光学复习总结 PPT
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光现象复习25张PPT课件(人教版)
500 500
变式训练：将下列光路图补充完整
例5、利用平面镜成像特点作图（作出图a中由Ａ点发出 经平面镜反射后经过Ｂ点的光线）
a A'
我来总结：本作图用了什么知识？
变式训练：如b图所示是两条反射光线，请找出光源Ｓ
，并补充光路。
S
b
S'
【专题三、实验专题】
例6、如图所示光的反射实验：
在探究光的反射定律的实验中第一步：改变入射光线
10、臭氧是一种天蓝色、有臭味的气体,在大气层上部的臭氧可
吸取和滤掉太阳光中的大量的( B ),有效地保护地球生物地
生存.
A 红外线 B 紫外线 C 可见光 D 紫光
11、在星光灿烂的夜晚仰望天空，会看到繁星在夜空 中闪炼，像人“眨眼睛”一样，造成这种现象的原因 是（D ） A.星星的发光是断断续续的 B.被其他星体瞬间遮 挡的结果 C.星光被地球大气层反射的结果 D.星光被地球大气层折射的结果
知识梳理
1.光在____同___种__均__匀___介__质____中沿直线传播,光在真空中的速度为 __3_×___1_0_8_m/s,光在水中和其它介质中的速度比真空中__小_____. 2.光年是光在__一__年______内传播的路程,它是一个_长__度_______单位
.
3.在反射现象中,_反__射__光__线_____、__入___射__光__线___和__法__线___都在同 一个平面内;反__射__光___线__和__入__射___光__线__分居法线两侧;_反__射___角____ 等于__入__射__角____.这就是光的反射定律.
复习目标:
1.知道光沿直线传播,并会解释一些常 见的现象. 2.知道光在真空中的速度. 3.知道光的反射现象. 4.理解光的反射定律,并会用反射定律 分析问题. 5.理解平面镜成像的特点,知道虚像是 怎样形成的.
变式训练：将下列光路图补充完整
例5、利用平面镜成像特点作图（作出图a中由Ａ点发出 经平面镜反射后经过Ｂ点的光线）
a A'
我来总结：本作图用了什么知识？
变式训练：如b图所示是两条反射光线，请找出光源Ｓ
，并补充光路。
S
b
S'
【专题三、实验专题】
例6、如图所示光的反射实验：
在探究光的反射定律的实验中第一步：改变入射光线
10、臭氧是一种天蓝色、有臭味的气体,在大气层上部的臭氧可
吸取和滤掉太阳光中的大量的( B ),有效地保护地球生物地
生存.
A 红外线 B 紫外线 C 可见光 D 紫光
11、在星光灿烂的夜晚仰望天空，会看到繁星在夜空 中闪炼，像人“眨眼睛”一样，造成这种现象的原因 是（D ） A.星星的发光是断断续续的 B.被其他星体瞬间遮 挡的结果 C.星光被地球大气层反射的结果 D.星光被地球大气层折射的结果
知识梳理
1.光在____同___种__均__匀___介__质____中沿直线传播,光在真空中的速度为 __3_×___1_0_8_m/s,光在水中和其它介质中的速度比真空中__小_____. 2.光年是光在__一__年______内传播的路程,它是一个_长__度_______单位
.
3.在反射现象中,_反__射__光__线_____、__入___射__光__线___和__法__线___都在同 一个平面内;反__射__光___线__和__入__射___光__线__分居法线两侧;_反__射___角____ 等于__入__射__角____.这就是光的反射定律.
复习目标:
1.知道光沿直线传播,并会解释一些常 见的现象. 2.知道光在真空中的速度. 3.知道光的反射现象. 4.理解光的反射定律,并会用反射定律 分析问题. 5.理解平面镜成像的特点,知道虚像是 怎样形成的.
