![第1章-光和光的传播.ppt_第1页](http://file1.renrendoc.com/fileroot_temp2/2020-3/30/f1cf8e4a-4b4c-4ff2-b030-29503571d7fd/f1cf8e4a-4b4c-4ff2-b030-29503571d7fd1.gif)
![第1章-光和光的传播.ppt_第2页](http://file1.renrendoc.com/fileroot_temp2/2020-3/30/f1cf8e4a-4b4c-4ff2-b030-29503571d7fd/f1cf8e4a-4b4c-4ff2-b030-29503571d7fd2.gif)
![第1章-光和光的传播.ppt_第3页](http://file1.renrendoc.com/fileroot_temp2/2020-3/30/f1cf8e4a-4b4c-4ff2-b030-29503571d7fd/f1cf8e4a-4b4c-4ff2-b030-29503571d7fd3.gif)
![第1章-光和光的传播.ppt_第4页](http://file1.renrendoc.com/fileroot_temp2/2020-3/30/f1cf8e4a-4b4c-4ff2-b030-29503571d7fd/f1cf8e4a-4b4c-4ff2-b030-29503571d7fd4.gif)
![第1章-光和光的传播.ppt_第5页](http://file1.renrendoc.com/fileroot_temp2/2020-3/30/f1cf8e4a-4b4c-4ff2-b030-29503571d7fd/f1cf8e4a-4b4c-4ff2-b030-29503571d7fd5.gif)
下载本文档
版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
1、主要内容:,1. 几何光学三定律 2. 全反射 3. 惠更斯原理 4. 费马原理 5. 光程,1 光和光学,1.1 光的本性,波粒二象性,光是电磁波; 在传播过程中表现波动性; 在与物质(原子)相互作用时表现粒子性。,1.2 光源与光谱,1. 光源:任何发光的物体,2. 光的发射,1)热辐射:在一定温度下处于热平衡状态下 物体的辐射,2)光的非热辐射,如,太阳、白炽灯,电致发光、荧光、磷光、化学发光、生物发光,3. 光的强度 I,光的强度是指单位面积上的平均光功率, 也就是光的平均能流密度,在光频波段,所有磁化机制都不起作用,,坡印廷矢量的瞬时值,光矢量简谐振动,,所以,光强,同种介质中只关心
2、光强的相对分布,则取,4. 光谱,各种普通光源发出的光的波长大都不是单一的,即不是单色光。,:波长在 到 之间的光的强度,:单位波长区间的光强,即谱密度,光谱:非单色光的谱密度按波长的分布,总光强:,连续光谱,线光谱,2 光的几何光学传播定律,2.1 几何光学三定律,(1)光的直线传播定律:光在均匀介质里沿直线传播,物体的影子,小孔成像,(2)反射定律,i1,a.反射角等于入射角,b.反射线与入射线都在入射面内,n1,n2,(3)折射定律,i1,b. 入射角正弦与折射角正弦的关系:,a.折射线与入射线都在入射面内,n1,n2,(斯涅耳折射定律),斯涅耳折射定律:,几种常见透明介质对钠黄光的折射
3、率:,几何光学实验三定律是近似的。,成立条件:空间障碍物以及反射和折射界面的尺寸远大于光的波长。,例题1 在水中深度为y处有一发光点Q,做QO面垂直于水面,求射出水面折射线的延长线与QO交点 的深度 与入射角i的关系。,M,解:由几何关系可知,,又 折射定律,讨论:,入射角i改变, 值就改变,说明由水下光源发出的不同方向的光线,折射后的延长线不再交于同一点,若i0,则,例题2 用作图法求任意入射线在球面上的折射线,分析: 说明折射线必定处于法线和入射线的延长线之间。,连接 交MH于H点。正弦定理得:,M,H,2.2 全反射,斯涅耳折射定律:,若n1n2,折射角将随着入射角的变大而变大。,意味着
