第一篇：光學和原子物理知識點總結解析

幾何光學

一、光的反射定律：

1、內容：反射光線、入射光線、法線在同一平面內，反射光線與入射光線在法線兩側，反射角等于入射角。

圍繞入射點將平面鏡偏轉a 角度，法線也偏轉a 角度，反射光線偏轉2a 角度。鏡面反射與漫反射都遵守光的反射定律。

2、平面鏡成像規律：物體在平面鏡中成虛像，像與物體大小相等，像與 物體到鏡面的距離相等，像和物體的連線與鏡面垂直。（對稱）

二、光的折射定律, 折射率

1、內容：折射光線、入射光線、法線在同一平面內，折射光線、入射光線在法線兩側，入射角的正弦值與折射角的正弦值成正比。

2、折射率（n）：光從真空射入介質中時，入射角正弦值與折射角的正弦值之比。光在真空中的速度與光在介質中速度之比。

sin i c =n = v

3、任何介質的折射率n 都大于1。（空氣近似等于1）sin

r 折射率表明了介質的折光本領，也表示對光傳播的阻礙本領。注意: 在反射、折射現象中，光路是可逆的；在幾何光學中作出光路圖是解題關鍵；

三、全反射，臨界角

1、光疏介質：折射率較小的介質。光密介質：折射率較大的介質。光疏介質與光密介質是相對的。

2、定義：光由光密介質射向光疏介質時，折射光線全部消失，只剩反射光線的現象。全反射光線不是折射光線。

3、C 光從介質中進入真空或空氣中時發生全反射的臨界角C ：

4、光導纖維 光導纖維是光的全反射的實際應用

四、棱鏡：橫截面是三角形或梯形。

1、三棱鏡能使射向側面的光線向底面偏折，相同條件下，n 越大，光線偏折越多。并將白色光分解為：紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七色光。(光的色散

棱鏡對紅光的折射率小，介質中的紅光光速大； 棱鏡對藍光的折射率大，介質中的藍光光速小。(1三棱鏡折射規律:出射光線向底邊偏折

(2白光通過三棱鏡發生色散規律：紫光靠近底邊偏得最很

｛光的色散，可見光中紅光折射率小，n:折射率，c:真空中的光速，v:介質中的光速，｝

2、全反射棱鏡：橫截面是等腰直角三角形（臨界角C=42度）。如右圖。

3、作用：

三棱鏡：向底邊偏折光線，色散。平行玻璃磚：平移光線 全反射棱鏡、平面鏡，改變光路方向，不改變聚散性質。波動光學

一、、光的干涉現象，雙縫干涉，薄膜干涉

1、光的干涉：頻率相同的兩列波疊加后，某些區域振動加強，某些區域振動減弱，加強區與減弱區相互隔開。

λ

加強條件：路程差為半波長的偶數倍—— ?s =2n ? 2 λ

減弱條件：路程差為半波長的奇數倍—— ?s =(2n +1 ? ①雙縫干涉:

｛ 路程差(光程差 ；λ:光的波長；λ/2:光的半波長；｝ 雙縫干涉的條紋間距與波長的關系 ?x = L λ d

?x 是相鄰兩條明條紋或暗條紋間距，d 是兩條狹縫間的距離；L ：雙縫與屏間的距離｝

②薄膜干涉:是由膜的前表面和后表面反射的兩列光波疊加形成。在厚度為2d =(2n +1 λ 2 的地方會出現暗條紋；在厚度2d =n λ的地方會出現明條紋 增透膜的厚度是綠光在薄膜中波長的1/4,即增透膜厚度d ＝λ/4 利用薄膜干涉法檢查平面的平整程度。

③光的顏色由光的頻率決定, 光的頻率由光源決定, 與介質無關, 光的傳播速度與介質有關。

光的顏色按頻率從低到高的排列順序是：紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫(助記：紫光的頻率大，波長小。

二、光的衍射

1、光的衍射：波繞過障礙物繼續向前傳播。

2、明顯衍射條件：障礙物、縫或孔的尺寸與波長相近或比波長小。d ≤λ 如單縫衍射、圓孔衍射、泊松亮斑（圓屏衍射）

（注意條紋特點）

薄膜干涉：光照射薄膜上被前后兩面反射形成相干光。薄膜不均勻時出現明暗條紋，薄膜劈（楔）形時形成明暗相間的線形等距條紋。

光的直線性是光波動的一個近似。

三、光的電磁說：（電磁場，電磁波，電磁波的周期、頻率、波長和波速）

1、①麥克斯韋電磁理論：變化的電場產生磁場，變化的磁場產生電場；

均勻變化的電場產生穩定磁場，均勻變化的磁場產生穩定電場；

周期性變化的電場產生周期性變化的磁場，周期性變化的磁場產生周期性變化的電場； ② 周期性變化的電場或周期性變化的磁場由發生區域由近及遠的傳播形成電磁波

2、電磁場:變化的電場和磁場總是相互聯系的，形成一個不可分離的統一的場，這就是電磁場。電場和磁場只是這個統一的電磁場的兩種具體表現。變化的磁場產生電場，變化的電場產生磁場。振蕩電場產生同頻率的振蕩磁場；振蕩磁場產生同頻率的振蕩電場。