光纤光学18复习PPT
(ESF):热诺姆判据
• 等效阶型光纤参数V和a的选择应使│β2－β 2│ 为最 小； • g型光纤：n2(r) = n22[1+2(1-(r/a)g)] V＝V(1＋2/g)-1/2 Vc=3.401 (g=2, ESF近似) Vc=3.518 (g=2, 精确值) a＝a(g＋2)/(g＋3) • 凹陷光纤： n2(r) = n22{1+2[1-g(1-(r/a)g)]}
2 V V 1 ( g 1 )( g 2 ) ( g 1)(g 2)(g 3) - 6 a a ( g 3)[(g 2)(g 1) - （ 2 g 3） ]
2018年11月10日 4
1/ 2
单模光纤的双折射
• LP01 (HE11)包含两个相互正交的偏振模。 • 两个模式的相速并不完全相同。随着电磁波的向前 传播,基模场将沿z轴作线偏振波－椭圆偏振波－园 偏振波－椭园偏振波－线偏振波的周期性变化。场 形变化一周期所行经的z向距离,即差拍长度为: Lb＝2π/b=l0 / B; Bb/k0 (B:光纤双折射参数) • 光纤中存在三种双折射：
2018年11月10日 2
等效阶跃光纤近似(ESF)
• 寻找一条适当的阶跃型光纤去等效实际的渐变型 光纤。而阶跃型光纤的场解是已知的, 这样就得 到了渐变型光纤的场解。
n( r )
V k0 n1a 2 V k0 n1a 2
只需求出 V 和
r
3
2018年11月10日
7
2018年11月10日
“纵横关系式”有何作用？ 光场分量的哪一个分量总是独立满足波导场方程？写出该 波导场方程式。 3. SIOF中波导场方程具有什么数学特征？ 4. 在SIOF中如何求波导场方程的解？ 5. 写出SIOF中推导本征值方程的主要数学步骤。 6. 导模截止与远离截止的物理意义是什么?写出SIOF中TE01、 TE02、TE03在临近截止和远离截止时的本征值。 7. 写出SIOF中模式数目与V值的关系式。 8. 根据SIOF色散曲线分析，在V=4.5时有那几个模式存在？ 总模式数目是多少？并与模式数估算公式的结果比较。 9. SIOF与GIOF中哪个导模数目更多？ 10. 为什么单模条件Vc<2.405只适应于SIOF？平方率光纤单 模条件Vc是多少? 1. 2.
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
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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：
可编辑课件PPT
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
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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。
光学复习专题PPT课件
凸透镜不变，焦点不变， 焦距不变
凹透镜成像
1.平行主光轴的光， 反向延长线过焦点 2.延长线过焦点的 光，平行于主光轴 3.过光心的光，方 向不变
FoF
凸透镜成像实验
1.实验原理：光的折射 2.实验器材：凸透镜、蜡烛、光屏、光具座（估读） 3.实验步骤：调整高度，使烛焰、凸透镜、光屏中心 大致在同一高度 目的：确保烛焰的像呈在光屏中心
是 1m 。物体以2m/s的速度远离平面 镜，运动了2s。此时，像与物体的距 离是 10m 。像的大小 不变 。
汽车的前挡风玻璃为什么是斜的？
要求：根据反射规律作图找像点s'；
s
S'
如图，MN表示平面镜，AB表示镜前的 物体，根据平面镜成像的特点作图。
M A
B N
M A
B N
第一步：画垂线 第二步：标直角 A' 第三步：找等距 第四步：标符号 第五步：画虚像
B'
S为光源，从S到A能画几条光线
S '
光的折射
1.定义 光从一种物质斜射入另一种物质时，传播方向 产生偏折 2.光从一种介质到另一种介质，会产生光的反 射，也会产生光的折射 3.光的折射生活现象 （1）水中银币、鱼比实际位置浅 （2）游泳池看着比实际深度浅 （3）筷子、铅笔等在水中看着像是折断 （4）岸上的树，从水里看，比实际高度高 （5）海市蜃楼
凸透镜成像
1.凸透镜：中间厚两边薄——会聚 2.凹透镜：中间薄两边厚——发散
A
B
C
D
E
F
属于凸透镜的是： A 、C、D
属于凹透镜的是： B 、E 、F
凸透镜成像
1.平行主光轴的光， 过焦点 2.过焦点的光，平 行于主光轴 3.过光心的光，方 向不变
凹透镜成像
1.平行主光轴的光， 反向延长线过焦点 2.延长线过焦点的 光，平行于主光轴 3.过光心的光，方 向不变
