五、光的反射 1、光源:能够发光的物体叫光源 2、光在均匀介质中是沿直线传播的 大气层是不均匀的,当光从大气层外射到地面时,光线发了了弯折 3、光速 光在不同物质中传播的速度一般不同,真空中最快, 光在真空中的传播速度:C = 3*108 m/s,在空气中的速度接近于这个速度,水中的速度为3/4C,玻璃中为2/3C 4、光直线传播的应用 可解释许多光学现象:激光准直,影子的形成,月食、日食的形成、小孔成像等 5、光线 光线:表示光传播方向的直线,即沿光的传播路线画一直线,并在直线上画上箭头表示光的传播方向(光线是假想的,实际并不存在) 6、光的反射 光从一种介质射向另一种介质的交界面时,一部分光返回原来介质中,使光的传播方向发生了改变,这种现象称为光的反射 7、光的反射定律 反射光线与入射光线、法线在同一平面上;反射光线和入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角 可归纳为:“三线一面,两线分居,两角相等” 理解: (1) 由入射光线决定反射光线,叙述时要“反”字当头 (2) 发生反射的条件:两种介质的交界处;发生处:入射点;结果:返回原介质中 (3) 反射角随入射角的增大而增大,减小而减小,当入射角为零时,反射角也变为零度 8、两种反射现象 (1) 镜面反射:平行光线经界面反射后沿某一方向平行射出,只能在某一方向接收到反射光线 (2) 漫反射:平行光经界面反射后向各个不同的方向反射出去,即在各个不同的方向都能接收到反射光线 注意:无论是镜面反射,还是漫反射都遵循光的反射定律 9、在光的反射中光路可逆 10、平面镜对光的作用 (1)成像 (2)改变光的传播方向 11、平面镜成像的特点 (1)成的像是正立的虚像 (2)像和物的大小 (3)像和物的连线与镜面垂直,像和物到镜的距离相等 理解:平面镜所成的像与物是以镜面为轴的对称图形 12、实像与虚像的区别 实像是实际光线会聚而成的,可以用屏接到,当然也能用眼看到。
虚像不是由实际光线会聚成的,而是实际光线反向延长线相交而成的,只能用眼看到,不能用屏接收。 13、平面镜的应用 (1)水中的倒影 (2)平面镜成像 (3)潜望镜 六、光的折射 1、光的折射 光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向一般会发生变化,这种现象叫光的折射 理解:光的折射与光的反射一样都是发生在两种介质的交界处,只是反射光返回原介质中,而折射光则进入到另一种介质中,由于光在在两种不同的物质里传播速度不同,故在两种介质的交界处传播方向发生变化,这就是光的折射。
注意:在两种介质的交界处,既发生折射,同时也发生反射 2、光的折射规律 光从空气斜射入水或其他介抽中时,折射光线与入射光线、法线在同一平面上,折射光线和入射光线分居法线两侧;折射角小于入射角;入射角增大时,折射角也随着增大;当光线垂直射向介质表面时,传播方向不变,在折射中光路可逆。 理解:折射规律分三点:(1)三线一面 (2)两线分居(3)两角关系分三种情况:①入射光线垂直界面入射时,折射角等于入射角等于0°;②光从空气斜射入水等介质中时,折射角小于入射角;③光从水等介质斜射入空气中时,折射角大于入射角 3、在光的折射中光路是可逆的 4、透镜及分类 透镜:透明物质制成(一般是玻璃),至少有一个表面是球面的一部分,且透镜厚度远比其球面半径小的多。
分类:凸透镜:边缘薄,中央厚 凹透镜:边缘厚,中央薄 5、主光轴,光心、焦点、焦距 主光轴:通过两个球心的直线 光心:主光轴上有个特殊的点,通过它的光线传播方向不变。(透镜中心可认为是光心) 焦点:凸透镜能使跟主轴平行的光线会聚在主光轴上的一点,这点叫透镜的焦点,用“F”表示 虚焦点:跟主光轴平行的光线经凹透镜后变得发散,发散光线的反向延长线相交在主光轴上一点,这一点不是实际光线的会聚点,所以叫虚焦点。
焦距:焦点到光心的距离叫焦距,用“f”表示。 每个透镜都有两个焦点、焦距和一个光心。