3、電磁波：電磁波是一種橫波。變化的電場和磁場從產生的區域由近及遠地向周圍空間傳播開去，就形成了電磁波。（c =3.0?108m/s）

4、電磁波的周期、頻率和波速: v =

λ T , v =λf

5、電磁波的應用:廣播、電視、雷達、無線通信等都是電磁波的具體應用。

6、光波是電磁波的某一部分。

7、光波在真空中的傳播速度：c=3×108m/s，是橫波。

8、公式：v=λ/T=λf = c/n（光進入另一介質時，頻率、周期不變，波長、波速改變。）

可見光的波長范圍：370nm —750nm 頻率范圍：8×1014Hz —4×1014Hz

9、光的本質是一種電磁波（麥克斯韋）。電磁波譜(按波長λ從大到小排列:無線電波、紅外線、可見光、紫外線、倫琴射線、γ射線。

四、偏振：

1、橫波：振動方向與波的傳播方向相垂直的波。縱波：振動方向與波的傳播方向相平行的波。

2、偏振：只在某一方向上振動向前傳播的波。只有橫波才有偏振現象。

3、自然光：沿著各個方向振動且強度相同的光波。偏振光：沿著單個方向振動向前傳播的光波。

4、自然光經偏振片起偏后形成偏振光。光的偏振現象說明光波是一種橫波。光的本性（波粒二象性）、近代物理知識

一、能量量子化，光電效應，光子，愛因斯坦光電效應方程

1、光子說(愛因斯坦 ：在空間傳播的光也不是連續的，而是一分一分的，每一份叫做一個光量子，簡稱光子，光子的能量E 跟光的頻率ν成正比 即E =h ν ｛h:普朗克常量＝6.63×10-34J.s，ν:光的頻率｝

2k =h ν-W ｛W 逸出功：電子脫離某種金屬所做功的最小值;E k 表示動能最大的光電子所具有的動能｝

W =h ν0(ν0為極限頻率，不同的金屬極限頻率不同

3、光電效應:在光的照射下物體發射電子的現象，叫做光電效應，發射出來的電子叫做光電子。如果入射光的頻率比極限頻率低，那么無論光多么強，照

射時間多么長，都不會發生光電效應。入射光的頻率比極限頻率高，即使光不強，也會發生光電效應。光電效應有瞬時性。

4、記憶光電效應的4條規律：

－

1）光電效應的發生幾乎是瞬時的，時間不超過109s.2）任何金屬都有一個能產生光電效應的最低照射光 頻率，叫做極限頻率。只有當入射光的頻率大于金屬的極限頻率，才能發生光電效應。3）光電子的最大初動能隨入射光頻率的增大而增大，而與入射光強度無關。4）飽和光電流強度與入射光的強度成正比．

得出結論:光電效應的發生與否, 與光的強弱無關, 與照射時間 的長短無關, 與光的頻率、金屬材料的種類有關。

5、光電效應中各相關物理量間的關系

二、光的波粒二象性，光波是概率波

1、最初兩種學說:微粒說(牛頓、波動說(惠更斯 都是錯誤的

2、光是電磁波，光是橫波，光具有粒子性，光波是概率波——光具有波粒二象性 光的波粒二象性：光是一種波，同時也是一種粒子，光具有波粒二象性。光是一種波光子在空間各點出現的可能性的大小（概率），可以用波動規律來描述。物理學中把光波叫做概率波。

E =hv E =mc 2 h p = λ

三、粒子的波粒二象性，物質波

1、物質波：任何一個運動著的物體，小到電子、質子，大到行星、太陽，都有一種波與它對應，波長λ=

h（p 是物體運動的動量，h 是普朗克常量）。人們把這種波叫做物質波，p 也叫德布羅意波。

2、實物粒子也具有波動性

物質波也叫德布羅意波，如電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣

四、不確定關系 同時確定

本關系說明，在微觀物理學中，位置和動量不能

五、激光的特性及應用 ①相干性好 如光電通信就是激光和光導纖維相結合的產物；全息照相 ②平行度好 如精確測距 ③ 亮度高 如激光武器、切割、焊接 復習光學 的重要規律 單色光的雙縫干涉實驗

紅 紫 f 紅

紫

紅

紫 紫

紅

三棱鏡色散實驗 n紅

紅 v紫 偏轉角 折射率 介質中光速 臨界角 頻率 C紫 波長 條紋間距 光子能量 小 紅光 紅光 大 紫光 紫光 紫光 紅光 紫光 紅光 紅光 紫光 紅光 紫光 紫光 紅光 紫光 紅光