FoF
凸透镜成像实验
1.实验原理：光的折射 2.实验器材：凸透镜、蜡烛、光屏、光具座（估读） 3.实验步骤：调整高度，使烛焰、凸透镜、光屏中心 大致在同一高度 目的：确保烛焰的像呈在光屏中心
是 1m 。物体以2m/s的速度远离平面 镜，运动了2s。此时，像与物体的距 离是 10m 。像的大小 不变 。
汽车的前挡风玻璃为什么是斜的？
要求：根据反射规律作图找像点s'；
s
S'
如图，MN表示平面镜，AB表示镜前的 物体，根据平面镜成像的特点作图。
M A
B N
M A
B N
第一步：画垂线 第二步：标直角 A' 第三步：找等距 第四步：标符号 第五步：画虚像
B'
S为光源，从S到A能画几条光线
S '
光的折射
1.定义 光从一种物质斜射入另一种物质时，传播方向 产生偏折 2.光从一种介质到另一种介质，会产生光的反 射，也会产生光的折射 3.光的折射生活现象 （1）水中银币、鱼比实际位置浅 （2）游泳池看着比实际深度浅 （3）筷子、铅笔等在水中看着像是折断 （4）岸上的树，从水里看，比实际高度高 （5）海市蜃楼
凸透镜成像
1.凸透镜：中间厚两边薄——会聚 2.凹透镜：中间薄两边厚——发散
A
B
C
D
E
F
属于凸透镜的是： A 、C、D
属于凹透镜的是： B 、E 、F
凸透镜成像
1.平行主光轴的光， 过焦点 2.过焦点的光，平 行于主光轴 3.过光心的光，方 向不变
《光学复习课》课件
光学在生活中的应用
01
02
03
04
照明
利用光学原理设计的灯具，提 供舒适、高效的照明。
显示技术
电视、电脑显示器等利用光学 技术实现图像显示。
光学通信
光纤技术用于高速、大容量的 数据传输。
摄影
记录生活点滴，分享美好时刻 。
光学在科技中的应用
量子光学
研究光与物质相互作用中的量 子现象，为量子计算和量子通
信等领域提供基础。
光刻技术
用于集成电路制造，是现代电 子工业的基础。
光学传感
检测物理、化学和生物等参数 ，广泛应用于环境监测、医疗 诊断等领域。
光学信息处理
利用光学原理实现快速、高效 的信息处理，应用于图像识别
、语音识别等领域。
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感谢您的观看
光的干涉和衍射
总结词
光的波动性质
详细描述
光的干涉是指两束或多束光波在空间某些区域相遇时，相互叠加产生加强或减弱的现象。而光的衍射 是指光波在传播过程中遇到障碍物时，光波发生弯曲的现象。这两种现象都是光波动性的表现。
02 光的干涉
干涉现象
光的干涉是指两束或多束相干 光波在空间某些区域相遇时， 相互叠加产生加强或减弱的现 象。
干涉现象是光学中的重要现象 ，在光学仪器、信息光学、量 子光学等领域有广泛应用。
干涉现象的发现和研究为光的 波动理论提供了重要的实验证 据。
干涉条件
相干性
参与干涉的光波必须是相干的，即具 有相同的频率、振动方向和相位关系 。
平行性
稳定性
光波传播过程中，光程差的变化必须 足够慢，以保证干涉现象的稳定。
《光学复习课》ppt课件
《高三物理光学复习》课件
透镜的应用
放大镜、眼镜、摄影镜 头等。
透镜成像规律
物距、像距、焦距之间 的关系，以及成像规律
在实践中的应用。
照相机与摄像机
01
照相机与摄像机的种类 ：数码相机、胶片相机 、摄像机等。
02
照相机与摄像机的原理 ：光学成像、感光元件 、图像处理等。
03
照相机与摄像机的应用 ：拍摄照片、录制视频 等。
04
照相机与摄像机的性能 指标：像素、光圈、快 门速度、变焦倍数等。
望远镜与显微镜
01
02
03
04
望远镜与显微镜的种类：天文 望远镜、观鸟望远镜、显微镜
等。
望远镜与显微镜的原理：光学 成像、放大倍数等。
望远镜与显微镜的应用：观测 天体、观察生物细胞等。
望远镜与显微镜的性能指标： 放大倍数、清晰度、稳定性等
衍射现象
干涉与衍射的区别与联系
两者都是光波的波动性质的表现，但 干涉强调光波的叠加效果，而衍射强 调光波的传播路径变化。
光波在传播过程中遇到障碍物或小孔 时，产生偏离直线传播的现象。
02 光的反射与折射
光的反射
总结词
详细描述
光的反射是光在两种不同介质表面发生方 向改变的现象。
当光从一个介质射向另一个介质时，如果 入射角大于临界角，会发生全反射现象， 此时反射光能量较大，折射光能量较小。
光动力疗法
02
利用特定波长的光和光敏剂治疗肿瘤等疾病。
激光治疗
03
利用激光的能量对病变组织进行治疗，如激光近视矫正手术等
。
光学在军事中的应用
1 2
红外侦查与夜视技术
利用红外探测器侦查敌方活动，提高夜战能力。
激光武器
光学复习22PPT课件
平面镜
成像知识 凸 透镜
光源: 正在发光的物体 (自身能发光)
1、下列有哪些物体是光源呢?
