等现象。
3. 光的传播（1）直线传播：在均匀介质中，光沿着直线传播，遵循光的直线传播定律。
（2）折射现象：当光线从一种介质进入另一种介质时，会发生折射现象，遵循折射定律。
（3）反射现象：当光线从介质表面反射时，遵循反射定律。
4. 光的颜色白光是由所有可见光波长组成的，当光通过色散介质时，不同波长的光会按不同程度发生偏折，从而产生色散现象。
5. 光学仪器（1）凸透镜：透镜是一种光学元件，可以将平行入射的光线聚焦或发散。
（2）凹透镜：凹透镜同样可以将平行入射的光线聚焦或发散，与凸透镜形成对称。
（3）棱镜：通过对光的折射和衍射，可以实现光的分光和复合。
二、光学成像1. 成像原理成像是光学系统中非常重要的一部分，成像原理是指当物体放在一定位置时，通过透镜、镜面等光学元件可以在另一位置产生与实物相似的像。
2. 透镜成像透镜成像是指通过透镜实现对物体的成像，分为凸透镜和凹透镜成像。
3. 成像公式成像公式是描述透镜成像的数学关系式，可以根据物距、像距、焦距等参数计算成像的位置和大小。
4. 像的性质像的性质包括实像与虚像、正像与负像、放大与缩小等，是成像过程中需要了解的重要内容。
5. 透镜组成像透镜组成像是指通过不同透镜的组合实现对物体的成像，常见的透镜组包括双凸透镜组、凹凸透镜组等。
6. 成像畸变（1）球差：由于透镜的非理想性，会出现球差现象，导致成像的模糊和色差。
（2）色差：不同波长的光经过透镜时折射角度不同，会导致色差现象，影响成像的清晰度。
三、光学仪器1. 望远镜望远镜是一种基于透镜或镜面的光学仪器，可以放大远处物体的像，包括折射望远镜和反射望远镜。
物理光学知识点总结
物理光学知识点总结1. 光的基本概念- 光是一种电磁波，具有波动性和粒子性（光子）。
- 可见光谱是人眼能够感知的光的范围，大约在380纳米至750纳米之间。
2. 光的传播- 光在均匀介质中沿直线传播。
- 光速在不同介质中不同，真空中的光速约为299,792,458米/秒。
- 光的传播遵循光的折射定律和反射定律。
3. 反射定律- 入射光线、反射光线和法线都在同一平面内。
- 入射角等于反射角，即θi = θr。
4. 折射定律（Snell定律）- n1 * sin(θ1) = n2 * sin(θ2)，其中n1和n2是两种介质的折射率，θ1和θ2分别是入射角和折射角。
5. 光的干涉- 干涉是两个或多个光波相遇时，光强增强或减弱的现象。
- 干涉条件是两束光的频率相同，且相位差恒定。
- 常见的干涉现象有双缝干涉和薄膜干涉。
6. 光的衍射- 衍射是光波遇到障碍物或通过狭缝时发生弯曲和展开的现象。
- 单缝衍射、圆孔衍射和光栅衍射是常见的衍射现象。
7. 光的偏振- 偏振光是电磁波振动方向受到限制的光。
- 线性偏振、圆偏振和椭圆偏振是偏振光的三种类型。
- 偏振片可以用来控制光的偏振状态。
8. 光的散射- 散射是光在传播过程中遇到粒子时发生方向改变的现象。
- 散射的强度与粒子大小、光波长和入射光强度有关。
- 常见的散射现象有大气散射，导致天空呈现蓝色。
9. 光的颜色和色散- 颜色是光的另一种表现形式，与光的波长有关。
- 色散是光通过介质时不同波长的光因折射率不同而分离的现象。
- 棱镜可以将白光分解成不同颜色的光谱。
10. 光的量子性- 光电效应表明光具有粒子性，光子的能量与其频率成正比。
- 波恩提出的波函数描述了光子的概率分布。
- 量子光学是研究光的量子性质的学科。
11. 光的相干性和光源- 相干光具有固定的相位关系，激光是一种高度相干的光源。
- 光源可以是自然的，如太阳，也可以是人造的，如激光器和灯泡。
12. 光学仪器- 望远镜、显微镜、光纤和光学传感器都是利用光学原理工作的仪器。
初中物理光学知识点总结
初中物理光学知识点总结一、光的基础知识1. 光的传播- 光在同种均匀介质中沿直线传播。
- 光速在真空中约为3×10^8 m/s，在其他介质中速度会减小。
2. 光的反射- 反射定律：入射光线、反射光线和法线在同一平面内，且入射角等于反射角。
- 镜面反射：光滑表面反射光线规律性强，反射光线与入射光线平行。
- 漫反射：粗糙表面反射光线规律性弱，反射光线向各个方向散射。
3. 光的折射- 折射现象：光线从一种介质进入另一种介质时，传播方向发生改变。
- 折射定律：斯涅尔定律，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。
- 折射率：表示光在介质中传播速度相对于真空中速度的比值。