原子物理

一、原子結構 科學進程——原子結構的建立和修正 金屬片-0.85eV-1.51eV 影子 n=4 n=3 n=2-3.4eV n=1-13.6eV 熒光

1、盧瑟福：α 粒子散射實驗 ①實驗裝置由幾部分組成 ②實驗的結果：α 粒子散射 ③盧瑟福對實驗結果的解釋：核式結構模型 ④核式結構的不足：認為原子壽命的極短 – 認為原子發射的光譜應該是連續的 ⑤盧瑟福用α 粒子轟擊金箔進行α 粒子散射實驗的貢獻：估算出原子核直徑約為型

；由此建立原子核式結構

2、玻爾的原子模

基①電子軌道量子化 2 ②原子能量量子化

態、激發態、定態？原子能量指什么？能級？能級圖？電離？ ③躍遷： E 初 末 ④玻爾理論的局限性 13.6eV

-0.85eV-1.51eV n=3 n=2-3.4eV 能級 n=1-

第二篇：高三光學原子物理測試題

《光學、原子物理》測試題

一、選擇題

1、某介質的折射率為2，一束光從介質射向空氣，入射角為60°，如圖1所示的哪個光路圖是正確的?

物質即質量與正粒子相等，帶電量與正粒

子相等但相反，例如反質子即為，假若使一束質子、反質子、α粒子和反α粒子組成的射線，通過ＯＯ'進入勻強磁場Ｂ２而形成的4條徑跡，則()

(Ａ)

1、2是反粒子徑跡

(Ｂ)

3、4為反粒子徑跡(Ｃ)2為反α粒子徑跡(Ｄ)4為反α粒子徑跡

圖

12.如圖2所示是光電管使用的原理圖.當頻率為ｖ０的可見光照射到陰極Ｋ上時，電流表中有電流通過，則（）

圖

2（Ａ）若將滑動觸頭Ｐ移到Ａ端時，電流表中一定沒有電流通過

（Ｂ）若將滑動觸頭Ｐ逐漸由圖示位置移向Ｂ端時，電流表示數一定增大

（Ｃ）若用紫外線照射陰極Ｋ時，電流表中一定有電流通過

（Ｄ）若用紅外線照射陰極Ｋ時，電流表中一定有電流通過

3、物體從位于凸透鏡前3f處逐漸沿主軸向透鏡靠近到1.5f處的過程中，像和物體的距離將()(A)逐漸變小；(B)逐漸變大；

(C)先逐漸增大后逐漸變小；(D)先逐漸變小后逐漸變大.4.由中國提供永磁體的阿爾法磁譜儀如圖3所示，它曾由航天飛機攜帶升空，將來安裝在阿爾法國際空間站中，主要使命之一是探索宇宙中的反物質.所謂的反

圖

35、某原子核A先進行一次β衰變變成原子核B，再進行一次α衰變變成原子核C，則：

(A)核C的質子數比核A的質子數少2(B)核A的質量數減核C的質量數等于3(C)核A的中子數減核C的中子數等于3(D)核A的中子數減核C的中子數等于

56、在玻爾的原子模型中,比較氫原子所處的量子數n=1及n=2的兩個狀態,若用E表示氫原子的能量,r表示氫原子核外電子的軌道半徑,則:

(A)E2>E1,r2>r1(B)E2>E1,r2r1(D)E2

(D)說明原子的電子只能在某些不連續的軌道上運動

8、關于原子內的相互作用力，下列說法正確的是:（A）

原子核與電子之間的作用力主要是電

磁力

（B）中子和質子間的作用力主要是核力（C）質子與質子間的核力，在2.0×10-15m的距離內遠大于它們相互間的庫侖力（D）原子核與電子之間的萬有引力大于它們之間 的電磁力

9、在下列核反應方程中，X代表質子的方程是：

27430

(A)13Al?2He?15P?X；

發射出來的，它的貫穿本領很強

（C）γ射線是處于激發態的原子核產生的，它是能量很大的光子流（D）紅處線和紫外線都是原子的外層電子受到激光后產生的可見光

二、填空題

13、如圖5所示，一束光以45°的入射角從空氣投射到三棱鏡的一個側面上，417

(B)147N?2He?8O?X；

21(C)1H???0n?X；341(D)1H?X?2He?0n．

10、如圖4所示，用垂直透鏡主軸的擋板MN將發光點S遮住，S到凸透鏡的倍，S到凸透鏡主軸

21的距離為透鏡焦距的倍.下列說法中正

距離為透鏡焦距的確的是

(A)發光點S不能經透鏡成像；(B)發光點S可以經透鏡成虛像；

(C)擋板MN對發光點S成像無任何影響；(D)發光點S經透鏡可成放大的實像，擋板MN存在使像的亮度變暗

.圖

411、取兩塊平行玻璃板合在一起用手捏緊, 會使玻璃板上看到彩色條紋, 這個干涉現象來自:(A)上、下兩塊玻璃板上、下表面反射的光(B)第一塊玻璃板上、下表面反射的光(C)上、下玻璃板間空氣膜上、下表面反射的光