镜子 太阳
电视屏幕 北极星
夜晚的明月 眼睛
光线: 为了形象地表示光的传播情况,我们常用一 条带箭头的直线表示光的传播路线和方向
注意:光线不是真实存在，假想的理想模型。
小孔成像
箱 子
小孔
倒立、实象 可放大、缩小与光屏、烛焰的距离有关
2010年光学复习第2课
考试内容
2、光的反射和折射现象
1）知道光在同一种物质中沿直线传播 2）举例说明光的反射现象 3）描述光的反射现象
波 4）辨别镜面反射和漫反射
5）知道平面镜成像的特点 6） 举例说明光的折射现象 7）描述光的折射规律 8）能使用光的反射定律和折射规律解释简单的现象
考试 要求
a a a a a a a b
都等于0度。 C、镜面反射遵循光的反射定律，而漫反射
则不遵循光的反射定律。 D、在反射现象中，光路是可逆的。
答案：C
镜面反射
漫反射
都遵循光的反射定律
1、三线共面、法线居中
反射
定律
光
2、反射角=入射角
的
反 射
镜面 反射
平镜面成像 控制光路（即
不同镜面点反：射 两和 者漫 表反 面应射光用的洁每度一不条同漫光，反线镜都面射遵反改循射变光 平光方的行的向反 光传）射 进播定入路径律 平行
平镜面成像
一、成像特点：
等大
正立
二、成像作图
对称
虚像
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。
教科版八年级物理光学复习课程PPT
详细描述
光的衍射实验是光学实验中的另一个重要实验。通过该实验，学生可以观察到光波绕过 障碍物后产生的衍射现象。在实验中，学生需要设置光源、狭缝、透镜等光学元件，以 获得明显的衍射图像。通过调整狭缝宽度、光源波长等参数，学生可以观察到不同条件
下的衍射现象，深入理解光的波动性质和衍射原理。
光的偏振实验
衍射类型
菲涅尔衍射、夫琅禾费衍 射等。
衍射的应用
光学仪器设计、光谱分析 等。
光的偏振
偏振现象
光波的电矢量或磁矢量在某一特定方向上振动， 形成偏振光。
偏振类型
线偏振光、椭圆偏振光、圆偏振光等。
偏振的应用
液晶显示、光学通信等。
04
光学实验与探究
光的干涉实验
总结词
通过光的干涉实验，学生可以深入理解光的波动性质，观察到光 波叠加产生的明暗干涉现象，培养实验操作和观察能力。
03
光的波动性
光的干涉
干涉现象
当两束或多束相干光波在空间某一点叠加时，光波 的振幅会发生变化，产生明暗相间的干涉条纹。
干涉条件
相干光波、有稳定的相位差、有相同的频率。
干涉的应用
光学干涉仪、薄膜干涉等。
光的衍射
01
02
03
衍射现象
光波在传播过程中遇到障 碍物时，会绕过障碍物的 边缘继续传播，形成衍射 现象。
3. 光的色散现象在日 常生活中有哪些应用？
2. 白光通过棱镜后为 什么会分解成不同颜 色的光？
答案与解析
答案
1. 入射光线、反射光线和法线在同一平 面内；入射角等于反射角。2. 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。3. 当一束平行光投 射到光滑的物体表面时，其反射光束仍 然是平行的，这种反射称为镜面反射； 漫反射是指当一束平行光投射到粗糙的 物体表面时，其反射光束是杂乱无章的 。
光的衍射实验是光学实验中的另一个重要实验。通过该实验，学生可以观察到光波绕过 障碍物后产生的衍射现象。在实验中，学生需要设置光源、狭缝、透镜等光学元件，以 获得明显的衍射图像。通过调整狭缝宽度、光源波长等参数，学生可以观察到不同条件
下的衍射现象，深入理解光的波动性质和衍射原理。
光的偏振实验
衍射类型
菲涅尔衍射、夫琅禾费衍 射等。
衍射的应用
光学仪器设计、光谱分析 等。
光的偏振
偏振现象
光波的电矢量或磁矢量在某一特定方向上振动， 形成偏振光。
偏振类型
线偏振光、椭圆偏振光、圆偏振光等。
偏振的应用
液晶显示、光学通信等。
04
光学实验与探究
光的干涉实验
总结词
通过光的干涉实验，学生可以深入理解光的波动性质，观察到光 波叠加产生的明暗干涉现象，培养实验操作和观察能力。
03
光的波动性
光的干涉
干涉现象
当两束或多束相干光波在空间某一点叠加时，光波 的振幅会发生变化，产生明暗相间的干涉条纹。
干涉条件
相干光波、有稳定的相位差、有相同的频率。
干涉的应用
光学干涉仪、薄膜干涉等。
光的衍射
01
02
03
衍射现象
光波在传播过程中遇到障 碍物时，会绕过障碍物的 边缘继续传播，形成衍射 现象。
3. 光的色散现象在日 常生活中有哪些应用？
2. 白光通过棱镜后为 什么会分解成不同颜 色的光？
答案与解析
答案
1. 入射光线、反射光线和法线在同一平 面内；入射角等于反射角。2. 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。3. 当一束平行光投 射到光滑的物体表面时，其反射光束仍 然是平行的，这种反射称为镜面反射； 漫反射是指当一束平行光投射到粗糙的 物体表面时，其反射光束是杂乱无章的 。