4. 光的颜色- 可见光是电磁波谱中的一部分，波长大约在380 nm到750 nm之间。
- 颜色由光的波长决定，不同波长的光对应不同的颜色。
- 光谱：通过棱镜可以将白光分解为不同颜色的光，形成彩虹般的光谱。
二、透镜及其成像1. 透镜的类型- 凸透镜：两侧向外凸起，能使平行光线汇聚于一点。
- 凹透镜：两侧向内凹陷，能使平行光线发散。
2. 透镜成像规律- 凸透镜成像：- 当物体位于焦点之内，成正立、放大的虚像。
- 当物体位于焦点之外，成倒立、缩小的实像。
- 凹透镜成像：- 成正立、缩小的虚像。
3. 透镜的光学参数- 焦距：透镜中心到焦点的距离。
- 视距：透镜中心到成像位置的距离。
- 放大倍数：成像与物体大小的比值。
三、光的干涉和衍射1. 光的干涉- 干涉现象：两束或多束相干光波相遇时，光强增强或减弱的现象。
- 干涉条件：两束光波的频率相同，相位差恒定。
2. 光的衍射- 衍射现象：光波遇到障碍物或通过狭缝时，传播方向发生偏离直线的现象。
- 单缝衍射：光波通过一个狭缝时产生的衍射图样。
四、光的偏振1. 偏振光- 偏振光是振动方向受到限制的光波。
- 通过偏振片可以获得只在一个方向上振动的线偏振光。
物理光学基础知识
物理光学基础知识光学是研究光的传播、干涉、衍射、偏振、吸收和发射等现象的学科。
它是物理学的重要分支之一，涉及光的性质和行为，对于人类的科学研究和生产生活具有重要作用。
本文将介绍物理光学的基础知识，包括光的特性、光的传播以及光的干涉、衍射、偏振等现象。
一、光的特性光既具有波动性，也具有粒子性。
在光的波动性方面，光是一种电磁波，具有波长、频率和振幅等特征。
其中，波长决定了光的颜色，频率与能量相关。
在粒子性方面，光的粒子被称为光子，能量量子化为hv，其中h为普朗克常数。
二、光的传播光的传播可以用光的直线传播和光的反射、折射来解释。
在真空中，光沿直线传播；当光遇到介质时，会发生反射和折射现象。
反射是指光从介质表面弹回，保持传播方向不变；折射是指光从一种介质传播到另一种介质时，传播方向发生改变。
三、光的干涉光的干涉是指两束或多束光波叠加产生的干涉现象。
干涉又可分为相长干涉和相消干涉。
相长干涉是指两个波峰或两个波谷相遇，叠加后振幅增强；相消干涉是指波峰和波谷相遇，叠加后振幅减弱或相互抵消。
干涉现象是由于光的波动性导致的，它可以应用于干涉仪、光栅等领域。
四、光的衍射光的衍射是指光波通过障碍物或绕过物体时发生弯曲或扩散的现象。
与干涉不同，衍射是光波本身传播的特性。
衍射现象广泛应用于各种仪器设备和材料表征等领域，如显微镜、望远镜、声纳等。
五、光的偏振光的偏振是指光的振动方向沿某一直线的特性。
普通光是无规则的偏振光，偏振光是指光的振动方向固定的光。
偏振光在实际应用中有着重要的作用，如偏振镜、液晶显示等。
以上是物理光学基础知识的简要介绍。
光学作为研究光的性质和行为的学科，对于人类的科学研究和生产生活具有重要作用。
深入理解和掌握光学的基础知识，有助于推动科学技术的进步，并为实际应用提供基础支撑。
物理光学知识点
物理光学知识点第一章1. 可见光波长范围（380nm~760nm）。
2.折射率n =c = v3. 能流密度的坡印廷矢量s 的物理意义：表示单位时间内，通过垂直于传播方向上的单位面积的能量；光强I =S =1n 2E 0 2μ0c4. 已知E =eE 0cos ⎢2π ⎡⎣⎛t z ⎫⎤ -⎪⎥或E =E 0e -i (ωt -kz )，求光的相关参量，参见作业1-1，1-2；⎝T λ⎭⎦5. 简谐球面波E =E 0-i (ωt -kz )E e 或E =0cos (ωt -kz )，求光的相关参量。
r r1。
T 6. 无限长时间等幅震荡光场对应的频谱只含有一个频率成分，称为理想单色振动，持续有限长时间等幅震荡的光场对应的频谱宽度∆ν=7. 等相位面的传播速度称为相速度，平面单色波的相速度v p =ωk =c ，等振幅面的传播n (k )速度称为群速度，复色波的相速度v p =（公式来源t -kz =常数，然后求导），复色波的群速度v g =d ω⎛λdn ⎫结合第六章讨论在正常/反常色散中相速度和群速度哪=v p 1+⎪，dk n d λ⎝⎭个大？8. 理解线偏振光、圆偏振光和椭圆偏振光的概念及相互转化的条件，结合第四章波片讨论。