(D)第二塊玻璃板上、下表面反射的光

12、以下說法正確的是()

（A）α射線的原子核衰變產生的，它有很強的電離作用

（B）β射線是高速電子流，是從原子核中

圖

5在棱鏡上發生折射，折射光線與棱鏡該側面成60°角，并在棱鏡另一側面上恰好發生全反射。由此可知，該棱鏡材料的折射率為________，該棱鏡的頂角θ的大小為____

14、一群氫原子從 n = 3 的激發態向基態躍遷時，輻射的三條譜線中，波長較長的二條譜線的波長分別為λ1和λ2，則最短波長λ3＝____。

15、質子、中子的氘核的質量分別為m1、m2、和m3.質子和中子結合成氘核時, 發出γ射線.已知普朗克恒量為h, 真空中光速為c, 則γ射線的頻率ν=________.16、測量一凸透鏡的焦距時，把凸透鏡固定在某一位置，一支蠟燭放在凸透鏡的主光軸上，然后移動光屏，能得到放大3倍的清晰的像，然后沿主光軸移動蠟燭3cm，調整光屏的位置，再次出現清晰的像時，像的長度為蠟燭長的5倍，則該凸透鏡的焦距是____cm。

17、古生物學家常用碳14測定古代動植物死亡的年代。已知碳的放射性同位素碳14(14C)的半衰期是5730年。大氣中的碳14在碳元素中的含量保持不變，這是因為宇宙射線中的中子與氮14碰撞而為斷生成新的碳14，產生新的碳14的速率與衰變過程中碳14減少的速率相同。活的生物體不停地與外界進行物質交換，所以體內的碳14與外界碳14的含量相同。生物死亡后，停止從外界吸收碳14，體內的碳14含量就

因衰變而逐漸減少，只要測出古代生物遺體體內的碳14在碳元素中所占的比例，即可測定它死亡的大致時間。

碳1

4的原子核中含有個中子。古生物死亡年后，它體內的碳14原子的數量減為原來的1/8。

三、計算題

18、在地面上有一個光源S，發射豎直向上的平行光束，現在要利用這個光源來照亮地面上與光源相距2m處的物體，則放置在光源上方2m處的平面鏡與水平面的夾角應為多大?

19、一個圓柱形水桶, 高H、直徑D.沒裝水時, 從桶邊可看到桶沿以上h處, 如圖6所示, 如桶中裝滿水還在剛才的地方剛好能看到桶底邊, 求水的折射率.射波長λ=6．63×107ｍ的光束，試根據上述理論，試計算：

（1）該管在1ｓ內發射出多少個光子；（2）若光束全部被某黑體表面吸收，那么該黑體表面所受到光束對它的作用力Ｆ為多大．

22、已知氘核的質量為2.0136u，中子

－

質量為1.0087u，氦3(32He)的質量為3.0250u.(1)寫出兩個氘核聚變生成氦3的方程；(2)聚變放出的能量；

(3)若兩個氘核以相同的動能Ek＝0.35MeV正碰，求碰撞后生成物的動能.23、如圖8所示，在高為3.2m處有一點光源S，在緊靠著光源S處有一小球A以初速υ0作平拋運動.若在落地點預先放置一豎直屏幕，不計空氣阻力，小球A在屏幕上的影子P作什么運動?經過0.4s影子的速度是多少?(g取10m/s2)

圖620、如圖7所示，在折射率為5/3的某種液體中，水平放置一會聚薄透鏡L，它在這種液體中的焦距為7cm，透鏡其余部分已被完全涂黑而不能透光，僅在距光心6cm的P點留有一小孔，可讓光線穿過。求應將點光源放在透鏡下方主軸上的哪個范圍內，才能使穿過小孔P的光線通過液面折射入上方的空氣中（保留3位有效數據）

圖824、一般認為激光器發出的是頻率為v的“單色光”，實際上它的頻率并不是真正單一的，激光頻率v是它的中心頻率，它所包含的頻率范圍是?v（也稱頻率寬度）。讓單色光照射到薄膜表面，一部分從前表面反射回來（這部分稱為甲光），其余的進入薄膜內部，其中的一小部分從薄膜后表面反射回來，并從前表面射出（這部分稱為乙染色）甲、乙這兩部分光疊加而發生干涉，稱為薄膜干涉。乙光與甲光相比，要多在薄膜中傳播一小段時間?t。理論和實踐都證明，能觀察到明顯的干涉現象的條件是，?t的最大值?tm與?v的乘積近似等于1，即只有滿足 ?tm??v?1才會觀察到明顯的穩定的干涉現象。

已知某紅寶石激光器發出的激光v?4.32?1014Hz，它的頻率寬度v

?v?0.8?109Hz。讓這束單色光由空氣斜

圖721、光具有波粒二象性，光子的能量Ｅ=ｈｖ.其中頻率表征波的特性.在愛因斯坦提出光子說之后，法國物理學家德布羅意提出了光子動量ｐ與光波波長λ的關系：ｐ=ｈ／λ.若某激光管以ＰＷ=60Ｗ的功率發