华中科技大学 《应用光学》课程PPT——应用光学复习PPT B
p 2 p 2 1 , 2 2a p 2a p
4ap2 1 2 2 4a p 2 2
p 2 p 2 1 , 2 2a p 2a p
4ap2 1 2 2 4a p 2 2
3）若 1 ，对准平面以后的整个空间都能在景象平面上成清晰象
L1
L3’ L3
L2’
L2
出瞳 孔栏到入瞳 L1
入瞳
使用公式计 算时物象位 置关系交换 一下
l1 ' 0
D1 ' D1 60
60 / 2 tan u1 1/ 4 120
1 1 1 l l f
L2
2 l2 ' 50 l2 f 'l ' 90 50 4 2
k
几何（面）渐 kA 晕系数： Ap
D D A
轴外点光束在入瞳上的 高度／入瞳直径
由B1到B2点，线渐晕 系数由1降到0.5。
轴外点光束在入瞳上的截 面积／入瞳面积
由B2点到B3点，线渐晕系数由0.5降到0。
3.说明： 1）轴上点均能以充满入瞳的全光束成像。 2）入瞳为有限大小时，成像范围由入瞳边缘和入窗边缘连线决定。
5）在保证轴上点物方孔径角不变的情况 下，合理的选取孔径光阑的位置，可提 高成像质量，减小整个系统的横向尺寸。
6）入瞳、孔阑、出瞳之间的相互共轭关系。 7）光学特性： 相对孔径
K f
D
D
光瞳数，焦距数
f
（望远、照相系统）：
入射光瞳直径D和整个系统焦距f′之比称为该系统的相对孔径 。 数值孔径NA（显微系统）： 当物体在很近的距离时，常用物方孔径角正弦和物空间介质折 射率乘积来取代相对孔径，称为数值孔径，即
高三二轮光学复习PPT
1 大……………………………小 sin C n l 大……………………………小 x d
小……………………………大
E h
光的折射定律、折射率 全反射、临界角
光的折射
光导纤维、光的色散 光的波动性：光的干涉、光的衍射、光的偏振 光学 光的粒子性：光电效应、光子、爱斯坦的光电效应方程 光的本性：光是电磁波、光谱和光谱分析、电磁波谱 激光的特性与应用 测定玻璃的折射率 光的实验 用光的干涉测光的波长 光的波粒二象性、 光是概率波
光的偏振的应用： 1. 在摄影镜头前加上偏振镜消除反光 。 2. 电子表的液晶显示器。 3. 使用偏振镜看立体电影
1887
人物：赫兹 事件：研究电磁波的实验中发现光电效应。 意义：证明光的粒子性
光电效应
1.光电效应现象有截止频率，只有光的频率 大于截止频率才能发生光电效应。 2.光电效应现象中，光电流大小由光强决定。 3.光电效应现象中发出光电子的最大初动能 与入射光频率成线性关系。
1905
1921年诺贝尔物 理学奖
பைடு நூலகம்
人物：爱因斯坦 事件：提出了光量子（即光子），光电效 应方程 h 1 mv 2 A
2
Ek0
极限频率
ν
1772
人物：牛顿 事件：光的色散实验
介质对光的折射率越大，偏向角越大。
不同色光在同种介质中折射率不同。
色光
红
橙
黄
绿
蓝
靛、紫
冕牌玻璃 1.520 折射率
波长λ 大..........................................小
光从空气射入介质中：
sin i n sin r
光学总复习
3.88 10 5 rad
• 5波长600nm的单色光垂直入射在一光栅上，第二级条纹出 现在sinθ=0.20处，第四级缺级，试问： 3 （1）光栅上相邻两缝的间距（a+b）有多大？ 6 10 mm （2）光栅上狭缝可能的最小宽度a有多大？ 1.5 10 3 mm （3）按上述选定的a、b值，试问在光屏上可能观察到的全部 条纹级数是多少？ 15条 • 6用方解石切割成一个60°的正三角棱镜，光轴垂直于棱镜 的正三角形截面。设非偏振光的入射角为i，而e光在棱镜 的折射线与镜底边平行，求入射角i，并在图中画出o光的 光路。已知no=1.66，ne=1.49.
11．选择题(每题5分）：
(C)(1).右旋圆偏振光垂直通过1/2波片后，其出射光的偏振态为 （A）线偏振光;（B）右旋椭圆偏振光;（C）左旋圆偏振光;（D）右旋圆偏 振光;（E）左旋椭圆偏振光. (B)(2).全息照片被激光照射后，以实现全息再现。若照射面积仅占全息照片
的一半时，下列叙述的哪一个结果是正确的？ （A）仅观察到再现像的一半;（B）观察到整个再现像，只是分辨本领降低一
polaroids. If an unpolarized beam is incident on the first
Polaroid, discuss the variation of intensity of the emergent beam as the quarter-wave plate is rotated.