9. 讨论光波在界面上的反射和折射，如s 分量和p 分量的概念，菲涅尔公式的理解，图1-21的理解与应用，熟悉公式R s +T s =1，R p +T p =1，R n =射时R s =R p = 1R s +R p )，在正入射和掠入(2⎛n 2-n 1⎫n 2n 2，布儒斯特角的计算，全反射角，半波tan θ=sin θ=B C ⎪n n n +n 11⎝21⎭损失产生的两种情形：光从光疏介质入射到光密介质时，在正入射和掠入射时反射光相对入射光将产生“半波损失”；图1-29薄膜上下表面的反射的四种情形的作图法；偏振度的计算（1.2-39，1.2-42，43），注意p35偏振度计算的例子和p49例题1-5，利用片堆产生线偏振光的原理（反s 不反p ，输出p ）和作业1-10，外腔式激光器的布儒斯特窗口的原理（反s 不反p ，输出s ），衰逝波的概念。
初中物理光学基础知识点归纳
初中物理光学基础知识点归纳光学是物理学的一个重要分支，研究光的传播、反射、折射、干涉、衍射等现象。
它是我们理解光的本质和应用的基础。
在初中物理中，有一些基础的光学知识点，掌握这些知识点对于我们进一步学习和理解光学原理非常重要。
本文将对初中物理光学的基础知识点进行归纳总结。
1. 光的传播路径和光线的表示方法当光从一个光源发出时，它会沿直线传播，这条传播路径称为光线。
我们常用箭头表示光线，并且箭头的方向表示光的传播方向。
光线传播的路径决定了光的入射角度，影响后续的光学现象。
2. 光的反射和折射光线在遇到不同介质的边界时，会发生反射和折射现象。
光线在反射时，会按照入射角等于反射角的规律反射回来，入射角是入射光线与法线的夹角，反射角是反射光线与法线的夹角。
光线在折射时，会按照折射定律改变传播方向，折射定律表示为n₁sinθ₁=n₂sinθ₂，其中n₁和n₂分别是两个介质的折射率，θ₁和θ₂分别是入射角和折射角。
3. 光的颜色和光的频率光是由电磁波组成的，不同频率的电磁波对应不同的颜色。
光的频率越高，对应的颜色越蓝；频率越低，对应的颜色越红。
我们通常用红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七个基本颜色来表示光的颜色。
4. 光的干涉光的干涉是指两束或多束光线叠加后所产生的干涉现象。
当两束光线相遇时，如果它们的波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇，就会产生增强效应，我们称之为干涉增强；如果波峰与波谷相遇，就会产生抵消效应，我们称之为干涉消弱。
5. 光的衍射光的衍射是指光线通过一个具有一定孔径的障碍物时，发生弯曲和扩散现象。
当光通过狭缝或孔洞时，会发生衍射现象，光的波动性变得非常明显。
衍射使得光能够在一定程度上弯曲和扩散，我们观察到的太阳光的光晕就是光的衍射现象。
6. 光的反射定律和折射定律的应用光的反射定律和折射定律在日常生活中有许多应用。
例如，在镜子中看到的自己就是由于光的反射。
在光的折射中，常见的应用包括光的折射透镜的使用，如显微镜和望远镜。
光学基础物理知识点总结
光学基础物理知识点总结光学是研究光和其在物质中传播时的各种现象的科学。
光学在物理学和工程技术中有着广泛的应用，例如在激光技术、光学通信、成像技术、光学仪器等领域都有重要的作用。
光学的基础物理知识包括光的本质、光的传播、光的衍射、光的偏振、光的折射等各种现象。
本文将对这些知识点进行总结和详细介绍。
一、光的本质1.光的波动性和粒子性：在光学中，光既可以看作是波动的电磁波，也可以看作是由光子组成的微粒。
这种波粒二象性是光学的重要特征，揭示了光在不同实验中呈现出的双重性质。
2.波长和频率：光是一种波动，具有波长和频率。
波长是光波在空间中波峰到波峰之间的距离，频率是指光波单位时间内发生的振动次数。
波长和频率之间有着纯粹的物理规律关系，即λν=c，其中λ是波长，ν是频率，c是光速。
3.光速：光在真空中的传播速度是一个恒定值，即光速。
光速在真空中的数值为299,792,458米每秒（约合300,000千米每秒），是物理学中最基本的物理常数之一。
光速的恒定性对于光学的研究和应用具有非常重要的意义。
二、光的传播1.直线传播和波阵面：光在真空和各种各样的介质中都能传播，光在传播过程中，遵守直线传播原理。
此外，光的波阵面是光波最前面的一组点构成的面，波阵面的变化决定了光波的传播方向和光照的照射形式。
2.光的干涉和衍射：干涉是当两组光波相遇时，按着一定的相位关系叠加在一起而形成的明暗相间的条纹，它是光的一种重要现象。
而衍射是当光波通过一个孔或者绕尖角、边缘等障碍物时，发生偏离的现象。
干涉和衍射是光学中的重要现象，对于光学现象的解释和应用都有着重要的意义。
