高中物理选修二光学公式及相关例题如下:
光的折射定律:n=sinisinr(n为折射率,入射角为i,折射角为r)。
薄透镜的焦距公式:f'=|4Rp/π|(其中f'为焦距,Rp为物像距焦点的距离)。
光的干涉公式:Δs=Lλ/d(双缝干涉的条纹间距与波长成正比,与间距成反比)。
光学仪器的分辨本领:Δd=M2/L(分辨本领与透镜的直径成正比,与透镜的焦距成反比)。
例题:
例1:在双缝干涉实验中,两缝间距为0.2mm,用单色光垂直照射双缝,在离双缝1.2m处的屏幕上出现干涉条纹,求单色光的波长。
【分析】
由公式$L = frac{d}{lambda}$可求得波长。
【解答】
$L = frac{d}{lambda} = frac{1.2}{0.2 times 10^{- 3}}m = 6 times 10^{- 3}m$,所以$lambda = frac{L}{d} = frac{6 times 10^{- 3}}{0.2 times 10^{- 3}}m = 3 times 10^{- 6}m$。
例2:一束光垂直入射到平面镜上发生反射,则反射角等于入射角,反射光线将沿原路返回,若将平面镜逆时针转过20°,则反射光线与原来相比改变了多少度。
【分析】
由于反射角等于入射角,所以反射光线与入射光线的夹角等于入射角与反射角的和。当平面镜转过20°时,入射角和反射角都相应改变。
【解答】
当入射光线垂直入射到平面镜上时,入射角等于0°,反射角也等于0°。若将平面镜转过20°,则反射光线与法线的夹角将改变40°。所以反射光线与原来相比改变了20°。
高中物理选修二光学公式及相关例题如下:
公式:
1. 折射定律:n1/sin(i1)=n2/sin(i2),其中n1和n2分别为两种介质的折射率,i1和i2分别为入射光线和折射光线与界面法线的夹角。
2. 反射定律:反射光线与入射光线位于法线的两侧,反射角等于入射角,入射光线与反射镜面始终保持垂直。
3. 干涉条纹宽度公式:Δx=Ld/L1,其中Δx为干涉条纹的宽度,L为光屏到反射面的距离,d为光源和反射面的间距,L1为光源的半波长。
例题:
1. 一束光线从空气斜射到某透明物质的表面,与该物质相交后,反射光线恰好与原来入射光线成90度角,则该物质对空气的折射率为多少?
答案:该物质对空气的折射率为n=30。
2. 某双缝干涉装置,双缝间距为d,缝到屏的距离为L,屏上一点P到双缝的距离之差为△x,若用折射率为n的透明介质覆盖该装置的后表面,则屏上的点P处的光的强度变化了多少?
答案:屏上的点P处的光的强度变化了ΔI=2Δne^2(sinθ-sinθ')^2,其中θ和θ'分别为介质层前后表面的入射角和反射角。
希望以上内容对你有帮助。
高中物理选修二光学部分的主要公式包括:
1. 光的折射定律:n=sinθ/sinr,其中n是折射率,θ是入射角,r是折射角。
2. 光的反射定律:入射角等于反射角。
3. 菲涅尔公式:n=1/n(ωv)=1/γ(v),其中γ是介质的热膨胀系数。
相关例题和常见问题包括:
1. 光线从空气射向玻璃,已知入射光线与法线的夹角为60度,折射光线与反射光线间的夹角为84度,求介质的折射率。
2. 如何用实验的方法测定介质的折射率?
3. 介质的折射率是否可以用来表示光在介质中传播速度的大小?为什么?
4. 光的全反射现象中,光线的折射角为什么会等于90度?
5. 什么是临界角?它与介质的折射率有什么关系?
6. 什么是光的相干长度?它的意义是什么?
7. 双缝干涉实验中,光的干涉条纹与介质的折射率有什么关系?
8. 什么是光的偏振?它与光的折射有什么关系?
以上问题都可以在光学部分的学习中得到解答。此外,还可以通过练习题、实验等方式加深对光学公式的理解和应用。