物理光學是什麼

A. 大一物理幾何光學

其實主要是分為：幾何光學和物理光學幾粗虧何光學：是利用宏觀的1.折射反射定律；2.直線傳播定律；3。獨立傳播定律來對每一根光線進行追跡，是斗悔比較容易理解和比較廣泛應用（成像鏡頭，照明系統基本都是用幾何光學設計的），是一門非常古老的學科，有上千年的歷史。物理光學：也叫波動光學，是17，18世紀左右開始提出的概念，從麥克斯韋預言光是電磁波到赫茲的火花實驗到愛因斯坦解釋光電效應，證明了光的波粒二象性。物理光學是從本質上解釋了光的特性，折射反射定律等幾何光學中的定律在物理上有了嚴格的解釋和推導。物理光學的應用主要涉及衍射岩銷神和干涉定律，在分析問題的時候把光束作為一個整體（主要看波前），然後利用衍射干涉定律來建立模型。最嚴格的時候需要用麥克斯韋電磁方程以及邊界問題來分析。

B. 物理中光學的名詞解釋

分類: 教育/科學 >> 科學棚皮技術
問題描述:

1.完善成像

2.理想光學系統

3.主平面

4.孔徑光闌

解析:

能夠成理想像的光學系統叫做理想光具組或渣李理想光學系統，簡稱光組。

理想光組能完善像的條件是：能使物空間的同心光束轉化為像空間的同心光束，也就是物空間一點經光組成的像仍是一點，即物空間與像空間是：點點對應；線線對應；面面對應。

我們知道共線光學理論是物方與像方的點與點，線與線對應，主要是用光鏈梁差線通過幾何關系來確定物和像的位置。物與像的幾何關系，通常是採用通過幾對具有特殊光學特性的典型光線，構成幾何圖形，再根據圖形邊角關系來確定物像位置及放大率（橫向放大率和角放大率）。光組主光軸上存在三對共軛點：焦點、主點和節點，它們統稱為基點。

什麼叫主點和主平面？

任何理想光組都存在一對橫向放大率等於正一的共軛平面。屬於物方的叫物方主平面，其軸上點叫物方主點（或叫第一主點，前主點）；屬於像方的叫像方主平面，其軸上點叫像方主點。分別用H與H』表示前主點和後主點。圖2-22(a)和(b)所示是凸透鏡的主點和主平面的情形。從物方焦點F發出的光束經兩次折射後與主光軸平行；平行於主光軸的光束經兩次折射後通過像方焦點。在兩圖中分別將每對共軛線延長並相交，這些交點的軌跡是垂軸平面，便是主平面，它們與主軸的交點便是主點。

孔徑光闌:諸擋光孔中,最有效的控製成像光束光能量者,稱為孔徑光闌.簡稱孔闌

C. 物理光學包括哪些部分

物理光學是研究光的基本屬性，包括它的傳播規律和它與物質之間的相互作用。主要包括的內容有：光的電磁波理論、光的干涉、衍射、光的偏振和晶體光學等等。
與幾何光學的區別是：幾何光學是以光線為基礎，用幾何方法研究光在介質中的傳播規律及光學系統的傳播特性。我的理解是，幾何光學從現象出發，通過對光的一些基本現象的研究，得出光的一些基本性質，進而研究與之相關的光學問題。物理光學偏重於從光的本質屬性研究它的性質。兩者不是對立，而是相輔相成，各有各的應用。

D. 物理光學與光學的區別

物理光學是光學中研究光的屬性和光在媒質中傳播時各種性質的學科。以光是一種波動為基礎的物理光學，稱為波動光學；以光是一種粒子為基礎的物理光學，稱為量子光學。
光學(optics)，是研究光（電磁波）的行為和性質，以及光和物質相互作用的物理學科。傳統的光學只研究可見光，現代光學已擴展到對全波段電磁波的研究。光是一種電磁波，在物理學中，電磁波由電動力學中的麥克斯韋方程組描述；同時，光具有波粒二象性，需要用量子力學表達。
可見物理光學只是光學的一個學科範圍。

E. 物理光學包括哪些部分

物理光學——人類對光本性的認識發展過程

（1）微粒說（牛頓） 基本觀點 認為光像一群彈性小球的微粒。實驗基礎 光的直線傳播、光的反射現象。困難問題 無法解釋兩種媒質界面同時發生的反射、折射現象以及光的獨立傳播規律等。

（2）波動說（惠更斯） 基本觀點 認為光是某種振動激起的波（機械波）。實驗基礎 光的干涉和衍射現象。

①個的干涉現象——楊氏雙縫干涉實驗

條件 兩束光頻率相同、相差恆定。裝置 （略）。 現象 出現中央明條，兩邊等距分布的明暗相間條紋。解釋 屏上某處到雙孔（雙縫）的路程差是波長的整數倍（半個波長的偶數倍）時，兩波同相疊加，振動加強，產生明條；兩波反相疊加，振動相消，產生暗條。應用 檢查平面、測量厚度、增強光學鏡頭透射光強度（增透膜）．