三、光的偏振1.偏振光的特性：光波在传播过程中会有偏振现象，偏振是指电磁波振动方向的确定性，波的振动方向既可以是垂直于传播方向，也可以是平行于传播方向。
偏振现象对于光学成像、光学通信等技术应用具有重要的意义。
2.偏振光的产生：偏振光可以通过光的吸收和反射、透射、折射以及干涉等现象产生。
光学基础知识科普
光学基础知识科普光学是研究光的传播、反射、折射、干涉、衍射和吸收等现象的科学。
它是物理学的一个重要分支，也是现代科技的基础之一。
本文将从光的本质、光的传播、光的反射和折射以及光的干涉和衍射等方面进行科普介绍。
一、光的本质光是一种电磁波，它是由电磁场和磁场相互作用产生的。
光的特点有三个：光是一种电磁波，光速是一定的，光是一种能量传播的波动。
二、光的传播光的传播是一种直线传播，即光沿着直线路径传播。
当光遇到障碍物时，会发生反射、折射和散射等现象。
反射是光线遇到平面或曲面时，沿着入射角等于反射角的方向发生反射；折射是光线从一种介质进入另一种介质时，由于介质的不同密度导致光线的传播方向发生改变；散射是光线照射到不规则表面或介质中的微粒上，由于微粒的不规则形状导致光线的传播方向发生随机改变。
三、光的反射和折射光的反射是指光线遇到平面或曲面时，沿着入射角等于反射角的方向发生反射。
反射的规律有两个：入射角等于反射角，入射光线、反射光线和法线在同一平面上。
光的折射是指光线从一种介质进入另一种介质时，由于介质的不同密度导致光线的传播方向发生改变。
折射的规律有两个：入射角、折射角和两种介质的折射率之间满足斯涅尔定律，入射光线、折射光线和法线在同一平面上。
四、光的干涉和衍射光的干涉是指两束或多束光线相遇时，由于光的波动性质而产生的明暗相间的干涉条纹。
干涉分为两种：相干干涉和非相干干涉。
相干干涉是指两束或多束光线具有相同的频率和相位差，可以产生明暗相间的干涉条纹；非相干干涉是指两束或多束光线的频率和相位差不同，产生的干涉条纹比较模糊。
光的衍射是指光通过小孔、小缝或绕过障碍物后发生偏离直线传播的现象。
衍射的程度与波长和孔径的大小有关，波长越长、孔径越小，衍射现象越明显。
衍射现象广泛应用于光学仪器和光学材料的研究中。
总结起来，光学基础知识科普主要包括光的本质、光的传播、光的反射和折射以及光的干涉和衍射等内容。
光学的研究对于我们理解光的行为规律、应用光学技术和开展光学工程都具有重要意义。
光学基础知识
光学基础知识光学，作为物理学的一个分支，研究光线的传播、反射、折射以及与物质的相互作用等现象。
它是现代科技与生活中不可或缺的一部分。
本文将从光的特性、光的传播、光的反射与折射以及光的色散等方面，对光学基础知识进行探讨和介绍。
一、光的特性光是一种电磁波，具有无质量、无电荷、无形状、无味道和无颜色等特性。
光的波动性和粒子性共同组成了光的本质。
根据波粒二象性理论，光既可被看作是一种电磁波，也可被看作是由光子组成的一种粒子。
光具有波长、频率、速度和能量等基本性质。
二、光的传播光在真空中的传播速度是一个常数，即光速。
根据实验测量，光速的数值约为每秒299,792,458米。
光在介质中的传播速度则会因介质的不同而有所变化。
光的传播满足直线传播的几何光学原理，光线在相同介质中的传播路径是沿着最短时间的路径传播，而在不同介质中会发生折射。
三、光的反射与折射当光线遇到一个光滑的表面时，一部分光线返回原来的介质中，这种现象称为光的反射。
光的反射符合反射定律，即入射角等于反射角。
根据反射定律可以解释镜子的成像原理以及光的反射现象。
光在从一种介质传播到另一种介质时，会发生偏转的现象，这种现象称为光的折射。
光的折射符合折射定律，即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。
不同介质的折射率不同，所以光在不同介质中的传播路径也不同。
四、光的色散光的色散是指光在透明介质中不同波长的光具有不同的折射率，因此沿着不同的路径传播，导致光的分离现象。
这是由介质的折射率与波长的关系所决定的。
对于自然光，其颜色是由不同波长的光波组成的。
当自然光经过介质时，不同波长的光波会发生不同程度的折射，造成光的分离。
这就是我们所熟知的光的折射现象，如光的折射在水中出现的折射率较大，使得看到的物体发生畸变。
五、光学应用光学作为一门应用广泛的科学，其在日常生活和科技领域中有着重要的应用。
在光学领域，光的折射原理被广泛用于镜片、透镜、眼镜等光学器件的设计与制造上。
高中物理光学知识点
高中物理光学知识点一、光的基础知识1. 光的描述- 光波：光作为电磁波的一种，具有波长和频率。