射到折射率n?2的液膜表面，射入時與液膜表面成45?角，如圖9所示。

圖9

（1）求從O點射入薄膜中的光線的傳播方向及傳播速率。

（2）估算在圖9所示的情景下，能觀察到明顯穩定干涉現象的液膜的最大厚度dm。

25.如圖10所示，有界的勻強磁場磁感強度為Ｂ=0.50Ｔ，磁場方向垂直于紙面向里，ＭＮ是磁場的左邊界.在磁場中Ａ處放一個放射源，內裝放出某種射線后衰變成（鐳），（氡）.試寫

出衰變的方程.若Ａ距磁場的左邊界ＭＮ的距離ＯＡ=1.0ｍ時，放在ＭＮ左側的粒子接收器接收到垂直于邊界ＭＮ方向射出的質量較小的粒子，此時接收器位置距經過ＯＡ的直線1.0ｍ.由此可以推斷出

一個靜止鐳核衰變時放出的能量是多少?保留2位有效數字.（取1ｕ

-2-=1.6×107kg，電子電量ｅ=1.6×1019Ｃ）

圖10

第三篇：初中光學知識點總結

光學是物理的重要知識點之一，下面是有關初中光學的知識點，供同學們學習！

初中光學知識點總結

一、光的傳播

1、光源：能夠發光的物體可分為

（1）自然光源如：太陽，螢火蟲

（2）人造光源如：蠟燭，電燈

2、光的傳播：

（1）光在同種均勻介質中是沿直線傳播的（2）直線傳播現象

①影子的形成：日食、月食、無影燈

②小孔成像：倒立、實像

3、光的傳播速度“：

（1）光在真空中的傳播速度是3.0×108

（2）光在水中的傳播速度是真空中的3/

4（3）光在玻璃中的傳播速度是真空中的2/

3二、光的反射

1、反射現象：光射到物體的表面被反射出去的現象

2、概念：

（1）一點：入射點

（2）二角：

①入射角：入射光線與法線的夾角

②反射角：反射光學分與法線的夾角

（3）三線：入射光線、反射光線、法線

3、反射定律：

（1）入射光線、反射光線、法線在同一平面內（三線共面）

（2）入射光線、反射光線分居法線兩側（兩線異側）

（3）反射角等于入射角（兩角相等）

4、反射分類：遵循光的反射定律。

（1）鏡面反射：入射光線平行，反射光線也平行

（2）漫反射：入射光線平行，反射光線不平行

5、平面鏡成像：平面鏡成的像是虛像，像與物體的大小相等，像到平面鏡的距離與物體到平面鏡的距離相等，像與物體關于平面鏡對稱（等大，正立，虛像）

三、光的折射

1、折射現象：光由一種介質射入另一種介質時，在介面上將發生光路改變的現象。常見現象：筷子變”彎“、池水變淺、海市蜃樓。

2、光的折射初步規律：（1）光從空氣斜射入其他介質，折射角小于反射角（2）光從其他介質斜射入空氣，折射角大于入射角（3）光從一種介質垂直射入另一種介質，傳播方向不變（4）當入射角增大時，折射角隨之增大

3、光路是可逆的四、光的色散

1、定義：白光經過三棱鏡時被分解為紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種色光的現象叫光的色散。

2、色光三基色：紅、綠、藍。混合后為白色

3、顏料三原色：紅、黃、藍。混合后為黑色

4、顏色

（1）透明體的顏色決定于物體透過的色光。（透明物體讓和它顏色的光通過，把其它光都吸收）。

（2）不透明體的顏色決定于物體反射的色光。（有色不通明物體反射與它顏色相同的光，吸收其它顏色的光，白色物體反射各種色光，黑色物體吸收所有的光）。

五、光學探究凸透鏡成像

1、凸透鏡：對光有會聚作用。

2、相關概念：

①主光軸

②焦點（F）

③光心（O）

④焦距（f）

3、經過凸透鏡的三條特殊光線：

①平行于主光軸的光線經凸透鏡折射后過異側焦點；

②經過光心的光線傳播方向不改變；

③經過凸透鏡焦點經凸透鏡折射后平行于主光軸射出。

4、凹透鏡：對光有發散作用。

5、平行于主光軸的光線經凹透鏡折射后折射光線反向延長線過同側焦點。

6、凸透鏡成像

（1）原理：光的折射。

（2）成像規律：物近像遠像變大,二倍焦距見大小,一倍焦距分虛實

六、眼睛與視力的矯正

1、眼睛

（1）晶狀體和角膜的共同作用相當于一個凸透鏡，視網膜相當于光屏。

（2）成像原理：當物距大于兩倍焦距時，凸透鏡成倒立、縮小的實像。

2、視力的矯正

（1）近視眼

①、特點：看不清遠處物體。

②、矯正：利用凹透鏡來矯正。

（2）遠視眼（老花眼）

①、特點：看不清近處物體。

②、矯正：利用凸透鏡來矯正

（3）眼鏡的度數=100/f（f以米作為單位）

七、神奇的”眼睛"

