大学物理第十一章光学，及其例题PPT

第一节几何光学的基本原理光线定义光线是光波的传播方向，光线是假想的，是为了研究问题方便而引入的光线方向光线从高折射率介质射向低折射率介质时，反射光线和折...

第一节几何光学的基本原理光线定义光线是光波的传播方向，光线是假想的，是为了研究问题方便而引入的光线方向光线从高折射率介质射向低折射率介质时，反射光线和折射光线分离开来，并且反射光线靠近法线，折射光线远离法线反射定律光线从某介质射向另一种介质时，在两种介质分界面处，反射光线和法线在同一平面上，反射角等于入射角折射定律光线从某介质射向另一种介质时，在两种介质分界面处，折射光线和法线在同一平面上，折射光线偏离法线，折射角小于入射角全反射定律光线从某介质射向另一种介质时，当入射角增大到某一角度时，折射光线完全消失，只剩下反射光，这种现象称为全反射第二节光波的传播规律光的干涉两束或多束相干光波在空间某一点叠加时，产生明暗相间的条纹的现象称为光的干涉。其中，明暗相间的条纹称为干涉条纹光的衍射光波绕过障碍物边缘传播的现象称为光的衍射。其中，衍射条纹的形状取决于障碍物的形状光的偏振光波的振动方向在某一方向上的投影为零，而在其他方向上的投影不为零的现象称为光的偏振。其中，最简单的偏振光是线偏振光第三节光学仪器的基本原理和应用显微镜的原理显微镜是一种将物体放大并观察其细节的仪器。它由两个凸透镜组成，第一个凸透镜将物体放大，第二个凸透镜将放大的像再次放大显微镜的应用显微镜广泛应用于生物学、医学、材料科学等领域。通过显微镜，人们可以观察细胞、细菌、病毒等微小物体的细节望远镜的原理望远镜是一种将远处的物体放大并观察其细节的仪器。它由两个凹透镜组成，第一个凹透镜将远处的物体缩小，第二个凹透镜将缩小的像再次放大望远镜的应用望远镜广泛应用于天文学、军事侦察等领域。通过望远镜，人们可以观察远处的物体，如星星、月亮、飞机等照相机和摄影机的原理照相机和摄影机是一种记录光线的仪器。它们由透镜、光圈、快门等组成。当光线通过透镜时，透镜将其聚焦在焦平面上，然后被记录下来。光圈控制进入照相机或摄影机的光线强度，快门控制曝光时间照相机和摄影机的应用照相机和摄影机广泛应用于摄影、电影制作等领域。通过照相机和摄影机，人们可以记录下美丽的景色、人物等四、光谱仪和分光仪光谱仪的原理光谱仪是一种将光线分解成光谱的仪器。它由一个或多个透镜、一个光谱板和一个光源组成。当光线通过透镜时，透镜将其聚焦在光谱板上，形成光谱光谱仪的应用光谱仪广泛应用于化学、物理学、天文学等领域。通过光谱仪，人们可以研究不同物质的光谱特性，进而推断出物质的性质和组成分光仪的原理分光仪是一种将光线按波长分离的仪器。它由一个或多个棱镜、一个分光板和一个测角仪组成。当光线通过棱镜时，棱镜将其分解成不同波长的光，并聚焦在分光板上。测角仪用于测量每个波长的角度分光仪的应用分光仪广泛应用于化学、物理学、生物学等领域。通过分光仪，人们可以测量物质的波长和角度，进而研究物质的性质和组成第四节光的全反射和偏振现象的应用光纤通信的原理光纤通信是一种利用光的全反射传输信息的通信方式。它由光源、光纤和光检测器组成。光源发出光信号，光纤将其传输到光检测器，光检测器将光信号转换为电信号，实现信息的传输光纤通信的应用光纤通信广泛应用于现代通信、网络等领域。通过光纤通信，人们可以实现高速、大容量的信息传输光学纤维的原理光学纤维是一种利用光的全反射传输光线的光学器件。它由一个或多个光纤组成，每个光纤由透明材料制成，具有圆形截面。当光线进入光纤时，它会在光纤内反复全反射传输，最后从另一端射出光学纤维的应用光学纤维广泛应用于光学仪器、照明等领域。通过光学纤维，人们可以将光线传输到需要的地方，实现柔和、均匀的照明效果液晶显示的原理液晶显示是一种利用液晶材料的偏振特性实现显示的器件。它由两个平行平面组成，中间填充液晶材料。当没有电场作用时，液晶分子排列整齐，入射光偏振方向与液晶分子排列方向平行，光线可以透过液晶层；当有电场作用时，液晶分子排列被打乱，入射光偏振方向与液晶分子排列方向垂直，光线不能透过液晶层。这样就可以实现图像的显示液晶显示的应用液晶显示广泛应用于电视、计算机显示器等领域。通过液晶显示，人们可以实现清晰、节能的图像显示