- 光谱：通过棱镜分解白光，显示为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光谱。
2. 光的波长和频率- 波长：连续波上相位相同的相邻两个点之间的最短距离。
- 频率：单位时间内波峰或波谷出现的次数。
3. 光的速度- 在真空中，光速约为 $3 \times 10^8$ 米/秒。
二、光的反射1. 反射定律- 入射角等于反射角。
- 入射光线、反射光线和法线都在同一平面上。
2. 镜面反射和漫反射- 镜面反射：光滑表面上发生的反射，反射光线保持集中。
- 漫反射：粗糙表面上发生的反射，反射光线分散各个方向。
3. 反射镜的应用- 凹面镜和凸面镜：用于聚焦或散焦光线。
- 望远镜和显微镜：利用反射镜观察远距离或微小物体。
三、光的折射1. 折射现象- 当光从一种介质进入另一种介质时，其速度和传播方向会发生变化。
2. 折射定律（Snell定律）- $n_1 \sin(\theta_1) = n_2 \sin(\theta_2)$，其中 $n_1$ 和$n_2$ 分别是入射介质和折射介质的折射率。
3. 透镜- 凸透镜：使光线汇聚。
- 凹透镜：使光线发散。
四、光的干涉和衍射1. 干涉- 两个或多个相干光波叠加时，光强增强或减弱的现象。
- 双缝干涉实验：展示了光的波动性质。
2. 衍射- 光波遇到障碍物或通过狭缝时发生弯曲和展开的现象。
- 单缝衍射和双缝衍射：通过实验观察光波的传播特性。
五、光的偏振1. 偏振光- 只在一个平面内振动的光波称为偏振光。
- 通过偏振片可以控制光的振动方向。
2. 马吕斯定律- 描述偏振光通过偏振片时光强变化的定律。
六、光的颜色和色散1. 颜色的三原色- 红、绿、蓝：通过不同比例的混合可以产生其他颜色。
2. 色散- 不同波长的光在介质中传播速度不同，导致折射率不同，从而产生色散现象。
七、光的量子性1. 光电效应- 光照射到金属表面时，能使金属发射电子的现象。
高考物理光学基础知识点速记
高考物理光学基础知识点速记光学是高中物理的重要组成部分，在高考中也占据着一定的比重。
掌握好光学的基础知识，对于提高物理成绩和理解物理世界有着重要的意义。
下面我们就来一起快速回顾一下高考物理光学的基础知识点。
一、光的直线传播光在同种均匀介质中沿直线传播。
这是光传播的最基本规律。
小孔成像、日食、月食等现象都是光沿直线传播的有力证明。
光速：光在真空中的传播速度是一个常量，约为 3×10⁸ m/s。
在其他介质中，光的传播速度会变慢。
二、光的反射反射定律：反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角。
镜面反射和漫反射：镜面反射是指平行光照射到光滑表面时，反射光线仍然平行的现象；漫反射则是平行光照射到粗糙表面时，反射光线向各个方向散开的现象。
我们能从不同方向看到不发光的物体，就是因为物体表面发生了漫反射。
三、光的折射折射定律：折射光线、入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分居法线两侧，入射角的正弦与折射角的正弦成正比。
折射率：光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫做这种介质的折射率。
折射率反映了光在不同介质中传播速度的差异。
四、全反射当光从光密介质射向光疏介质时，如果入射角增大到某一角度，折射光线就会消失，只剩下反射光线，这种现象叫做全反射。
发生全反射的条件是：光从光密介质射向光疏介质；入射角大于或等于临界角。
临界角：折射角等于 90°时的入射角。
五、光的色散白光通过三棱镜后会发生色散现象，分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光。
这是因为不同色光在同一介质中的折射率不同，导致它们的折射程度不同。
六、光的干涉两列频率相同、振动情况相同、相位差恒定的光波相遇时，会使某些区域的光振动加强，某些区域的光振动减弱，并且加强和减弱的区域相互间隔，这种现象叫做光的干涉。
双缝干涉：通过双缝干涉实验，可以观察到明暗相间的条纹，相邻两条亮条纹（或暗条纹）之间的距离与光的波长、双缝间距以及双缝到光屏的距离有关。
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。