4、折射线消失!,光线全部被反射-全反射现象,对应的入射角,即全反射临界角,全反射临界角,玻璃折射率n1: 1.5-2.0,空气折射率n2=1,各种玻璃到空气的全反射临界角:,(1)全反射棱镜,(a),(b1),(b2),(c),(2)光导纤维,(直径几微米的单根或多根玻璃纤维组成),光线多次全反射后传到另一端,应用:内窥镜、光纤通讯,2.3 棱镜,(由透明介质做成的棱柱体),主截面:与棱边垂直的平面,由图可知,入射线与出射线延长线之间的夹角即偏向角 满足:,偏向角:,可证明,对于给定的棱角 , 当 或 时,偏向角 有最小值,棱镜折射率,棱镜的分光作用:,色散:折射率与光波长有关,应用:棱镜光谱仪
5、,2.4 光路的可逆性原理,i1,n1,n2,i1,n1,n2,反射,折射,当光线的方向反转时,光线将逆着同一路径传播。,例题4 利用光路的可逆性原理证明:棱镜产生最小偏向角的条件是光线相对于棱镜对称。,2,2,3,3,3 惠更斯原理,3.1 波的几何描述,波面(波阵面):相位相同的各点组成的曲面,波线:各点切线方向代表该点波扰动传播的方向,各向同性介质中,波线总是与波面正交,波的几何描述:用波面或波线描绘波的传播情况,3.2 惠更斯原理,任一波阵面上的各点,都是发射子波的新波源,其后任意时刻,这些子波的包络面就是新的波阵面。,3.3 惠更斯原理解释反射定律、折射定律,反射,A,B,D,C,折
6、射,D,C,3.4 直线传播问题,C,D,根据惠更斯原理,次波的包络面CD是总扰动,而C、D之外的扰动是忽略不计的,从而说明了波的直进性。,任何波动的直进性只是波长远小于孔隙限度的条件下近似成立的规律。,4 费马原理,4.1 光程,M,N,P,光线从Q传到P所花的时间为:,光程:相同时间内在真空中传播的距离,4.2 费马原理,QP两点间光线的实际路径,是光程(QP)(或者说所需的传播时间 )为平稳的路径,平稳,即一阶微分为0,=极小值、极大值或常数,4.3 由费马原理推导几何光学三定律,1. 均匀介质中直线传播定律,由两点之间直线最短这一几何公理知,光线必沿直线传播。,当光在均匀介质(或真空)中从A 点传播到B 点时,费马原理指出光线走最小路程。,i1,n1,n2,2. 反射定律,由图可知,Q、P之间光程 取最小值,须 三点共线。,容易求得:,3. 折射定律,P,由图可知,三角形 和 均为直角三角形,其中, 和 为对应的斜边。,要取得最小值,,应在垂直于分界面的平面
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 2024-2030年中国水按摩床行业市场发展趋势与前景展望战略分析报告
- 2024-2030年中国水域水面清扫船行业运行状况与投资规划建议建议研究报告
- 2024-2030年中国氯虫苯甲酰胺行业需求状况及未来前景展望报告
- 电信法律实务与网络监管法规考核试卷
- 2024-2030年中国氟树脂行业盈利动态及发展趋势预测研究报告
- 2024-2030年中国气管插管固定装置行业运行态势与需求前景预测报告
- 2024-2030年中国气动活塞振动器行业发展态势及投资动态预测研究报告
- 2024-2030年中国民航客运行业市场发展分析及投资策略与前景预测报告
- 乳品加工新设备引进与操作培训考核试卷
- 体育表演赛事营销案例分析考核试卷
- 生育力保存共识解读(女性)
- 2024年粤沪版九年级物理上册知识点
- 情商认知与提升智慧树知到期末考试答案章节答案2024年河南大学
- DZ∕T 0302-2017 煤炭地质勘查图例图式(正式版)
- 2024河南郑州惠济区纪委监委事业单位招聘25人历年公开引进高层次人才和急需紧缺人才笔试参考题库(共500题)答案详解版
- 医生进修汇报总结
- 双减背景下小学语文大单元集体备课的有效实施
- MOOC 英语话中华-山东大学 中国大学慕课答案
- 放射科疑难病例分析案例
- 吸入有毒气体性肺炎的护理查房
- 【教案】精微广大-绘画的功能和种类高中美术人美版(2019)选择性必修1+绘画
评论
0/150
提交评论