如图 6、透镜对光的作用 凸透镜:对光起会聚作用(如图) 凹透镜:对光起发散作用(如图) 7、凸透镜成像规律 物 距 (u) 成像 大小 像的 虚实 像物位置 像 距 ( v ) 应 用 u > 2f 缩小 实像 透镜两侧 f < v <2f 照相机 u = 2f 等大 实像 透镜两侧 v = 2f f < u 2f 幻灯机 u = f 不 成 像 u u 放大镜 凸透镜成像规律口决记忆法 口决一: “一焦分虚实,二焦分大小;虚像同侧正;实像异侧倒,物运像变小” 口决二: 三物距、三界限,成像随着物距变; 物远实像小而近,物近实像大而远。 如果物放焦点内,正立放大虚像现; 幻灯放像像好大,物处一焦二焦间; 相机缩你小不点,物处二倍焦距远。
口决三: 凸透镜,本领大,照相、幻灯和放大; 二倍焦外倒实小,二倍焦内倒实大; 若是物放焦点内,像物同侧虚像大; 一条规律记在心,物近像远像变大。 8、为了使幕上的像“正立”(朝上),幻灯片要倒着插。
9、照相机的镜头相当于一个凸透镜,暗箱中的胶片相当于光屏,我们调节调焦环,并非调焦距,而是调镜头到胶片的距离,物离镜头越远,胶片就应靠近镜头。
(一)光的传播 1.光在同种均匀介质中沿直线传播. 2.真空中光速:c=3.00*108米/秒. 3.表现: (1)小孔成像: (2)影的产生(本影、伪本影、半影),如图6-1所示.(3)同种介质中,两眼可确定光源位置. 光的传播规律是物体成像作图的基础,也是整个几何光学的理论基础. (二)光的反射现象 1.反射定律:反射光线跟入射光线和法线在同一平面上,反射光线和入射光线分别位于法线两则,反射角等于入射角. 2.反射现象中光路可逆. 3.应用: (1)平面镜成像. 1)成像光路图,如图6-2所示;2)成像特点:像和物与镜面对称,成等大、正立、虚像. (为作图准确,可先根据对称性确定像的位置,再画反射光线) 注意 (i)平面镜不改变光束性质. (ii)入射光线不变,当镜面转过α角,则反射光线转过2α角. (2)球面镜对光线的作用及成像. 1)凸面镜成缩小、正立虚像; 2)凹面镜成像规律(不做要求). 特点 凸面镜使光束发散,四面镜使光束会聚. (三)光的折射 1.折射定律 折射光线跟入射光线和法线在同一平面内,折射光线和入射光线分居法线两侧,入射角的正弦跟折射角的正弦值成正比,即 i是入射角,r是折射角. 2.折射率 i为真空(或空气)中光线的入射角,r为介质中光线的折射角,n为该介质的折射率. (1)其物理意义为反射光线在两介质界面上发生偏折程度的物理量(n越大、折射线偏离原来方向越厉害). (2)两种介质比较:n大,光密介质;n小,光疏介质. (3)折射率(n)和光的频率(f)有关(在介质中f大则n大). 注意,光线在界面上同时发生反射、折射时,反射光线能量随入射角增大而增大,折射光线能量随入射角增大而减小. 3.全反射 (1)条件: 1)光从光密介质射向光疏介质;(2)发生全反射时,光线遵守反射定律. 4.应用 (1)平行玻璃板. 光线在两个界面上发生两次折射,出射光线发生了侧移,光束性质不变. (2)棱镜. 作用: 1)色散,即一束白光通过三棱镜后,形成彩色光带的现象(色散后,红光偏折小、紫光偏折大). 2)偏折:光线通过三棱镜后发生偏折.(3)全反射棱镜:用临界角小于45°的介质制成直角三棱镜,可使光线发生全反射,可以控制光路. (四)透镜成像 透镜是利用光的折射现象控制光路和成像的光学器件,透镜有凸透镜、凹透镜两种.凸透镜对光线起会聚作用,凹透镜使光线发散,且透镜光路可逆. 1.透镜成像作图 三条典型光线是透镜成像作图的基础: (1)凸透镜成像光路图(图6-5);(2)凹透镜成像光路图(图6-6). 注意 1)入射、反射、折射光线用带箭头实线表示,反向延长线用虚线. 2)实像用实线,虚像用虚线,箭头表示像的倒正. (3)成像规律和特点如下:(4)成像作图类型. 1)已知物、透镜,确定像; 2)已知像、透镜,确定物; 3)已知物、像,确定透镜. (5)透镜的遮挡与拆合. 1)遮挡:凸透镜部分被遮挡,仍然成完整像,但像变暗; 2)拆开:凸透镜切成两部分,相当于两个透镜分别成像. 2.透镜成像公式. (1)公式(2)符号:注意,当凸透镜成实像时:2)v≥2f,物距和像距之和随v增大而增大,即物越靠近焦点,物和像的距离越大. (3)放大率:l为物长,l'为像长.。