有光射出。但当N2绕入射光顺时针转过 200后，N2的视场全暗。此时，把
波片也绕入射光顺时针转过 200，N2的视场又亮了。问：a 这是什么性质
的波片？b N2要转过多大角度才能够使N2的视场又变为全暗。
(10)对于一个半径为r的球面，用矩阵方法证明：如果物距 u (1+ 则所成像为虚像，且像距 v (1+ n1 )r
• 5波长600nm的单色光垂直入射在一光栅上，第二级条纹出 现在sinθ=0.20处，第四级缺级，试问： 3 （1）光栅上相邻两缝的间距（a+b）有多大？ 6 10 mm （2）光栅上狭缝可能的最小宽度a有多大？ 1.5 10 3 mm （3）按上述选定的a、b值，试问在光屏上可能观察到的全部 条纹级数是多少？ 15条 • 6用方解石切割成一个60°的正三角棱镜，光轴垂直于棱镜 的正三角形截面。设非偏振光的入射角为i，而e光在棱镜 的折射线与镜底边平行，求入射角i，并在图中画出o光的 光路。已知no=1.66，ne=1.49.
11．选择题(每题5分）：
(C)(1).右旋圆偏振光垂直通过1/2波片后，其出射光的偏振态为 （A）线偏振光;（B）右旋椭圆偏振光;（C）左旋圆偏振光;（D）右旋圆偏 振光;（E）左旋椭圆偏振光. (B)(2).全息照片被激光照射后，以实现全息再现。若照射面积仅占全息照片
的一半时，下列叙述的哪一个结果是正确的？ （A）仅观察到再现像的一半;（B）观察到整个再现像，只是分辨本领降低一
polaroids. If an unpolarized beam is incident on the first
Polaroid, discuss the variation of intensity of the emergent beam as the quarter-wave plate is rotated.
有光射出。但当N2绕入射光顺时针转过 200后，N2的视场全暗。此时，把
波片也绕入射光顺时针转过 200，N2的视场又亮了。问：a 这是什么性质
的波片？b N2要转过多大角度才能够使N2的视场又变为全暗。
(10)对于一个半径为r的球面，用矩阵方法证明：如果物距 u (1+ 则所成像为虚像，且像距 v (1+ n1 )r
2023届高考物理二轮专题复习课件：光学
等于光束a的强度D. 光束c的强度小于O点处折射光束OP的强度
真题再现
4.（2020浙江.13）如图所示，圆心为O、半径为R的半圆形玻璃砖置于水
平桌面上，光线从P点垂直界面入射后，恰好在玻璃砖圆形表面发生全反
射；当入射角θ＝60°时，光线从玻璃砖圆形表面出射后恰好与入射光
平行。已知真空中的光速为c，则(
)A.玻璃砖的折射率为1.5B.OP之间
的距离为
为30°
2
3
C.光在玻璃砖内的传播速度为 D.光从玻璃到空气的临界角
2
3
真题再现
5.（2019浙江.14）波长为λ1和λ2的两束可见光入射到双缝，在光屏上
观察到干涉条纹，其中波长为λ1的光的条纹间距大于波长为λ2的条纹间
距．则（下列表述中，脚标“1”和“2”分别代表波长为λ1和λ2的光所
D.光斑 P 移动距离 x 与水面下降距离 h 间关系满足 x＝12h
根据题意画出光路图，由图可看出 OO′＝h，AB＝
sin α
3
x，由 n＝sin β，可知 sin β＝5，则 β＝37°，由几何
关系可知 O′B＝htan α，O′A ＝htan β，则 AB＝
7
7
O′B－O′A＝12h，即 x＝12h，D 正确；
点，经折射后在水槽底部形成一光斑P.已知入射角α＝53°，水的折射率
=
4
，真空中光速c＝3.0×108
3
m/s，打开出水口放水，则光斑在底面移
动，下列说法正确的是（ D ）
A.激光在水中传播的速度v＝4.0×108 m/s
B.仅增大入射角α，激光能在水面发生全反射
C.光斑P移动的速度大小保持不变
7
两种频率的细激光束的
真题再现
4.（2020浙江.13）如图所示，圆心为O、半径为R的半圆形玻璃砖置于水
平桌面上，光线从P点垂直界面入射后，恰好在玻璃砖圆形表面发生全反
射；当入射角θ＝60°时，光线从玻璃砖圆形表面出射后恰好与入射光
平行。已知真空中的光速为c，则(
)A.玻璃砖的折射率为1.5B.OP之间
的距离为
为30°
2
3
C.光在玻璃砖内的传播速度为 D.光从玻璃到空气的临界角
2
3
真题再现
5.（2019浙江.14）波长为λ1和λ2的两束可见光入射到双缝，在光屏上
观察到干涉条纹，其中波长为λ1的光的条纹间距大于波长为λ2的条纹间
距．则（下列表述中，脚标“1”和“2”分别代表波长为λ1和λ2的光所
D.光斑 P 移动距离 x 与水面下降距离 h 间关系满足 x＝12h
根据题意画出光路图，由图可看出 OO′＝h，AB＝