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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。
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06 高考物理光学备考策略
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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。
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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。
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2024/1/25
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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。
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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。
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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
物理学中的光学基础知识
物理学中的光学基础知识在物理学中，光学是研究光的传播、反射、折射、干涉和衍射等现象的学科。
光学在现代科学和技术中起着重要的作用，涉及到光的本质、光的行为以及光与物质相互作用的规律。
本文将介绍光学的基础知识，包括光的性质、光的传播方式、光的折射和反射、光的干涉和衍射等。
一、光的性质光是一种电磁波，具有波粒二象性。
它既可以被视为一束光线，也可以被视为一种电磁波。
光的速度是固定的，其在真空中的速度约为每秒299792458米。
光的频率与波长有关，频率高的光具有较短的波长，频率低的光具有较长的波长。
光的波长范围在可见光的区域可以被人眼所感知。
二、光的传播方式光的传播方式有直线传播和曲线传播两种方式。
在真空中，光的传播是直线传播，也就是说光线是直线状的；而在介质中，光线会发生偏折，即光线的传播路径会发生弯曲。
三、光的折射和反射当光从一种介质进入另一种介质时，会发生折射现象。
折射现象是由于光在不同介质中的传播速度不同导致的。
根据斯涅尔定律，光线的入射角、出射角和介质的折射率之间有一定的关系。
当光从光密介质进入光疏介质时，它会向法线弯曲；而当光从光疏介质进入光密介质时，它会远离法线弯曲。
光的反射是光线遇到界面发生反射现象。
根据反射定律，入射光线与法线的夹角等于反射光线与法线的夹角。
根据光的反射，我们可以解释镜面反射、漫反射等现象。
四、光的干涉和衍射光的干涉是指两束或多束光同时通过同一区域产生的干涉现象。
当两束光相遇时，它们会形成明暗相间的干涉条纹。
干涉现象可以用来解释光的波动性，并且在激光、干涉仪等技术中有广泛的应用。
光的衍射是指光通过一道狭缝或绕过物体时发生偏折现象。
衍射实验证明了光的波动性，表明光是能够在一定程度上弯曲和扩散的。
衍射现象常见于各种领域，如天文学中的天体衍射和显微镜中的物体衍射。
五、光的色散光的色散是指光在通过介质时不同波长的光被分散开来的现象。
由于介质对不同波长的光的折射率不同，导致光的折射角也不同，进而使得光发生色散。
物理学考研复习资料光学基础知识点总结
物理学考研复习资料光学基础知识点总结光学是物理学的一个重要分支，研究光的性质和行为。
对于物理学考研的学生来说，光学是必不可少的一部分。
下面将对光学的基础知识点进行总结，以帮助考生复习。
一、光的本质光既可以看作波动也可以看作粒子。
根据光的不同性质和实验现象，科学家提出了波粒二象性理论，即光既有波动性又有粒子性。
二、光的传播光在真空中的传播速度是恒定的，约为3×10^8米/秒（简称光速）。
在不同介质中，光的传播速度会发生改变，产生折射现象。
三、光的反射和折射1. 光的反射：光在遇到一个界面时，会发生反射。
反射的角度等于入射角度，即入射角等于反射角。
2. 光的折射：光从一个介质射向另一个介质，会发生折射。