在了解光学分辨率之前应首先明确扫描仪的分辨率分为光学分辨率和最大分辨率,由于最大分辨率相当于插值分辨率,并不代表扫描仪的真实分辨率,所以我们在选购扫描仪时应以光学分辨率为准。
光学分辨率是指扫描仪物理器件所具有的真实分辨率。而且,扫描仪的光学分辨率是用两个数字相乘,如600*1200dpi,其中前一个数字代表扫描仪的横向分辨率,例如一个具有5000个感光单元的CCD器件,用于A4幅面扫描仪,由于A4幅面的纸张宽度是8.3英寸,所以,该扫描仪的光学分辨率就是5000/8.3=600dpi,换句话说,该扫描仪的光学分辨率是600dpi。
后面一数字则代表扫描仪的纵向分辨率或是机械分辨率,是扫描仪所用步进电机的分辨率,扫描仪的步进电机的精度与扫描仪的横向分辨率相同,但由于各种机械因素的影响,扫描仪的实际精度(步进电机的精度)将远远达不到横向分辨率的水平,一般来说。扫描仪的纵向分辨率是横向分辨率的两倍,有时甚至是四倍。
如:600*1200dpi。但有一点要注意:有的厂家为了显示自已的扫描仪精度高,将600*1200dpi写成1200*600dpi,因此在判断扫描仪光学分辨率时,应以最小的一个为准。
五、光的反射 1、光源:能够发光的物体叫光源 2、光在均匀介质中是沿直线传播的 大气层是不均匀的,当光从大气层外射到地面时,光线发了了弯折 3、光速 光在不同物质中传播的速度一般不同,真空中最快, 光在真空中的传播速度:C = 3*108 m/s,在空气中的速度接近于这个速度,水中的速度为3/4C,玻璃中为2/3C 4、光直线传播的应用 可解释许多光学现象:激光准直,影子的形成,月食、日食的形成、小孔成像等 5、光线 光线:表示光传播方向的直线,即沿光的传播路线画一直线,并在直线上画上箭头表示光的传播方向(光线是假想的,实际并不存在) 6、光的反射 光从一种介质射向另一种介质的交界面时,一部分光返回原来介质中,使光的传播方向发生了改变,这种现象称为光的反射 7、光的反射定律 反射光线与入射光线、法线在同一平面上;反射光线和入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角 可归纳为:“三线一面,两线分居,两角相等” 理解: (1) 由入射光线决定反射光线,叙述时要“反”字当头 (2) 发生反射的条件:两种介质的交界处;发生处:入射点;结果:返回原介质中 (3) 反射角随入射角的增大而增大,减小而减小,当入射角为零时,反射角也变为零度 8、两种反射现象 (1) 镜面反射:平行光线经界面反射后沿某一方向平行射出,只能在某一方向接收到反射光线 (2) 漫反射:平行光经界面反射后向各个不同的方向反射出去,即在各个不同的方向都能接收到反射光线 注意:无论是镜面反射,还是漫反射都遵循光的反射定律 9、在光的反射中光路可逆 10、平面镜对光的作用 (1)成像 (2)改变光的传播方向 11、平面镜成像的特点 (1)成的像是正立的虚像 (2)像和物的大小 (3)像和物的连线与镜面垂直,像和物到镜的距离相等 理解:平面镜所成的像与物是以镜面为轴的对称图形 12、实像与虚像的区别 实像是实际光线会聚而成的,可以用屏接到,当然也能用眼看到。