sin α
3
x，由 n＝sin β，可知 sin β＝5，则 β＝37°，由几何
关系可知 O′B＝htan α，O′A ＝htan β，则 AB＝
7
7
O′B－O′A＝12h，即 x＝12h，D 正确；
点，经折射后在水槽底部形成一光斑P.已知入射角α＝53°，水的折射率
=
4
，真空中光速c＝3.0×108
3
m/s，打开出水口放水，则光斑在底面移
动，下列说法正确的是（ D ）
A.激光在水中传播的速度v＝4.0×108 m/s
B.仅增大入射角α，激光能在水面发生全反射
C.光斑P移动的速度大小保持不变
7
两种频率的细激光束的
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
工程光学复习(完整)
轴外光束的渐晕——轴上点与轴外物点成像光束大小不 同的现象。 轴外物点＜轴上点
§5.3 渐晕光阑及场镜的应用
一、渐晕光阑：
一个系统可以有0~2个渐晕光阑
线渐晕系数KD，指轴外物点通过系统的光束直径Dω与轴上 物点通过系统的光束直径D0之比，即KD =Dω/ D0
视场光阑
△h’=4.6 h12=4.6 △h
二、场镜的应用
在物镜一次实像面处加一正透
镜——场镜。
场镜能够改变成像光束的位置，
对系统特性、方向无影响。
长光路连续成像系统中，场镜
的作用：光瞳衔接，降低主光 线在其后面系统的投射高度， 减小光学零件的口径。
二、场镜的应用
在物镜一次实像面处加一透镜，以降低主光线在其后面系 统的投射高度，减小光学零件的口径 ；
4
场镜
组合多章出题，如： 摄影系统、望远系统
§5 光学系统中的光束限制
一、基本概念
孔径光阑、入瞳和出瞳的判定方法 视场光阑、入窗和出窗的判定方法
孔径光阑、视场光阑的设置原则
孔径光阑和视场光阑的区别
二、渐晕及其计算
入窗和物平面不重合产生的渐晕
• 消除渐晕的方法是采用物平面与入窗平面重合。
1 2 L k 12 L k 1 2 L k
A
B P22例2.2
§3 理想光学系统
§3.1 ~§3.2
§3.3 理想光学系统的物像关系 一、图解法求像 二、解析法求像 1、物像位置计算：牛顿公式、高斯公式 2、理想光学系统的放大率 3、理想光学系统两焦距之间的关系
D 1477 f' F#
0.61 1.22 NA D f
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由图可得:
C
r 2 R2 R d 2 2Rd d 2
R
因为: d R d 2 2Rd 所以可得: d r 2
2R
M
N
r
d
O
由以上各式，可得明环中心半径为:
rk
2k 1 R
2
暗环中心线半径为:rk kR
相邻明环半径之差为:
r rk1 rk
2d
光程
定义:光在媒质中通过的几何路程r与该媒质
折射率n的乘积nr定义为光程，即:nr = 光程。
若一束光经过不同媒质，有: 光 程 niri
由光程的定义有: 2 r 2 nr i
n
由上式可知，在不同媒质中的两束光的光程
相同时，其相位的变化也相同。
所以: 2 (为真空中的波长) 。
2k (2k +1)
2
2
r2
2
1
2
r1
1
由于相干光的获取方式，则有2 =1
2 r2 2 r1 2 n1r1 n2r2 2
n2
n1
2，光程差
nd
y D
杨氏双缝
(干涉，两束光)
I I0
E2 E02
马吕斯定律 强度为 I0 的偏振
光通过检偏振器后, 出射光的强度为
I I0 cos2
6.9 反射和折射时的偏振
光反射与折射时的偏振
i i n1
入射面 入射光线和法 空气 线所成的平面 .
n2
玻璃
反射光 部分偏振光 ，
垂直于入射面的振动大于平 行于入射面的振动 .
折射光 部分偏振光，平行于入射面的振动大 于垂直于入射面的振动 .
2
k
k 1、2、 干涉加强(明纹)
（ 2k
1）
2
k 0、1、2、 干涉减弱(暗纹)
d
dk dk1
如图，根据明暗条纹条件可以求出任意两 条相邻明(暗)条纹所对应的薄膜厚度之差为:
d dk1 dk 2n
任意两条相邻明(暗)条纹的间距l为:
l d sin 2nsin 2n
即为 : d 1.22
f
D
分辨本领----最小分辨角的倒数，若用R表 示，则: R 1 D
1.22
光栅的夫琅禾费衍射 光栅----许多等宽的狭缝等距离地排列起来形
成的光学元件。
L P
O
光栅常数: a b d，a为狭缝宽度，b为狭缝 间距。
光栅主极大方程
(a b)sin k
符号表示
各光矢量间无固定的相位关系 .
2 偏振光（线偏振光）
光振动只沿某一固定方向的光 .
E v
符号表示
振动面
3 部分偏振光 ：某一方向的光振动比与之垂直方向 上的光振动占优势的光为部分偏振光 .