根据斯涅尔定律，入射角、折射角和两个介质的折射率之间满足的关系为：n1sinθ1 = n2sinθ2。
四、透镜和光学仪器1. 透镜：透镜是一种能够使光线发生折射的光学元件。
根据透镜的形状，可以分为凸透镜和凹透镜。
2. 光学仪器：光学仪器包括显微镜、望远镜、光栅等，它们利用了光的折射、反射等性质，可以放大、分辨、激发光等。
五、光的干涉和衍射1. 光的干涉：当两束光线相遇时，会发生干涉现象。
根据干涉现象的不同表现形式，可以分为构成干涉的两束光是否来自同一光源的相干干涉和不来自同一光源的非相干干涉。
2. 光的衍射：光通过物体的缝隙或者在物体边缘遇到障碍物时，会发生衍射现象。
光学虽然是物理学中的一个分支，但其应用领域非常广泛，如光通信、光储存、光计算等。
在考研过程中，对于光学的复习需要重点掌握光的本质、传播、反射和折射、透镜和光学仪器以及干涉和衍射等基础知识点。
掌握这些知识点有助于理解复杂的光学现象和解决相关应用问题。
希望以上对光学基础知识点的总结能够帮助到物理学考研的学生们进行复习和备考。
祝愿大家在考试中取得优异的成绩！。
光学高中物理知识点
光学高中物理知识点一、重要概念和规律(一)、几何光学基本概念和规律1、基本概念光源发光的物体.分两大类：点光源和扩展光源.点光源是一种理想模型，扩展光源可看成无数点光源的集合.光线——表示光传播方向的几何线.光束通过一定面积的一束光线.它是温过一定截面光线的集合.光速——光传播的速度。
光在真空中速度最大。
恒为C=3某108m/s。
丹麦天文学家罗默第一次利用天体间的大距离测出了光速。
法国人裴索第一次在地面上用旋转齿轮法测出了光这。
实像——光源发出的光线经光学器件后，由实际光线形成的.虚像——光源发出的光线经光学器件后，由发实际光线的延长线形成的。
本影——光直线传播时，物体后完全照射不到光的暗区.半影——光直线传播时，物体后有部分光可以照射到的半明半暗区域.2.基本规律(1)光的直线传播规律先在同一种均匀介质中沿直线传播。
小孔成像、影的形成、日食、月食等都是光沿直线传播的例证。
(2)光的独立传播规律光在传播时虽屡屡相交，但互不扰乱，保持各自的规律继续传播。
(3)光的反射定律反射线、人射线、法线共面；反射线与人射线分布于法线两侧；反射角等于入射角。
(4)光的折射定律折射线、人射线、法织共面，折射线和入射线分居法线两侧；对确定的两种介质，入射角(i)的正弦和折射角(r)的正弦之比是一个常数.介质的折射串n=sini/sinr=c/v。
全反射条件：①光从光密介质射向光疏介质；②入射角大于临界角A，sinA=1/n。
(5)光路可逆原理光线逆着反射线或折射线方向入射，将沿着原来的入射线方向反射或折射.3.常用光学器件及其光学特性(1)平面镜点光源发出的同心发散光束，经平面镜反射后，得到的也是同心发散光束.能在镜后形成等大的、正立的虚出，像与物对镜面对称。
(2)球面镜凹面镜有会聚光的作用，凸面镜有发散光的作用.(3)棱镜光密煤质的棱镜放在光疏煤质的环境中，入射到棱镜侧面的光经棱镜后向底面偏折。
隔着棱镜看到物体的像向项角偏移。
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p
r
n s
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相位差
若两波源发出相同的频率（1 = 2），相同初相位
（10 20）的两列波，到达P点处两个光程之差（n2r2
- n1r1）叫做光程差，表示为，由光程差带来的相位差
为：
2 ( r2 2r1 )12 0(n2r2
n1r1)
2 0
p
r1
r2
n1
n2
S1
S2
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（二）费马原理
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（三）惠更斯原理
在光波传播时，某一时刻波前上的每一点都可以看作产 生球面次级子波的波源，经过一段时间的新波前就是这 些次级子波的包络面.如图为球面波传播与平面波传播.
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（四）光波的描述 主要参数
光是电磁波，在空间传播的是相互垂直的电场强度E矢 量（电矢量）和磁场强度H矢量 .引起视觉作用和感光 作用的主要是电矢量E，因而把E矢量称为光矢量，把E 振动称为光振动.