虚像不是由实际光线会聚成的,而是实际光线反向延长线相交而成的,只能用眼看到,不能用屏接收。 13、平面镜的应用 (1)水中的倒影 (2)平面镜成像 (3)潜望镜 六、光的折射 1、光的折射 光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向一般会发生变化,这种现象叫光的折射 理解:光的折射与光的反射一样都是发生在两种介质的交界处,只是反射光返回原介质中,而折射光则进入到另一种介质中,由于光在在两种不同的物质里传播速度不同,故在两种介质的交界处传播方向发生变化,这就是光的折射。
注意:在两种介质的交界处,既发生折射,同时也发生反射 2、光的折射规律 光从空气斜射入水或其他介抽中时,折射光线与入射光线、法线在同一平面上,折射光线和入射光线分居法线两侧;折射角小于入射角;入射角增大时,折射角也随着增大;当光线垂直射向介质表面时,传播方向不变,在折射中光路可逆。 理解:折射规律分三点:(1)三线一面 (2)两线分居(3)两角关系分三种情况:①入射光线垂直界面入射时,折射角等于入射角等于0°;②光从空气斜射入水等介质中时,折射角小于入射角;③光从水等介质斜射入空气中时,折射角大于入射角 3、在光的折射中光路是可逆的 4、透镜及分类 透镜:透明物质制成(一般是玻璃),至少有一个表面是球面的一部分,且透镜厚度远比其球面半径小的多。
分类:凸透镜:边缘薄,中央厚 凹透镜:边缘厚,中央薄 5、主光轴,光心、焦点、焦距 主光轴:通过两个球心的直线 光心:主光轴上有个特殊的点,通过它的光线传播方向不变。(透镜中心可认为是光心) 焦点:凸透镜能使跟主轴平行的光线会聚在主光轴上的一点,这点叫透镜的焦点,用“F”表示 虚焦点:跟主光轴平行的光线经凹透镜后变得发散,发散光线的反向延长线相交在主光轴上一点,这一点不是实际光线的会聚点,所以叫虚焦点。
焦距:焦点到光心的距离叫焦距,用“f”表示。 每个透镜都有两个焦点、焦距和一个光心。
如图 6、透镜对光的作用 凸透镜:对光起会聚作用(如图) 凹透镜:对光起发散作用(如图) 7、凸透镜成像规律 物 距 (u) 成像 大小 像的 虚实 像物位置 像 距 ( v ) 应 用 u > 2f 缩小 实像 透镜两侧 f < v <2f 照相机 u = 2f 等大 实像 透镜两侧 v = 2f f < u 2f 幻灯机 u = f 不 成 像 u u 放大镜 凸透镜成像规律口决记忆法 口决一: “一焦分虚实,二焦分大小;虚像同侧正;实像异侧倒,物运像变小” 口决二: 三物距、三界限,成像随着物距变; 物远实像小而近,物近实像大而远。 如果物放焦点内,正立放大虚像现; 幻灯放像像好大,物处一焦二焦间; 相机缩你小不点,物处二倍焦距远。
口决三: 凸透镜,本领大,照相、幻灯和放大; 二倍焦外倒实小,二倍焦内倒实大; 若是物放焦点内,像物同侧虚像大; 一条规律记在心,物近像远像变大。 8、为了使幕上的像“正立”(朝上),幻灯片要倒着插。
9、照相机的镜头相当于一个凸透镜,暗箱中的胶片相当于光屏,我们调节调焦环,并非调焦距,而是调镜头到胶片的距离,物离镜头越远,胶片就应靠近镜头。
物理光学包括光的传播和光的本性 在了解光学分辨率之前应首先明确扫描仪的分辨率分为光学分辨率和最大分辨率,由于最大分辨率相当于插值分辨率,并不代表扫描仪的真实分辨率,所以我们在选购扫描仪时应以光学分辨率为准。
光学分辨率是指扫描仪物理器件所具有的真实分辨率。而且,扫描仪的光学分辨率是用两个数字相乘,如600*1200dpi,其中前一个数字代表扫描仪的横向分辨率,例如一个具有5000个感光单元的CCD器件,用于A4幅面扫描仪,由于A4幅面的纸张宽度是8.3英寸,所以,该扫描仪的光学分辨率就是5000/8.3=600dpi,换句话说,该扫描仪的光学分辨率是600dpi。
后面一数字则代表扫描仪的纵向分辨率或是机械分辨率,是扫描仪所用步进电机的分辨率,扫描仪的步进电机的精度与扫描仪的横向分辨率相同,但由于各种机械因素的影响,扫描仪的实际精度(步进电机的精度)将远远达不到横向分辨率的水平,一般来说。扫描仪的纵向分辨率是横向分辨率的两倍,有时甚至是四倍。