符号表示
三 马吕斯定律（1880 年）
N
I0
M EI
起偏器
E0
检偏器
N
M
E
E0
E E0 cos
则光穿过透镜之后，任意两条光波的光程差不变，
既透镜虽然改变光波的路程，但是并不引起附加
的光程差。
薄膜干涉
i
D B
A
C
n1 n2 d
n1
光程差为:
2d
n22
n12
sin2
i
2
2d
n22
n12
sin2
i
2
所以明暗纹条件为:
k
（ 2k
1）
2
k 1、2、 干涉加强(明纹) k 1、2、 干涉减弱(暗纹)
6.8 自然光和偏振光 马吕斯定律
一 自然光 偏振光
1 自然光 ：一般光源发出的光中，包含着各个方向
的光矢量在所有可能的方向上的振幅都相等（轴对
称）这样的光叫自然光 .
自然光以两互相垂直的互 为独立的 （无确定的相位关 系）振幅相等的光振动表示 , 并各具有一半的振动能量 .
v
E
注意
二互相垂直方向是任选的 .
2
a sin 2k ，k 1、2、 P为暗纹中心
2
明(暗)条纹宽度:相邻暗(明) A 条纹中心位置之间的距离。
P
y
由图可知: y ftg f sin 对第一级暗条纹中心，
A1
A2
C
f
O
有:
y1
f
sin1
f
a
B
K
L2
E
则中央明条纹的宽度为: l 2 y1 2 f / a
R
2
2k 1 2k 1
迈克耳孙干涉仪
反射镜 M1
M1 移动导轨
单 色 光 源
分光板 G1
变化量 N
反 射 镜
M2
补偿板 G2
B
单缝夫琅禾费衍射 单缝衍射----障碍物为单缝的夫琅禾费衍射
称为夫琅禾费单缝衍射。
衍射角
S
L1
K
L2
P
a sin 2k 1 ，k 1、2、 P为明纹中心
光栅主极大的位置
x f tank
缺级
(a b)sin k，k 0、 1、 2、 a sin k，k 1、 2、
k ab k a
k 级缺级
光的波动性 光波是横波
机械横波与纵波的区别
光的干涉、衍射 . 光的偏振 .
机 械 波 穿 过 狭 缝
当光垂直入射时
n1
d
n2
n1
2n2d 2
k
（ 2k
1）
2
2d
n22
n12
sin2
i
2
i0
k 1、2、 干涉加强(明纹) k 1、2、 干涉减弱(暗纹)
劈尖
n1
n
n1
设光入射点处劈形膜的厚度为d，则两束反
射光线相遇时的光程差为: 2nd
其它各级明(暗)条纹的宽度为: yk1 yk f / a
圆孔的夫琅禾费衍射 分辨本领 在单缝衍射中，将衍射屏上的单缝换成小
圆孔，那么在接收屏上将观察到夫琅禾费圆孔 衍射图样，称为圆孔衍射。
衍射图样的中央为一亮圆斑，称为艾里斑， 周围是暗、明相间的同心圆环形条纹。
L1
L2
S
R
光源
f
障碍物
(a
b)
y f
k
（2k
1）
2
明 暗
光栅衍射，需注意缺级现象，此时需要结合单缝衍射的暗条纹公式
杨氏双缝干涉
S1 S
S2
S1 r1
Sd
p
r2
x
O
S2 D
通过几何关系计算得：
r2
r1
2 xd r2 r1
xd D
根据波干涉极大条件可知:
xd D
k
cosi0
sin
cos(π )
2
i0
2
光通过双折射晶体
产生双折射的原因
寻常光线 在晶体中
各方向上传播速度相同.
光轴
c nΟ vΟ 常量
非常光线 晶体中各
ve
方向上传播速度不同,随
方向改变而改变.
ne
c ve
ne 为主折射率
O光波阵面
vO
e 光波阵面
2k
1
2
k 0、 1、 2 干涉加强 k 0、 1、 2 干涉减弱
所以，各级明条纹中心的位置为: 条纹间距
x k D
d
k 0、 1、 2、 x xk1 xk
各级暗条纹中心的位置为:
D
x (2k 1) D k 0、 1、 2、 d
根据波动理论，有:
2
2k
2k
1
k 0、 1、 2 干涉加强 k 0、 1、 2 干涉减弱
k
2k
2
1
k 0、 1、 2 干涉加强 k 0、 1、 2 干涉减弱
如果在光的传播方向上放置一个凸(凹)透镜，
接收屏E
L1
L2
S
2Dd源自f由理论计算可得: 2 d 2.44
f
D
光学仪器的分辨本领
瑞利判据----当一个点光源的衍射图样的艾
里斑中心刚好与另一个点光源衍射图样的艾里
斑边缘(第一级暗环中心线)处重合时，就称这两
个点光源恰能分辨。
满足锐利判据时，
两个物点对透镜中心的 S1
张角称为最小分辨角， S2
2dn 2dn
2
2
或2dn
薄膜干涉（垂直入射） k
劈尖干涉
（2k
1）
2
明 暗
2dn
牛顿环干涉（r 2 2Rd）
2
(衍射，单束光)