②光的衍射現象——單縫衍射（或圓孔衍射）

條件 縫寬（或孔徑）可與波長相比擬。裝置 （略）。現象 出現中央最亮最寬的明條，兩邊不等距發表的明暗條紋（或明暗鄉間的圓環）。困難問題 難以解釋光的直進、尋找不到傳播介質。

（3）電磁說（麥克斯韋） 基本觀點 認為光是一種電磁波。 實驗基礎 赫茲實驗（證明電磁波具有跟光同樣的性質和波速）。各種電磁波的產生機理 無線電波 自由電子的運動；紅外線、可見光、紫外線 原子外層電子受激發；x射線 原子內層電子受激發；γ射線 原子核受激發。可見光的光譜 發射光譜——連續光譜、明線光譜；吸收光譜（特徵光譜。 困難問題 無法解釋光電效應現象。

（4）光子說（愛因斯坦） 基本觀點 認為光由一份一份不連續的光子組成每份光子的能量E=hν。實驗基礎 光電效應現象。裝置 （略）。現象 ①入射光照到光電子發射幾乎是瞬時的；②入射光頻率必須大於光陰極金屬的極限頻率ν。；
③當ν＞v。時，光電流強度與入射光強度成正比；④光電子的最大初動能與入射光強無關，只隨著人射光燈中的增大而增大。解釋 ①光子能量可以被電子全部吸收．不需能量積累過程；②表面電子克服金屬原子核引力逸出至少需做功（逸出功）hν。；③入射光強。單位時間內入射光子多，產生光電子多；④入射光子能量只與其頻率有關，入射至金屬表，除用於逸出功外。其餘轉化為光電子初動能。 困難問題 無法解釋光的波動性。

（5）光的波粒二象性 基本觀點 認為光是一種具有電磁本性的物質，既有波動性。又有粒子性。大量光子的運動規律顯示波動性，個別光子的行為顯示粒子性。實驗基礎 微弱光線的干涉，X射線衍射．

F. 物理光學的介紹

光學中研究光的屬性和光在媒質中傳播時各種性質的學科。以光是一種波動為基礎的物理光學，稱為波動光學；以光是一種粒子為基礎的物理光學，稱為量子光學。本書以光的波動性為主要研究對象，從電磁波理論和傅里葉分析兩個角度，研究光的傳播、干涉、衍射、偏振性質，以及光的信息處理。在這些經典內容的編排上，力求結構合理、鋪墊充分、線索清晰。除了基礎內容外，還適當增加了光壓、光子晶體、干涉條紋分析等，以反映科學研究和工程應用中的熱點問題。

G. 高中物理光學學的都是什麼

幾何光學：主要是光的折射、全反射、色散
物理光學：光的干涉、衍射、電磁波、光電效應、波粒二象性

H. 光學屬於什麼學科

光學屬於物理學科。

光學（optics）是物理學的重要分支學科。也是與光學工程技術相關的學科。狹義來說，光學是關於光和視見的科學，optics詞早期只用於跟眼睛和視見相聯系的事物。

而今天常說的光學是廣義的，是研究從微波、紅外線、可見光、紫外線直到X射線和γ射線的寬廣波段范圍內的電磁輻射的產生、傳播、接收和顯示，以及與物質相互作用的科學，著重研究的范圍是從紅外到紫外波段。它是物理學的一個重要組成部分。

光學是研究光的行為和性質的物理學科。光是一種電磁波，在物理學中，電磁波由電動力學中的麥克斯韋方程組來描述；同時，光具有波粒二象性，光的粒子性則需要用量子力學來描述。

(8)物理光學是什麼擴展閱讀：

物理學的其他分類

1、牛頓力學（Newton mechanics）與分析力學（analytical mechanics）研究物體機械運動的基本規律及關於時空相對性的規律

2、電磁學（electromagnetism）與電動力學（electrodynamics）研究電磁現象，物質的電磁運動規律及電磁輻射等規律

3、熱力學（thermodynamics）與統計力學（statistical mechanics）研究物質熱運動的統計規律及其宏觀表現

4、狹義相對論（special relativity）研究物體的高速運動效應以及相關的動力學規律。

5、廣義相對論（general relativity）研究在大質量物體附近，物體在強引力場下的動力學行為。

6、量子力學（quantum mechanics）研究微觀物質運動現象以及基本運動規律。

I. 高三物理光學知識點

如果你熱愛讀書，那你就會從書籍中得到靈魂的慰藉;從書中找到生活的榜樣;從書中找到自己生活的樂趣;並從中不斷地發現自己，提升自己，從而超越自己。以下是我給大家整理的 高三物理 光學知識點，希望能助你一臂之力!