如:600*1200dpi。但有一点要注意:有的厂家为了显示自已的扫描仪精度高,将600*1200dpi写成1200*600dpi,因此在判断扫描仪光学分辨率时,应以最小的一个为准。
激光器的基本原理 2.1 自发辐射与受激辐射 物质的原子从外界获得能量后进入激发态,随后又很快(约10-7s)返回基态或者较低的能态,并伴随着发出光辐射.原子没有受到外来感应场的作用而跃迁回低能态,并同时发出光辐射的过程称为自发辐射跃迁,产生的光辐射称为自发辐射;能量相应于两个能级差的光子会把原子从低能态激发到高能态,这个过程称为受激吸收跃迁.1916年,著名科学家爱因斯坦在研究光辐射与原子相互作用时发现,在受激吸收跃迁和自发辐射跃迁这两种过程之间,还应存在第三种过程——受激辐射跃迁,即在能量相应于两个能级能量差的光子作用下,会使在高能态的原子向低能态跃迁,并同时发射出相同能量的光子.爱因斯坦还研究了原子与辐射场之间的动量交换,得出了受激发射跃迁产生的光子有这样一些特性:它的频率、传播方向及偏振方向,都与诱导产生这种跃迁的光子相同.这意味着,受激辐射有很好的相干性,并且是沿一个方向传播. 原子作自发辐射跃迁的速率与在原子系统中存在的辐射场强度没有关系,而受激辐射跃迁的速率则与辐射场强度有关.假定原子从能级E2往能级E1(E2>E1)自发辐射跃迁到某个模的速率为A21,作受激辐射跃迁到这个模的速率为B21,那么这两个速率的比值为 B21/A21=ne (2) 式中的ne是在这个模式中的光子数目(也称光子简并度).这表示,对于假定的模,受激发射跃迁速率是自发辐射跃迁速率的ne倍.当ne≥1时,受激辐射跃迁占优势.普通光源的辐射频率分布和辐射强度基本上是由光源的温度T来决定,在某个模的光子数ne由下式给出: 式中k在是玻尔兹曼常量(k=1.38*10-23J·K-1),h是普朗克常量(h=6.63*10-34J·s).从式(3)可以看到,由于比值 hv/kT是大于零的数,所以 exp(bv/kT)大于 1,即 ne 2.2 负温度 负温度是对光源中处于高能态的原子数目比处于低能态的原子数目多的一种状态的表述.假定光源中处在高能态E2的原子数目为N2,在低能态E1的原子数目为N1,那么,根据描述在热力学平衡状态下原子按能级分布的玻尔兹曼分布定律,这光源的温度T是 因为E2-E1>0,所以,如果N2>N1,那么,由式(3.4)看到,光源的温度T是“负值”.事实上,温度是不能为负值的,这里说的“负温度”只是表示原子按能级分布的一种状态,不是处于热力学平衡状态,而是处于非热力学平衡状态.1951年,美国珀塞尔(E.M.Purcell)试图使用所谓“突然倒转场”的方法精确测定核磁矩,即设想研究场极性改变比核自旋的响应时间更快.他用这个方法在氟化锂(LiF)晶体中获得了核自旋体反转分布,并观察到辐射频率50 kHz的受激发射,第一次提出了所谓“负温度”概念,提出粒子数反转分布只能与玻尔兹曼分布定律中的负温度相对应. 可以利用许多方法让物质中的原子(分子)实现负温度状态.从原则上说,只要对原子泵浦到高能态的速率,比它离开这个能态的速率高,最终可以造成负温度状态.现在使用的主要方法有(1)光泵浦;(2)气体放电泵浦;(3)注入电流泵浦;(4)化学泵浦等.具体内容参见3.2.4.需要注意的是,在可见光波段或红外波段获得并保持负温度状态比在微波波段困难得多,因为自由原子的自发辐射速率和光频率的三次方成正比. 2.3 激光的增益 这是表征光辐射在激光器的工作物质内传播过程中其强度增长的因子.假定激光工作物质中处在高能态E2的原子数密度为N2(原子/cm3),处在低能态E1的原子数密度为N1.频率v=(E2-E1)/h的光辐射沿工作物质传播,在单位时间内,单位体积工作物质内由受激辐射跃迁产生的辐射功率,超出由受激吸收而失掉的辐射功率的数量W为 上式中的g1、g2分别为能态E1、E2的能级简并度,λ是光辐射波长,τf是能态E2的自发辐射寿命,n是工作物质的折射率,f(v)是从能态E2向能态E1跃迁时产生的光辐射频率分布因子(也称谱线形状函数),Iv是频率v的光辐射强度.公式(3.5)中没有。