1、放大鏡的成像原理：物體在焦距以內，凸透鏡成正立、放大的虛像。

2、顯微鏡

①結構：目鏡、物鏡。

②成像原理：物鏡成倒立、放大的實像，目鏡相當于普通放大鏡，把實像再次放大成虛像。

3、望遠鏡

①結構：目鏡、物鏡。

②成像原理：物鏡成倒立、縮小的實像，目鏡相當于普通放大鏡，把實像再次放大成虛像。

4、照相機

①結構：鏡頭、光圈、快門、膠片。

②成像原理：當物距大于兩倍焦距時，凸透鏡成倒立、縮小的實像。

5、投影儀

①結構：凸透鏡、平面鏡、屏幕。

②成像原理：當物距在焦距與兩倍焦距之間時，凸透鏡成倒立、放大的實像。

第四篇：光學歷年總結

北京大學工學院光學試題2013年04月07日 23:03:44

我把所有能收集到的題目就亂亂的都貼在一起了~ 版本1：

1.寫出惠更斯-菲涅爾原理的內容及基爾霍夫衍射積分公式

2.寫出光柵的結構因子和單元因子。與投射式光柵相比，反射式閃耀光柵的優點是： 3.寫出Abbe干涉成像原理的內容及其意義

4.澤尼克相襯顯微鏡（1）研究對象是什么（2）用4f系統和矢量圖解法畫出工作原理（Ps：這個是他上課講了但是書上和ppt上都沒有的東西……）（3）寫出步驟（4）能否將 零級譜光強完全去除，為什么？

5.波帶片如圖所示（只露出第2、4條半波帶）：（1）寫出各焦點的位置（2）為何會有 多個焦點？（3）用螺旋式曲線求主焦點和左側第一次焦點的光強（4）為何對于圓孔在軸 線上會有亮暗分布，而圓屏則軸線上各點均是亮點？

6.Apple公司新出的Iphone4，分辨率為326像素/英寸（25.4mm），據負責人Steven說已超過了人眼的分辨率，請問是否事實如此。人眼的極限分辨率是多少？瞳孔直徑2~8mm，接受的波長范圍400~750nm（Ps：可能具體數字不準確……）。將該Iphone4放到多遠處可看清每個像素？

7.用波長為λ的平行光和球面光全息照相得到余弦光柵底片，其透過率函數為t(x,y)=t 0 + t1*cosk(x^2+y^2)/2Z.現用與水平面夾角為θ向右下入射的波長為2λ的平行光照射 該余弦光柵，問衍射場的組成及特點。

8.寫出透鏡的空間極限頻率與儀器分辨本領的關系，物放在焦面F處。

9.一臺光柵光譜儀，兩個凹面鏡的焦距均為30cm，接收用CCD寬度為2cm，分2000個像素。接收的波長范圍是650~750nm，問光柵應如何選取？若入射光的寬度為1cm，應怎樣選擇透鏡以符合其分辨率？

10.根據惠更斯原理，畫出平行光正入射到負晶體上，晶體內和晶體外的o光e光傳播方向、偏振方向和波前。光軸方向為與水平面夾角α。

11.兩偏振片垂直放置，中間放有光程差（n0-ne）d=λ/2的晶片，初始時光軸平行第一 個偏振片放置，然后晶片以ωt的角速度旋轉。I0的自然光垂直入射到第一個偏振片上，求I1（透過第一個偏振片的光）I2（透過晶片的光）及I3（透過第二個偏振片的光）。

版本2：

期中也是，考了好多概念和應用的題，不難不復雜，但是要是原理不清，很可能想不清楚 做不對（比如本人……）

Ps：光學本身很妙，但是上wsf的光學，一定隨著他講課的進度及時自學，否則到考試前 再自學恐怕內容太多來不及……ppt和藍皮書結合看還是不錯的。別的不說啥了，大家懂 得，想選光學的學弟學妹們先去試聽一節再說。好自為之……

版本3： 填空題： 簡述惠更斯原理 兩束光相干的三個條件 兩種干涉裝置及舉例 傍軸條件和遠場條件

解答題

1、畫出邁克爾孫星體干涉儀的簡圖，說明其巧妙性。

2、近視眼能不能看清等傾條紋？能不能看清等厚條紋？

3、已知波長，求光頻率（這個比較簡單……）

4、一個凸透鏡在中間，左右是兩個焦面。左焦面上有OQ兩點源，O在光軸上，Q在光軸上方a處。寫出兩點波前函數（透鏡前和透鏡后，一共4個）和右焦面接受屏上的干涉條紋形狀、間距。

5、凸透鏡劈兩半的那個干涉裝置。畫出干涉區域，求兩像點連線中垂面接受屏上的干涉條紋形狀、零級亮斑位置。

6、（比較怪誕的題）邁氏干涉儀裝置的變型。但是n和h都是T的函數。已知dn/dT和dh/dT，還有初始時的n、h、λ，吞吐了80個條紋，求最后的溫度。（主要是計算怪異……據說是270多度？）

