【光学】 物理学的一个部门光学的任务是研究光的本性

物理学的一个部门。光学的任务是研究光的本性，光的辐射、传械作用和光的热、电、化学、生理效应等）17“光的微粒说”。当时，他用微粒说解释观察到的许多光学现象，如光的直线性传播，反射与折射等，后经证明微粒说并不正确。1678“光的波动说”1801（干涉）作实验（）S更斯的波动说。同样地，19真实性。绕射现象只能借波动说来作满意的说明，而不可能用微粒说解释。20“光电效应”“量子化”E=h=6.624×10-34焦耳·ν=频率。即每秒振动数。ν=c／λ，cλ为光的波长。现代的【光】严格地说，光是人类眼睛所能观察到的一种辐射。由实验证明光就0.771000“红外线”0.390.04“紫外线”【光源】（包括可见光与紫外线、X）的物体。通常指能发出可见光的发光体。凡物体自【几何光学】光学中以光的直线传播性质及光的反射和折射规律为基础的【物理光学】光学中研究光的本性以及光在媒质中传播时各种性质的学科。【光线】光源发出之光，通过均匀的介质时，恒依直线进行，叫做光的直【日蚀】指地球进入月球的本影中，太阳被遮蔽的情形。当太阳、月球和并不能每月看到，这是因为白道（月球的轨道）5°的倾角。（即半影内的地方【木星】在我国古代称之为岁星，是九大行星中最大也最重的行星，它的小时，是所有行星中最快的一个。木星上的大气分布很广阔，其组成含氢6282200001428041114645000371931395007518442【月蚀】当地球位于太阳和月球之间而且是满月时，进入地影的月球，就【光速】一般指光在真空中的传播速度。真空中的光速是物理学的常数之率无关；（2）c；（3）c=2.99793×1010c，且随媒质的性质和光波的波长而不同。7.5ES14（E5E8时所作之观测E1W2之时，光之进行必须E6E7时，则光之进行可对着地球迎着赶上所致。由此可知，E1E2E6E7之间的距离，与地球在木星的卫星绕3042.5×60×60×30（千米），约为，4600000300000（4600000／14≈328000）。当地球由E5时成蚀延迟时间逐渐减少为零了（此E5E5而趋于零所致）E8E5时，每次成c=299696±4c=299796c＝299792458c=3×108米／秒。【迈克耳孙】他与美国化学家莫雷（1838～1923）1887实验基础。1926【光的直线传播定律】光在均匀媒质中是沿着直线传播的。因此，在点光【光的反射】光遇到物体或遇到不同介质的交界面（如从空气射入水面）平坦程度，有单向反射及漫反射之分。人能够看到物体正是由于物体能把光“射”（1）入射光线、反射反射光线在法线的两侧；（2）反射角等于入射角（【漫反射】当一束平行的入射光线射到粗糙的表面时，因面上凹凸不平，【平面镜】镜的反射面是光滑平坦的面，叫做平面镜。普通使用的镜是在【潜望镜】从海面下伸出海面或从低洼坑道伸出地面，用以窥探海面或地【球面镜】反射面为球面的镜，可用以成像。球面镜有凹、凸两种，反射【反射率】又称“反射本领”。是反射光强度与入射光强度的比值。不同材4％436％，90％左右，金的选择性【球面镜成像】4－2（a）AFAFA′，也就是说视觉认为这两条光线是从A′BB′BABA′B′A′B′ABABABAAFA′A（1）4－2（b）。（2）4－2（c）。【光的折射】凡光线在通过疏密不同介质交界面时改变方向的现象，称为EE′BMM，MCCFF′CDBMCD，称为折射线，折射线和法线所成的角，如∠E′BM∠FCD，称为【折射定律】在光的折射现象中，确定折射光线方向的定律。当光由第一【折射率】表示在两种（各向同性）媒质中光速比值的物理量。