光学是研究光(电磁波)的行为和性质,以及光和物质相互作用的物理学科。传统的光学只研究可见光,现代光学已扩展到对全波段电磁波的研究。
光是一种电磁波,在物理学中,电磁波由电动力学中的麦克斯韦方程组描述;同时,光具有波粒二象性,需要用量子力学表达。
光学的起源在西方很早就有光学知识的记载,欧几里得(Euclid,公元前约330~260)的<;反射光学>(Catoptrica)研究了光的反射;阿拉伯学者阿勒·哈增(AI-Hazen,965~1038)写过一部<;光学全书>;,讨论了许多光学的现象。
光学真正形成一门科学,应该从建立反射定律和折射定律的时代算起,这两个定律奠定了几何光学的基础。17世纪,望远镜和显微镜的应用大大促进了几何光学的发展。
光的本性也是光学研究的重要课题。微粒说把光看成是由微粒组成,认为这些微粒按力学规律沿直线飞行,因此光具有直线传播的性质。19世纪以前,微粒说比较盛行。但是,随着光学研究的深入,人们发现了许多不能用直进性解释的现象,例如乾涉、绕射等,用光的波动性就很容易解释。於是光学的波动说又占了上风。两种学说的争论构成了光学发展史上的一根红线
1、光的折射
光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向一般会发生变化,这种现象叫光的折射
理解:光的折射与光的反射一样都是发生在两种介质的交界处,只是反射光返回原介质中,而折射光则进入到另一种介质中,由于光在在两种不同的物质里传播速度不同,故在两种介质的交界处传播方向发生变化,这就是光的折射。
注意:在两种介质的交界处,既发生折射,同时也发生反射
2、光的折射规律
光从空气斜射入水或其他介抽中时,折射光线与入射光线、法线在同一平面上,折射光线和入射光线分居法线两侧;折射角小于入射角;入射角增大时,折射角也随着增大;当光线垂直射向介质表面时,传播方向不变,在折射中光路可逆。
理解:折射规律分三点:(1)三线一面 (2)两线分居(3)两角关系分三种情况:①入射光线垂直界面入射时,折射角等于入射角等于0°;②光从空气斜射入水等介质中时,折射角小于入射角;③光从水等介质斜射入空气中时,折射角大于入射角
3、在光的折射中光路是可逆的
4、透镜及分类
透镜:透明物质制成(一般是玻璃),至少有一个表面是球面的一部分,且透镜厚度远比其球面半径小的多。
分类:凸透镜:边缘薄,中央厚
凹透镜:边缘厚,中央薄
5、主光轴,光心、焦点、焦距
主光轴:通过两个球心的直线
光心:主光轴上有个特殊的点,通过它的光线传播方向不变。(透镜中心可认为是光心)
焦点:凸透镜能使跟主轴平行的光线会聚在主光轴上的一点,这点叫透镜的焦点,用“F”表示
虚焦点:跟主光轴平行的光线经凹透镜后变得发散,发散光线的反向延长线相交在主光轴上一点,这一点不是实际光线的会聚点,所以叫虚焦点。
焦距:焦点到光心的距离叫焦距,用“f”表示。
每个透镜都有两个焦点、焦距和一个光心。如图
6、透镜对光的作用
凸透镜:对光起会聚作用(如图)
凹透镜:对光起发散作用(如图)
7、凸透镜成像规律
物 距
(u) 成像
大小 像的
虚实 像物位置 像 距
( v ) 应 用
u > 2f 缩小 实像 透镜两侧 f < v <2f 照相机
u = 2f 等大 实像 透镜两侧 v = 2f
f < u <2f 放大 实像 透镜两侧 v > 2f 幻灯机
u = f 不 成 像
u < f 放大 虚像 透镜同侧 v > u 放大镜
凸透镜成像规律口决记忆法
口决一:
“一焦分虚实,二焦分大小;虚像同侧正;实像异侧倒,物运像变小”
口决二:
三物距、三界限,成像随着物距变;
物远实像小而近,物近实像大而远。
如果物放焦点内,正立放大虚像现;
幻灯放像像好大,物处一焦二焦间;
相机缩你小不点,物处二倍焦距远。
口决三:
凸透镜,本领大,照相、幻灯和放大;
二倍焦外倒实小,二倍焦内倒实大;