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（三）光的反射、半波损失、光的折射
光的折射： 当光从一种介质入射到另一种介质表面时，不仅会发生
反射，还可能进入第二种介质，传播方向会改变（称为 折射），入射光线和折射光线与界面法线间的夹角称入 射角和折射角，折射时满足折射定律。
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（三）光的反射、半波损失、光的折射
折射定律：
折射光线在入射面内；入射角
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（四）光波的描述 主要参数
光波场的表示：
讨论最简单的平面简谐光波。它在空间传播形成光波场 的运动学描述为
E
A c os (t
o
2r )
2n
为S波源出所发出波的圆频率。与光频率n 关系
0为初相位。波长和频率，周期T 之间满足
n u
uT
T 2 / 1/n
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（四）光波的描述 主要参数
折射率小的光疏介质时，反射光没有半波损失。
n1 n1 n2 n2
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（三）光的反射、半波损失、光的折射
当光从折射率小的光疏介质，正入射（入射角i0）或 掠入射（入射角I 90o ）于折射率大的光密介质时，则 反射光有半波损失。
n1
n1 n2
n2
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（四）全反射 光纤
全反射：
定义：当光从一个折射率大的光密介质介质n1入射到折 射率小的光疏介质n2时，比如从水到空气。当光线以临 界角θc入射时，即入射角θi＝θc 时，此时只有反射光，
光速： u为光波在介质中传播的速度
u 1 1
or or
r为介质的相对介电常数；r为相对磁导率
介质中的光速为 u c 1
n
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（四）光波的描述 主要参数
折射率： n为折射率，等于光在真空中的速度c与媒质中的相速u
之比 n c
u
折射率与介质的电磁性质密切相关，根据光的电磁理论，
十五章 光学基础知识 关键：熟练掌握光程差以及相位差
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15.1 光学的发展历程和学科分支
（一）光学的发展历史 牛顿 —光的光的微粒流理论 惠更斯 —光的波动理论 麦克斯韦 —光的电磁理论 20世纪初—光的波粒二象性
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（二）光学的学科分支
几何光学：以光的直线传播为基础，研究光在透明介质中的折射、反射和 传播规律，它得出的结果通常总是波动光学在某些条件下的近似或极限
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15.2 光源 光的基本性质
（一）光源 定义：产生光波的波源称为光源 发光机制
普通光源：自发辐射 激光：受激辐射
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（二）光的特性 波前与光线
光是电磁波，有波的特性，但同时光又具有粒子特性 波前：光波从光源传出去，离光源愈來愈远，它的最前
缘就为波前 .波前是波在任一时刻相位相同的点连成的 轨迹 光线：人们常以垂直于波前、且指向光传播方向的直线 称为光线．
为一常量，即
sin 1 sin 2
n21
1和折射角
u2
u1
2
的正弦之比
n21 称为第二介质对第一介质的相对折射率，它也等于 光在两介质中的相速之比，即 n21 n2 / n1
对界面两侧的介质，折射率较大的称光密介质，折射率 较小的称为光疏介质。折射定律也可写成如下形式
n1 sin1 n2 sin2
波动光学：以光的波动性为基础，研究光的干涉、光的衍射、光的偏振等 波动性质，也称为波动光学．其基础就是经典电动力学的麦克斯韦方程组
量子光学：以光的量子性为基础，深入到微观世界，研究光和物质的相互 作用规律．其基础主要是量子力学和量子电动力学．波动光学和量子光学 也统称为物理光学．
现代光学：随着光的量子性的发现和激光的发明，而产生的新兴领域．包 括非线性光学、信息光学、纤维光学、统计光学、付里叶光学、激光光学 等等．
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（三）光的反射、半波损失、光的折射
半波损失： 定义：在介质分界面处，反射光和入射光的振动方向相
反，也就是说反射光与入射光相比，其振动相位发生了 的突变，相当于反射光在反射时增加（或减少）了半 个波长的光程，称为半波损失。
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（三）光的反射、半波损失、光的折射
半波损失： 当光从折射率大的光密介质，正入射（入射角I 0）于
费马原理：光在任意介质中从一点传播到另一点时，沿 所需时间最短的路径传播。
后人推广为：光在介质中传播的实际路径是使所需时间 为极值(极小值、极大值或稳定值)的路径。
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（三）光的反射、半波损失、光的折射
光的反射： 反射定律：反射光线在入射面内，反射角 等于入射
角 。1入射光线与界面在入时点的法线所构成的平面称 为入射面。 1与1 分别为入射光线和反射光线与法线所夹的角即入 射角和反射角。
Sdt
0
T0
因为 远大于周期T，所以可以用一个周期内的平均值
来求 I
I 1 uA2 1 A2
2
2
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15.3 光的传播
（一）光程和相位差
光程：如图所示，光在折射率为的介质中从波源S传到
P点传播的距离（路程）r折算成在真空中传播的长度，
称为光程
光程 nr c r ct u
相位落后的量 ： =2r/=2rn/0
可知
c 1
u
1
o o
or or
所以可得 n r r
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（四）光波的描述 主要参数
光强：
把能流密度S矢量应用于平面简谐光波
S uw uE2 uA2 cos2 (t o 2r )
实际上测量到的是S在测量时间间隔内的平均值，称它
为平均能流密度或光强 I
I 1
Sdt 1
T