光从第一对于折射率一定的两种媒质是一个常数。这常数称为“5893×10-10米）而言的。【光密与光疏媒质】折射率较大的媒质（光在其中速度较小）与折射率较质”【折射定律的解释】折射定律的解释，是利用原始形态的惠更斯原理。这v1表v2iOCOD4－4t=0，波阵COA′点到达第二种媒质（点B）τOOf。以O1，O2等为中心的各个次波，到指定时刻都传播到相应的距离，在第二种媒质中给出许多元球面波f1f2……Bf2f1f，A′B=v1τOf=v2τ或n【全反射】光由光密（即光在其中传播速度较小的）媒质射到光疏（即光【临界角】光从光密媒质射到光疏媒质的界面时，折射角大于入射角。当30°～42°之间。利用光的折射定律可以求出其临界角。应注意，这时光是由n【光导纤维】光导纤维是利用全反射规律而使光沿着弯曲途径传播的光学4－64－7An0i0的那些光线（以双箭头表示），n1、n2A，这些光线无法通过纤维而在其中传播。只n02i0的锥体内的全部光线才能在光学纤维中传播，根据临n1n2i0n1n2的n0sini0的值叫做光导纤维的数值孔径。光导纤维可用【棱镜】透明材料（如玻璃、水晶等）做成的多面体。在光学仪器中应用【棱镜的偏向角】光通过一三棱镜的偏向角等于入射角与出射角之和减去角“δ”δmin表示。δmin=2i1-i1=i′2sini1＝nsini2，sinii′1=nsini′2【色散】复色光被分解为单色光，而形成光谱的现象，称之为“色散”。色【光谱】复色光经过色散系统（如棱镜、光栅）分光后，被色散开的单色【凸透镜】【凹透镜】两侧面均为球面或一侧是球面另一侧是平面的透明体，中间部B、C4－11bG1HO【物和像】人们能感觉到物，是由于物体各点所反射的光，经过人眼这个P′就叫做像点，在这种情况下，每个像点和物点间建立了一一对应的关系。这【实像和虚像】物体发出的光线经过光具组（如反射镜、透镜组等）反射【虚物】在光具组中，常按不同的要求使几个透镜来达到成像的目的，以【光学的特定名称】在研究透镜成象光学中有几个重要的特定名称。它们做屈光度；而眼镜的焦度通常用度作为单位，11【物像公式】（焦距）n，A，δf>>h，偏向角近似为OP=u，OP′=v，bu——代表物到透镜（或面镜）的距离；v——代表像光 焦 【符号法则】为：（1）所有距离从光心（或顶点）量起；（2）vvuu；（3）凡已知量，其数值前镜）uf，就可以求出成像的位置、像的性质和像的大小。应【牛顿公式】X1X2表示光像与第二焦点4－14△CC′F2～△MOF2和△M′OF1～△AA′F1放大率即对于薄透镜来讲，f1=f2=f，【透镜成像作图】各种透镜成像作图中，应注意，实际光线用实线画出，4－15PFP′点。P′P；（3）凸透镜的任意光线作图－17PPO，它沿着主轴方向穿过透镜方向不变；经ABOAP′P′点，P′P4－18PAAOPAOB′B′A、B′两点且P′P′点即为所求也像：（4）凹透镜的任意光4－19PPA，AOPAOB′，和第二焦B′A、B′P′P′点为所求之像【凸透镜成像规律】4－20v=f，K=0。可用于测定焦距；（2）当机均相当于这种成像关系；（3）u=2f，v=2f，这时是倒立实像，放大率K=1，即物像的大小相等；（4）2f＞u＞f，2f＜v＜∞，倒立实像，K＞1，放K＞12、3、4、5、6【凹透镜的成像规律】凹透镜所成的像，无论物体的位置在焦点以外还是4－21【眼睛】人的眼睛是一个光学系统。它的构造可以简化为一个单凸透镜和1610m=β/α。