高二物理光学知识点
光学是物理学科的内容,高二学生学习时要记住哪些知识点?下面是学习啦小编给大家带来的高二物理光学知识点,希望对你有帮助。
高二物理光学知识点(一)
测定玻璃的折射率(实验、探究)
实验原理:如图所示,入射光线AO由空气射入玻璃砖,经OO1后由O1B方向射出。作出法线NN1,则折射率n=sinα/sinγ。
注意事项:手拿玻璃砖时,不准触摸光洁的光学面,只能接触毛面或棱,严禁把玻璃砖当尺画玻璃砖的界面;
实验过程中,玻璃砖与白纸的相对位置不能改变;大头针应垂直地插在白纸上,且玻璃砖每一侧的两个大头针距离应大一些,以减小确定光路方向造成的误差;入射角应适当大一些,以减少测量角度的误差。
光的全反射
全反射现象:当光从光密介质进入光疏介质时,折射角大于入射角。当入射角增大到某一角度时,折射角等于90°,此时,折射光完全消失入射光全部反回原来的介质中,这种现象叫做全反射。
临界角:
①定义:光从光密介质射向光疏介质时,折射角等于90°时的入射角,叫做临界角
②临界角的计算:
光导纤维:当光线射到光导纤维的端面上时,光线就折射进入光导纤维内,经内芯与外套的界面发生多次全反射后,从光导纤维的另一端面射出,而不从外套散逸,故光能损耗极小。
高二物理光学知识点(二)
(1)产生稳定干涉的条件:只有两列光波的频率相同,位相差恒定,振动方向一致的相干光源,才能产生光的干涉。由两个普通独立光源发出的光,不可能具有相同的频率,更不可能存在固定的相差,因此,不能产生干涉现象。
(2)条纹宽度(或条纹间距) 相邻两条亮(暗)条纹的间距Δx为:
上式说明,两缝间距离越小、缝到屏的距离越大,光波的波长越大,条纹的宽度就越大。当实验装置一定,红光的条纹间距最大,紫光的条纹间距最小。这表明不同色光的波长不同,红光最长,紫光最短。
(3)薄膜干涉及其应用
(1)原理
①干涉法检查精密部件的表面
取一个透明的标准样板,放在待检查的部件表面并在一端垫一薄片,使样板的平面与被检查的平面间形成一个楔形空气膜,用单色光从上面照射,入射光从空气层的上下表面反射出两列光形成相干光,从反射光中就会看到干涉条纹,如图2-3甲所示。
如果被检表面是平的,那么空气层厚度相同的各点就位于一条直线上,产生的干涉条纹就是平行的(如图2-3乙);
如果观察到的干涉条纹如图2-3丙所示,A、B处的凹凸情况可以这样分析:由丙图知,P、Q两点位于同一条亮纹上,故甲图中与P、Q对应的位置空气层厚度相同。由于Q位于P的右方(即远离楔尖),如果被检表面是平的,Q处厚度应该比P处大,所以,只有当A处凹陷时才能使P与Q处深度相同。同理可以判断与M对应的B处为凸起。
②增透膜
是在透镜、棱镜等光学元件表面涂的一层氟化镁薄膜。当薄膜的两个表面上反射光的路程差等于半个波长时,反射回来的光抵消。从而增强了透射光的强度。显然增透膜的厚度应该等于光在该介质中波长的1/4。
由能量守恒可知,入射光总强度=反射光总强度+透射光总强度。光的强度由光的振幅决定。
高二物理光学知识点(三)
光的衍射现象
①单缝衍射
a.单色光入射单缝时,出现明暗相同不等距条纹,中间亮条纹较宽,较亮两边亮条纹较窄、较暗;
b.白光入射单缝时,出现彩色条纹。
②圆孔衍射:光入射微小的圆孔时,出现明暗相间不等距的圆形条纹
③泊松亮斑:光入射圆屏时,在园屏后的影区内有一亮斑
光发生衍射的条件
障碍物或孔的尺寸与光波波长相差不多,甚至此光波波长还小时,出现明显的衍射现象
自然光
从普通光源直接发生的天然光是无数偏振光的无规则集合,所以直接观察时不能发现光强偏于一定方向。这种沿着各个方向振动的光波的强度都相同的光叫自然光;太阳、电灯等普通光源发出的光,包含着在垂直于传播方向的平面内沿一切方向振动的光,而且沿着各个方向振动的光波强度都相同,这种光都是自然光。
自然光通过第一个偏振片P1(叫起偏器)后,相当于被一个“狭缝”卡了一下,只有振动方向跟“狭缝”方向平行的光波才能通过。
自然光通过偏振片Pl后虽然变成了偏振光,但由于自然光中沿各个方向振动的光波强度都相同,所以不论晶片转到什么方向,都会有相同强度的光透射过来。再通过第二个偏振片P2(叫检偏器)去观察就不同了;不论旋转哪个偏振片,两偏振片透振方向平行时,透射光最强,两偏振片的透振方向垂直时,透射光最弱。
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