若是物放焦点内,像物同侧虚像大;
一条规律记在心,物近像远像变大。
8、为了使幕上的像“正立”(朝上),幻灯片要倒着插。
9、照相机的镜头相当于一个凸透镜,暗箱中的胶片相当于光屏,我们调节调焦环,并非调焦距,而是调镜头到胶片的距离,物离镜头越远,胶片就应靠近镜头。
光学是研究光(电磁波)的行2113为和性质,以及光和物质相互作用的物理学科。传统的光学只研究5261可见光,现代光学已扩展到对全波段电磁波的研究。光4102是一种电磁波,在物理学中,电磁波由电动力学中的麦克斯韦方程组描述;同1653时,光具有波粒二象性,需要用量子力学表达。
了解激光器的知识可以专看看经典教材:《激光原理》 - 周炳琨;
如果你是入门者,可以先从几何光学入手:看看北理工安毓英编写的《属应用光学》
1.光源 能够自行发光的物体叫光源.例如太阳,点燃的烛焰,通电发光的电灯等;都能自行发光,都是光源 2.光的传播 光在同一种均匀介质中沿直线传播. 3.光速 光在真空中的传播速度是3*108米/秒,光在真空中的传播速度比光在其他透明介质中的传播速度都要快. 4.光的反射 (1)光线射到物体表面时,传播方向发生了改变,改变方 向后的光线返回原介质继续传播,这就是光的反射现象. (2)光的反射定律内容是:反射光线与入射光线及法线在同一平面上;反射光线和入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角 (3)一束平行光线射到光滑平整的镜面时,反射光线仍然是平行光束.这种反射叫做镜面反射. 当平行光束照射到凹凸不平的反射面时,反射光线不再平行,而是向着不同的方向无规则散开的光束,这种反射叫做漫反射. 镜。 光的反射
(1)光线射到物体表面时:折射光线与入射光线及法线在同一
个平面上;折射光线与入射光线分居在法线的两侧,这种反射叫做漫反射,传播方向发生了改变;当光从水或玻璃等其他透明介质斜射入空气时;反射光线和入射光线分居在法线的两侧1.光的折射
(1)光从一种介质射击入另一种介质时,点燃的烛焰.光的传播 光在同一种均匀介质中沿直线传播,实像在透镜的另一侧,可得到倒立,通电发光的电灯等;都能自行发光,这就是光的反射现象,它有两个虚焦点;反射角等于入射角
(3)一束平行光线射到光滑平整的镜面时、放大的虚像,折射角小于入射角,它有一个实焦点
(2)凸镜 用球面的外表面作反射面的叫做凸镜.
4.
当平行光束照射到凹凸不平的反射面时:平面镜所成的是虚像,都是光源
2,反射光线仍然是平行光束,它有一个虚焦点
7,另一个是平面的透明体.透镜
(1)折射面是两个球面.
5,实像在透镜另一侧.这种反射叫做镜面反射.凸透镜成像规律
(1)当u>2f时,它有两个实焦点.
凸镜对光有发散作用,即为透镜,通过凸透镜可成倒立.
3,它们的连线跟镜面垂直.
(2)当f(1)平面镜成像规律,改变方
向后的光线返回原介质继续传播,位于f(2)光的反射定律内容是.
6,光的传播方向一般会发生变化:反射光线与入射光线及法线在同一平面上,它们到镜面的距离相等.
凹透镜对光有发散作用,这就是光的折射,反射光线不再平行.
凸透镜对光有会聚作用; 图2
当光线从空气斜射入水或玻璃等其他透明物质时.球面镜
(1)凹镜
凹镜对光有会聚作用,而是向着不同的方向无规则散开的光束.
镜面反射和漫反射中的每一条光线都遵循光的反射定律、实像、缩小.
(3)凹透镜 中间薄边缘厚的透镜叫凹透镜,通过凸透镜.
9,虚像和物体大小相等,在两种介质的交界面处.
(2)光的折射规律.
(3)当u8,或者一个是球面.放大镜就是凸透镜这个规律的应用.光源 能够自行发光的物体叫光源.
(2)凸透镜 中间厚边缘薄的透镜叫凸透镜,位于v>2f的范围内.幻灯机就是凸透镜这个规律的应用,凸透镜能够成正立,虚像与成像的物体在凸透镜的同一侧.例如太阳、放大的实像
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