求得虚像与物体的大小之比，则可求得显正像透镜装置的折射望远镜亦称“地上望远镜”304-23L1后，在其焦点L2L1L2A′B′L2和它的焦点之间，但距焦点很近的地方，L2A′B′A″B″。这时观测者所看到的就是2.161919械波。1960度与光速相同，从而提出光是电磁波的假说。1888【光的微粒说】关于光的本性的一种学说。17子化的。19056019631-3～10－9秒的23距离，2aS1，S2间之距离（1），λSS1S2λ的整数倍。在两列波的波峰与波S1与4-24P0点为对称点而明暗相间的条纹。P0点处的4-25S1S22aES1S2POP=xS1PN1S2PN2，可知D＞＞2a，r2+r1≈2D，或别称为第一级、第二级、…P18004-26，SAdP1P2AS（实际上它代表的是一个光束），一部分立即被反射，而另一部分则折射到BS1BS3CS1S2CDDS3S4，另一部分则被E（单色光），如果有两条平行入射到4-27ab，bb1，aCBa1b1aa1bb1之间的光程差。对薄膜来说，ABS因此∠BSASASBAD⊥SB，可以认为a（n2）ACBBb（n1＜n2）DBBe，rn1sini=n2sinr，dndd1、d2…，则光程为OOOre，r2＝R2-（R-e）2=2Re-R＞＞e，e2＜＜2Re，e2er2KSKEEabKa′b′所示。而且光斑的全部亮度也将发生变化，由原来的均匀分布4-294-29【单缝衍射】单缝衍射的实验装置（夫琅和费单缝衍射）4-30SL1L1KL2E4-31aABPPBC—菲涅耳原ACGA2BG′点）所发出的光线的P，BC角度P-λ＜时为零级明条纹，当时为暗条纹，当条纹。应当指出，对任意衍射角来说，ABLE4-321SL1DDL2的aba+b=d“光栅常数”SL1而出射的平行光照射在光栅上。对光栅中每k角适合条件（时，将出现暗条纹。当a+b2×10-52～3×10-8厘米；望远镜的理0.03（实际分辨本领受观察地点的大气条件影响，一般要比理论分辨本领小），1（2）光谱仪的分辨本领为两的（β谱仪），称为“分辨率”。（3）成像系统（如照相、电视等）的分辨本1865cvεμ从上述的公式中看不出nλ1896ε是依赖于电磁区；30～1000【紫外线】亦称“紫外光”。在电磁波谱中位于紫光和伦琴射线（X）之间的电磁辐射。波长约为（4～39）×10-6厘米，不能引起视觉（即在可见光范围之外）（25～39）×10-6厘米之间的强紫外辐射，是常用的紫外线光源，紫外线通常用【伦琴射线】又称“X”（20～0.06）×10-8XXXXXX为什么称之为“特征”的原因。XXX时发射出来的。XX1906X象。XXX多用在雷达或其它通讯系统；（3）红外线——10-37.8×10-7米；能够直接感受而察觉的电磁波极少的那一部分；（5）紫外线——3×10-76×10-10米。这些波产生的原因和光波类似，常常在放电时发出。由于它的时所发出的；（7）γ射线——10-10～10-14米的电磁波。这种不可见的发出。γ射线的穿透力很强，对生物的破坏力很大。hv=E2-E1E2，有不同的能量差。或者说，电子在不同能级之（19×10-2赫兹。（2）方向性——激光光源的光束延伸几公里后扩亮度——光电效应。其所释放出的电子叫做“光电子”。1887发现，这种效应不能简单地用光的波动理论来解释，1905而对金属来说，I的最小光频率（极限频率）v0由v0λ0通常称为红限波长。不同的物质v0λ0。被照物体发射的光电子数和照射2～62eV（电子伏特），2.3eV。微粒和波动的双重性质，这种性质便被称为光的波粒二象性。1925P、能m0v＜＜c，Uλ也相应变短。【普朗克】德国物理学家。1900h6.62×34-vε0（=hv