不驚恩辱,看庭前花開花落; 無意離開或離開,看天上的云朵翻滾高中物理光學(xué)實驗,悠閑。 ——《洪英明》高中物理光學(xué)實驗及知識點學(xué)習(xí)方法光學(xué)包括幾何光學(xué)和物理光學(xué)兩部分。 幾何光學(xué)(又稱光光學(xué))是基于光的線性傳播特性來研究光在煤中的傳播規(guī)律及其應(yīng)用的學(xué)科; 物理光學(xué)是研究光的本質(zhì)以及光與物質(zhì)相互作用規(guī)律的學(xué)科。 一、重要概念和定律 (一)幾何光學(xué)的基本概念和定律 1、基本定律 從光源發(fā)出光的物體。 分為點光源和擴(kuò)展光源兩類。 點光源是一種理想的模型,擴(kuò)展光源可以看作是無數(shù)點光源的集合。 射線——代表光傳播方向的幾何線。 一束光穿過一定的區(qū)域。 它是穿過一定截面的光線的集合。 光速——光傳播的速度。 光在真空中具有最大速度。 始終為C=3×108m/s。 丹麥天文學(xué)家羅默首次利用天體之間的大距離測量了光速。 法國人佩索首次使用旋轉(zhuǎn)齒輪法測量了地面上的光。 實像——光源發(fā)出的光經(jīng)過光學(xué)器件后形成的實際光。 虛像——光源發(fā)出的光經(jīng)過光學(xué)器件后,由實際光的延伸而形成。 本影 - 當(dāng)光沿直線傳播時高中物理光學(xué)實驗,物體后面完全未被光照亮的黑暗區(qū)域。 半影——當(dāng)光沿直線傳播時,物體后面有一個半明半暗的區(qū)域,可以被部分光照亮。 2. 基本規(guī)則 (1)可逆光路原理:逆反射線或折射線方向入射的光將沿原來的入射線方向反射或折射。 (2)光的獨立傳播定律。 雖然光在傳播過程中經(jīng)常會相交,但它們并不互相干擾,保持著自己的規(guī)律,繼續(xù)傳播。
(3)直線傳播定律光在同一均勻介質(zhì)中首先沿直線傳播。 針孔成像、陰影形成、日食、月食等都是光沿直線傳播的例子。 年老力壯時,寧愿有一顆白頭心; 窮而強(qiáng),不至于墜入云端。 ——唐·王勃 萬兩黃金易得,知己難求。 ——《曹雪芹》 (4)光的反射定律:反射線、人光線、法線共面; 反射線和人體光線分布在法線兩側(cè); 反射角等于入射角。 (5)光的折射定律是折射線、人光線、法線共面,折射線和入射線分在法線兩側(cè); 對于確定的兩種介質(zhì),入射角(i)和折射角(r)的正弦值之比是一個常數(shù)。 介質(zhì)的折射串為n=sini/sinr=c/v。 全反射條件①光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì); ②入射角大于臨界角A,sinA=1/n。 3、常用光學(xué)器件及其光學(xué)特性 (1)棱鏡 將由光密煤制成的棱鏡放置在光貧煤的環(huán)境中。 入射到棱鏡側(cè)面的光線經(jīng)過棱鏡后偏向底面。 通過棱鏡看到的物體的圖像向 n 角移動。 棱鏡的色散效應(yīng)是多色光通過棱鏡分解為單色光的現(xiàn)象。 (2)平面鏡點光源發(fā)出的同心發(fā)散光束經(jīng)平面鏡反射后也是同心發(fā)散光束。 它能在鏡子后面形成等大小、直立的虛擬物體,并且圖像與物體對稱。 (3)球面鏡、凹面鏡具有會聚光線的功能,凸面鏡具有發(fā)散光線的功能。 (4)平行透明板 光線穿過平行透明板時平行(側(cè)向)移動。 橫向偏移的大小與入射角、透明板的厚度、折射率有關(guān)。
好學(xué)近于知,勤奮近于仁,知恥近于勇。 ——《中庸》 先憂天下之憂,后天下之樂而歡喜。 ——范仲淹(5)當(dāng)具有光密介質(zhì)的透鏡置于光疏介質(zhì)環(huán)境中時,凸透鏡對光有會聚作用,凹透鏡對光有發(fā)散作用。 鏡頭成像使用三種特殊光線。 成像規(guī)則為1/u+1/v=1/f。 線放大倍數(shù)m=像長/物長=|v|/u。 說明①成像公式的符號規(guī)則——凸透鏡的焦距f為正,凹透鏡的焦距f為負(fù); 實像距v為正,虛像距v為負(fù)。 ②線放大倍數(shù)與焦距和物距有關(guān)。 4. 簡單光學(xué)儀器與眼睛的成像原理 (1)幻燈機(jī)是f<u<2f時凸透鏡成像的應(yīng)用。 你得到的是一個倒置并放大的真實圖像。 (2)放大鏡是產(chǎn)生圖像的凸透鏡。 你