高三物理光學知識點1

幾何光學以光的直線傳播為基礎，主要研究光在兩個均勻介質分界面處的行為規律及其應用。

從知識要點可分為四方面：一是概念;二是規律;三為光學器件及其光路控製作用和成像;四是光學儀器及應用。

(一)光的反射

1.反射定律

2.平面鏡：對光路控製作用;平面鏡成像規律、光路圖及觀像視場。

(二)光的折射

1.折射定律

2.全反射、臨界角。全反射棱鏡(等腰直角棱鏡)對光路控製作用。

3.色散。棱鏡及其對光的偏折作用、現象及機理

應用注意：

1.解決平面鏡成像問題時，要根據其成像的特點(物、像關於鏡面對稱)，作出光路圖再求解。平面鏡轉過α角，反射光線轉過2α

2.解決折射問題的關鍵是畫好光路圖，應用折射定律和幾何關系求解。

3.研究像的觀察范圍時，要根據成像位置並應用折射或反射定律畫出鏡子或遮擋物邊緣的光線的傳播方向來確定觀察范圍。

4.無論光的直線傳播，光的反射還是光的折射現象，光在傳播過程中都遵循一個重要規律：即光路可逆。

(三)光導纖維

全反射的一個重要應用就是用於光導纖維(簡稱光纖)。光纖有內、外兩層材料，其中內層是光密介質，外層是光疏介質。光在光纖中傳播時，每次射到內、外兩層材料的界面，都要求入射角大於臨界角，從而發生全反射。這樣使從一個端面入射的光，經過多次全反射能夠沒有損失地全部從另一個端面射出。

(四)光的干涉

光的干涉的條件是有兩個振動情況總是相同的波源，即相干波源。(相干波源的頻率必須相同)。形成相干波源的 方法 有兩種：(1)利用激光(因為激光發出的是單色性極好的光)。(2)設法將同一束光分為兩束(這樣兩束光都來源於同一個光源，因此頻率必然相等)。

(五)干涉區域內產生的亮、暗紋

1.亮紋：屏上某點到雙縫的光程差等於波長的整數倍(相鄰亮紋(暗紋)間的距離)。用此公式可以測定單色光的波長。用白光作雙縫干涉實驗時，由於白光內各種色光的波長不同，干涉條紋間距不同，所以屏的中央是白色亮紋，兩邊出現彩色條紋，各級彩色條紋都是紅靠外，紫靠內。

(六)衍射

注意關於衍射的表述一定要准確。(區分能否發生衍射和能否發生明顯衍射)

1.各種不同形狀的障礙物都能使光發生衍射。

2.發生明顯衍射的條件是：障礙物(或孔)的尺寸可以跟波長相比，甚至比波長還小。

(七)光的電磁說

1.麥克斯韋根據電磁波與光在真空中的傳播速度相同，提出光在本質上是一種電磁波?D?D這就是光的電磁說，赫茲用實驗證明了光的電磁說的正確性。

2.電磁波譜。波長從大到小排列順序為：無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線。各種電磁波中，除可見光以外，相鄰兩個波段間都有重疊。

各種電磁波的產生機理分別是：無線電波是振盪電路中自由電子的周期性運動產生的;紅外線、可見光、紫外線是原子的外層電子受到激發後產生的;倫琴射線是原子的內層電子受到激發後產生的;γ射線是原子核受到激發後產生的(伴隨α、β衰變而產生)。

3.各種電磁波的產生、特性及應用。

(八)光的偏振

光的偏振也證明了光是一種波，而且是橫波。各種電磁波中電場E的方向、磁場

(九)光電效應

1.在光的照射下物體發射電子的現象叫光電效應。(下圖裝置中，用弧光燈照射鋅版，有電子從鋅版表面飛出，使原來不帶電的驗電器帶正電。)光效應中發射出來的電子叫光電子。

ν0，只有ν0才能發生光電效應;②光電子的初動能與入射光的強度無關，只隨入光的頻率增大而增大;③當入射光的頻率大於極限頻率時，光電流的強度與入射光的強度成正比;④瞬時性(光電子的產生不超過10-9s)。

3.愛因斯坦的光子說。光是不連續的，是一份一份的，每一份叫做一個光子，光子的能量成正比：E=hν

4.愛因斯坦光電效應方程：h-W(W是逸出功，即從金屬表面直接飛出的光電子克服正電荷引力所做的功。)

(十)康普頓效應

在研究電子對X射線的散射時發現：有些散射波的波長比入射波的波長略大。康普頓認為這是因為光子不僅有能量，也具有動量。實驗結果證明這個設想是正確的。因此康普頓效應也證明了光具有粒子性。