7、楊氏干涉裝置中光源寬度的問題。求極限寬度、極限縫距（和前面一問條件不同）和在第二問條件下縫距變為1/3時的襯比度。

8、已知相關數據，求邁氏干涉儀的測長精度、量程、訊號頻率。

9、（書上習題的翻版）工件上有條溝，已知等厚干涉圖樣、條紋間距和條紋偏離距離，求溝深。

版本4：（送分題部分）

光場時間相干性和空間相干性的反比公式 惠更斯-菲涅爾原理的表述、做圖、積分式 阿貝成像原理的表述、意義

四種光波的成分分析（一種平面，兩種球面，一種球面加平面）費馬定律的表述 用費馬定律推導折射定律

（大題部分）

1、類似于對切透鏡，但是只有上半部分。即平行光照射，一個凸透鏡的上半部分在光軸 上，遠處在3F處有個屏，求干涉條紋和一些性質。

2、等厚干涉檢驗驗規是否等高、平整。和紅書上那題類似。

3、已知電視機對角線長度，長寬比，分辨率，人眼直徑，光波長，求在多遠距離之外看電視比較合適。

4、全息圖。把一平面波和一球面波（波長相等）的波前記錄下來作為衍射光柵，用另一種波長是前兩波一半的球面波去重現，求重現波。

5、衍射重復單元。結構單元是單縫，間距分別為a、2a、a、2a、……求衍射場。

6、平行光照射透射光柵。具體不記得了。但就是關于光柵性質的簡單計算。（結果我還 是算錯了……ft）

7、兩個相同的余弦光柵垂直疊加。求頻譜面上出現幾個譜斑。然后是濾波：只需要cos（2πf（x+y））成分，畫圖說明怎么濾掉。

8、偏振片干涉。沒做完，不說了。

版本5：

1.岸上一個信號發射器，發出電磁波，水面船上一個信號接收器。已知兩者高度，電磁波波長。在一個距離D接收器收到加強信號，在D-80米處又收到。求D以及下一次收到加強信號的位置。

2.和現代光學基礎4.18題類似。

版本6：

1、惠更斯-菲涅爾原理的內容、積分式與圖示說明，并利用積分式說明為什么太陽看起 來是均勻發光的圓盤

2、阿貝成像原理的內容與意義

3、反射閃耀光柵相比投射光柵的優點

4、相襯顯微鏡的原理

5、布儒斯特角相關，說明對于平行玻璃板，上表面反射光為線偏振光時，下表面反射 光的偏振狀態

6、布拉格衍射相關，說明尋找晶體衍射斑的方法及原因；以及微波衍射中，給定波長 時設計合適的晶面間距使得觀察效果較好---------概念與計算的分割線-----------------

7、給定星體角間距，求望遠鏡的最小口徑及對應的放大倍數

8、全息圖相關，給定物光、參考光、與成像時的入射光，求屏函數與出射場的成分

9、單縫衍射中，將下半部分以折射率為n，厚度為d的啥（名字不記得了）覆蓋，（其 實就是增加(n-1)d的光程），求新的衍射場，并在給定縫寬a與(n-1)d的條件下畫出光強 分布圖

10、透射光柵相關，給條件求光柵常數d、縫寬a、總長度D并說明衍射場情況11、4f系統相關，求正交密接的全同余弦光柵在頻譜面上的光斑形狀，并設計濾波器使 得像場與cos(2πf(x+y))成正比。

12、利用四分之一波晶片，求自然光與圓偏振光的混合光中兩者的比例

13、偏振光相關，叫歐啥棱鏡（名字又不記得了），畫光路圖并計算出射光夾角，類似 小紅本習題指導3-14題，但光軸方向不同

第五篇：光學實驗總結

2011年第一學期光學實驗心得體會

生命科學學院

09級生科3班

余振洋

200900140156 2011/6/1

這個學期即將過去，而光學實驗也已經全部結束了。老實說，雖然我是一名學習生物科學的理科生，但這卻是我第一次正真意義上的接觸到各種光學儀器，第一次深入了解不同的光學原理。因此在實驗過程中，當每一次面對不同的儀器和不同的方法時，都需要一個了解和熟悉的過程，這也使得實驗的過程顯得不是那么的順利，但總體來說還算平穩，自己也從中收獲了很多。

在這個學期中，我跟隨著四位不同的老師，學習和體驗了六個不同的光學實驗，分別是：應用最小偏向角法測定三棱鏡的折射率；單色儀的調節與定標；偏振光的產生、檢驗及強度測定；小型旋光儀的結構、原理及使用；測量牛頓環直徑并計算曲率半徑；利用雙棱鏡干涉法測He—Ne激光波長。每做完一個實驗，第一感想都是相同的：其實實驗本身很簡單，只要能夠對實驗原理有細致深入的了解，在過程中足夠細心，很多之前出現過的問題和狀況是完全可以避免的。

