光学竞赛漫谈课件.pptVIP

光学光学竞赛内容提要1、几何光学光的直进、反射、折射。全反射。光的色散。折射率与光速的关系。平面镜成像。球面镜成像公式及作图法。薄透镜成像公式及作图法。眼睛。放大镜。显微镜。望远镜。2、波动光学光的干涉和衍射（定性）光谱和光谱分析。电磁波谱。3、光的本性光的学说的历史发展。光电效应。爱因斯坦方程。波粒二象性。

光学话题1光程

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光学话题2分波阵面干涉

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光学紧靠镜端处总是产生暗纹，说明在镜端处反射光与入射光的相位差为，相当于光程差，称为半波损失。

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光学话题3非平行膜的等厚干涉（分振幅干涉）

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光学已知n=1,△l=3.00mm,求（1）斜劈夹角θ多大？（2）假2如在劈中冲入某种折射流程为n′油后，条纹间距变为2△l′=2.1mm.求n′。21.0551.43(rad)

光学牛顿环

光学589nm暗环在牛顿环实验中4.00mm6.00mm6.79m

光学话题4费马原理费马原理：光线从一点传播到另一点，光沿所需时间为极值的路径传播。费马原理另种表述：光线从空间一点传播到空间另一点是沿着光程为极值的路径传播的。费马原理的两种表述等价。光学的三个基本定律可以用费马原理来概括。费马原理可以描述光在均匀介质和不均匀介质中的传播情况。

光学例题由费马原理导出反射定律.解析:如图所示，找出P点相对于平面MM′的对称点P′，从P点经平面MM′上任一点R′到达Q点的路径PR′Q的长度与P′R′Q的长度相等.显然,在所有可能的路径中,以直线路径P′RQ的长度为最短。而∠P′RQ＝180°，即i+i′+(90°-i)+(90°-i)=180°，即i=i′,所以，反射角等于入射角.

光学例题由费马原理导出折射定律.证明：设光从媒质1中P点经两种媒质的交界面MM′到达媒质2中的Q点，如图所示。设光从P点到Q点的某条路径为PDQ，只要使PDQ的光程为极值，根据费马原理，PDQ即为实际路径。因此D点必在入射面内。为使PDQ的光程为极值，只要使其十分邻近的路径PD′Q的光程与PDQ的光程几乎相等即可(这是极值点的特点)。由D点向D′Q作垂线DD，由D′点向PD作2垂线D′D，PD′的光程比PD的光程减小了1,而D′Q的光程比DQ的光程增加了,其中n1和n分别为媒质1和2的折射率。而，其中i和r分别为PD和DQ与法线NN′的夹角.，2令

光学例题：如图所示,某人在沙滩上的A点发现一名游泳者在水中的B点发出呼救,他若要在最短时间内到达B点,则他应取什么样的运动路径?请你写出人在沙滩上奔跑的速度方向与岸的夹角α所满足的关系式.已知人在沙滩上的速度为v=5m/s,在水中的速度为v=1m/s,A到12岸边的最短距离为h=40m,B点到岸边的最短距离为h=30m.A、BAB两点沿岸方向的距离L=60m.AB

光学根据原理,若要人由A到B的最短,所走路径似于光所走路径.这时的沙滩和水相当于介质,设折射率分别为n、n.设最短时间为如图所示路径，则等效光线由岸到水中，满足:NA12irBN′设人在沙滩上奔跑的速度方向与岸的夹角α，则