(十一)光的波粒二象性

干涉、衍射和偏振以無可辯駁的事實表明光是一種波;光電效應和康普頓效應又用無可辯駁的事實表明光是一種粒子;因此現代物理學認為：光具有波粒二象性。

高三物理光學知識點2

公式

光的反射和折射(幾何光學)

1.反射定律α=i {α;反射角，i:入射角｝

2.絕對折射率(光從真空中到介質)n=c/v=sin /sin {光的色散，可見光中紅光折射率小，n:折射率，c:真空中的光速，v:介質中的光速， :入射角， :折射角｝

3.全反射：1)光從介質中進入真空或空氣中時發生全反射的臨界角C：sinC=1/n

2)全反射的條件：光密介質射入光疏介質;入射角等於或大於臨界角

注:

(1)平面鏡反射成像規律:成等大正立的虛像,像與物沿平面鏡對稱;

(2)三棱鏡折射成像規律:成虛像,出射光線向底邊偏折,像的位置向頂角偏移;

(3)光導纖維是光的全反射的實際應用〔見第三冊P12〕,放大鏡是凸透鏡,近視眼鏡是凹透鏡;

(4)熟記各種光學儀器的成像規律,利用反射(折射)規律、光路的可逆等作出光路圖是解題關鍵;

(5)白光通過三棱鏡發色散規律：紫光靠近底邊出射見〔第三冊P16〕。

高三物理光學知識點3

光的直線傳播

1.光在同一種均勻透明的介質中沿直線傳播，各種頻率的光在真空中傳播速度：C=3?108m/s; 各種頻率的光在介質中的傳播速度均小於在真空中的傳播速度，即 v<c。< p="">

2.本影和半影

(l)影：影是自光源發出並與投影物體表 面相 切的光線在背光面的後方圍成的區域.

(2)本影：發光面較小的光源在投影物體後形成的光線完全不能到達的區域.

(3)半影：發光面較大的光源在投影物體後形成的只有部分光線照射的區域.

(4)日食和月食：人位於月球的本影內能看到日全食，位於月球的半影內能看到日偏食，位於月球本影的延伸區域(即「偽本影」)能看到日環食.當地球的本影部分或全部將月球反光面遮住，便分別能看到月偏食和月全食.

3.用眼睛看實際物體和像

用眼睛看物或像的本質是凸透鏡成像原理：角膜、水樣液、晶狀體和玻璃體共同作用的結果相當於一隻 凸透鏡。發散光束或平行光束經這只凸透鏡作用後，在視網膜上會聚於一點，引起感光細胞的感覺，通過視神經傳給大腦，產生視覺。

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J. 物理光學和應用光學有什麼區別

區別：

1、性質不同

物理光學是從光的波動性出發來研究光在傳播過程中所發生的現象，它可以比較方便的研究光的干涉、光的衍射、光的偏振，以及光在各向異性的媒質中傳插時所表現出的現象。主要是理論研究。

應用光學它主要是講解幾何光學、典型光學儀器原理、光度學、色度學、光纖光學系統、激光光學系統及紅外光學系統等的基礎理論和方法。主要用於工程實踐應用研究。

2、應用不同

應用光學它的應用主要是幾何光學和波動光學。隨著光學學科的飛速發展，如激光的出現及其廣泛的應用，光纖通信和光電子成像技術的發展

物理光學的應用主要涉及衍射和干涉定律，在分析問題的時候把光束作為一個整體（主要看波前），然後利用衍射干涉定律來建立模型。

(10)物理光學是什麼擴展閱讀

1、物理光學是光學的一個分支，研究的是光的基本特性、傳播規律和光與其他物質之間的相互作用。其中的干涉、衍射、偏振現象是以幾何光學無法解釋的。

是建立在惠更斯原理之上，可以建立復波前（包括振幅與相位）通過光學系統的模型。這一技術能夠利用計算機數值模擬模擬或計算衍射、干涉、偏振特性、像差 等各種復雜光學現象。由於仍然有所近似，因此物理光學不能像電磁波理論模型那樣能夠全面描述光傳播。

對於大多數實際問題來說，完整電磁波理論模型計算量太大，在現在的一般計算機硬體條件下並不十分實用，但小尺度的問題可以使用完整波動模型進行計算。

2、應用光學包括幾何光學、典型光學系統和像差理論三大部分。幾何光學部分以高斯光學理論為核心內容，包括光線光學的基本概念與成像理論、球面和平面光學系統及其成像原理、理想光學系統原理、光能和光束限制等基礎內容。

典型光學系統部分包括眼睛、顯微鏡與照明系統、望遠鏡與轉像系統、攝影光學系統和投影光學系統等成像原理、光束限制、放大倍率及其外形尺寸計算。

像差理論詳細敘述了光學系統的軸上點像差、軸外點像差和色差的形成原因、概念、現象、基本計算、典型結構的像差特徵和校正像差的基本方法。