與此同時，對于我們所使用的這本《實驗光學》教材，它在內容的編排上也有其獨到之處。與以往的實驗指導教材不同，它并不是將每次實驗所涉及的實驗目的、原理、實驗儀器的操作、實驗步驟堆在一起列舉出來，而是首先將所有的實驗原理、實驗儀器的操作列舉在了書的前面，而將從中發散思維而設計的實驗的簡潔的實驗內容與之分開羅列。這樣一來，在進行實驗預習的時候就需要自己查閱課本及相關資料，再將它們串聯起來。這個過程中就需要對本次實驗所涉及的相關內容進行查詢，了解設計實驗的背景及相關資料，從而更好的認識到這次實驗的目的及原理所在，學習前輩學者設計實驗的思路及科學的思考問題和解決問題的方法，并且對其進行思考，從而有所發現，加深了對科學實驗重要性的了解，明確了物理實驗課程的地位，作用和任務。

在試驗操作過程中，也培養了自己的動手能力，將學到的實驗理論知識應用到實踐能力，提高了將實驗理論和實際的實驗過程相結合的能力，對以后的實驗操作及理論知識的學習打下了堅實的基礎，有很大的促進作用。

在對實驗結果分析的過程中，掌握了測量誤差的基本知識，學會了正確處理實驗數據的能力。這之中包括：測量誤差的基本概念，直接測量量的不確定度計算，間接測量量的不確定度計算以及處理實驗數據的一些重要方法。鍛煉了分析問題及解決問題的綜合能力，從實驗過程所遇到的困難中，分析問題的癥結所在，并從以往所學到的知識原理中尋找解決措施，從失敗的實驗結果中分析原因并找出解決方法，從成功的實驗結果中分析成功的的關鍵所在，總結經驗，以便下次實驗的成功。

下面再對光學實驗提出一點建議： 1． 關于實驗儀器：

在整個的實驗過程中，我想所有的同學包括老師們都知道，有些儀器在操作上并不是那么的準確，甚至是有問題的。而我們學生在使用時，事先并不知情，往往是做到第一組數據出來后或者已經進行到一半了才發現儀器的問題，這樣不僅浪費了時間，也有可能打擊同學們的積極性。不管是儀器老化還是維護技術的問題，我希望老師們能定時地做一次儀器檢測，能調整的盡量調整，不能調整的，就在旁邊做一個標注，說明這臺儀器有問題，建議同學不要使用。

2.關于老師的教學方式：

我在一個學期的時間里接觸到了四位老師，也體驗到了不同的教學方式。但這之中，我覺得能帶給我們更多啟發的是教我們“應用最小偏向角測定三棱鏡的折射率”的那位老師（不好意思，由于只接觸了一次，我沒能記住他的名字）。這位老師在講解實驗原理時，會把我們叫到一塊兒，然后根據黑板上的圖示，挨個提問我們。在我們說出自己對實驗原理的理解后，老師會在此基礎上進行正確的講解并補充相應的細節。這一整個環節后，大家對實驗原理就有了透徹的理解，也為接下來實驗過程的順利進行打好了基礎。而雖然其他幾位老師也都將實驗原理及操作方法講的很仔細，但畢竟只是單方向的輸入，而且同時也不能排除有些同學壓根就沒預習，即使老師講了以后也沒搞懂，最后單純只是依樣畫葫蘆湊出實驗數據了事，我想這樣純粹是浪費時間。而且我們組的成員都覺得，在那位老師和我們一起熟悉了實驗原理后，各自都或多或少獲得了一些啟發性的東西，這樣的話，該實驗的意義便提高了一個層次了。3.關于實驗報告：

每次做完實驗，我們都會寫一份實驗報告，并在最后附上實驗數據和針對數據的分析以及討論。但是我們并不知道我們所回答的課后習題是否正確，而且也不知道我們所總結的實驗收獲是否完整，也無法了解其余同學的總結。所以希望老師們能在每次實驗后將批改完的報告發給我們，以便我們進行自我修正，并提高自己的報告水平。有必要的話，還可以適當進行講解，加深對實驗的認識。4．關于實驗內容：

由于時間有限，而實驗的內容又很多，所以每個同學每學期只被安排做6個實驗，所以很多好的、經典的物理光學實驗，我們都沒有機會去做，不免讓人感到遺憾。比如說全息照相，當我聽那些做過的同學講其中的奧妙和樂趣時，心里那個羨慕啊。但是好像我們在大學階段就再也無法接觸到光學實驗了，所以真的很遺憾。對于這點，我也沒有很好的辦法，畢竟我們不是本專業的學生，所以只能在這兒發一下小感慨了。

總之，我在基礎光學實驗中，學到了許許多多的東西，我在今后的學習生活中，一定會把它們用上的。最后，再一次對給予我們細致認真講解和啟發性指導的老師表達誠摯的謝意。