第一篇:高考光学部分公式总结
高考光学部分公式总结
(一)几何光学
1、概念:光源、光线、光束、光速、实像、虚像、本影、半影。
2、规律:(1)光的直线传播规律:光在同一均匀介质中是沿直线传播的。
(2)光的独立传播规律:光在传播时,虽屡屡相交,但互不干扰,保持各自的规律传播。
(3)光在两种介质交界面上的传播规律
①光的反射定律:反射光线、入射光线和法线共面;反射光线和入射光线分居法线两侧;反射角等于入射角。
②光的析射定律:
a、折射光线、入射光线和法线共面;入射光线和折射光线分别位于法线的两侧;入射角的正弦跟折射角的正弦之比是常
数。即 sini常数sinr
b、介质的折射率n:光由真空(或空气)射入某中介质时,有n于介质的性质,叫介质的折射率。
c、设光在介质中的速度为 v,则: nsini,只决定sinrc
可见,任何介质的折射率大于1。v
d、两种介质比较,折射率大的叫光密介质,折射率小的叫光疏介质。
③全反射:a、光由光密介质射向光疏介质的交界面时,入射光线全部反射回光密介质中的现象。
b、发生全反射的条件:ⓐ光从光密介质射向光疏介质;ⓑ入射角等于临界角。临界角C sinC1 n ④光路可逆原理:光线逆着反射光线或折射光线方向入射,将沿着原来的入射光线方向反射或折射。归纳: 折射率n真sinic1===1 sinrvsinC介
5、常见的光学器件:(1)平面镜
(2)棱镜
(3)平行透明板
(二)光的本性
人类对光的本性的认识发展过程(1)微粒说(牛顿)(2)波动说(惠更斯)①光的干涉
双缝干涉条纹宽度 xL
(波长越长,条纹间隔越大)
d
应用:薄膜干涉——由薄膜前后表面反射的两列光波叠加而成,劈形薄膜干涉可产生平行相间干涉条纹,检查平面,测量厚度,光学镜头上的镀膜。②光的衍射——单缝(或圆孔)衍射。
泊松亮斑
第二篇:最新高考物理公式总结归纳整理
高考物理公式大全
1.胡克定律:F
=
Kx
(x为伸长量或压缩量,K为倔强系数,只与弹簧的原长、粗细和材料有关)
2.重力:G
=
mg
(g随高度、纬度、地质结构而变化)
3、求F、的合力的公式:
α
F2
F
F1
θ
F=
合力的方向与F1成a角:
tga=
注意:(1)
力的合成和分解都均遵从平行四边行法则。
(2)
两个力的合力范围:
ú
F1-F2
ú
£
F£
F1
+F2
(3)
合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。
4、两个平衡条件:
(1)共点力作用下物体的平衡条件:静止或匀速直线运动的物体,所受合外力
为零。
åF=0
或åFx=0
åFy=0
推论:[1]非平行的三个力作用于物体而平衡,则这三个力一定共点。
[2]几个共点力作用于物体而平衡,其中任意几个力的合力与剩余几个力
(一个力)的合力一定等值反向
(2)
有固定转动轴物体的平衡条件:
力矩代数和为零.
力矩:M=FL
(L为力臂,是转动轴到力的作用线的垂直距离)
5、摩擦力的公式:
(1)
滑动摩擦力:
f=
mN
说明
:
a、N为接触面间的弹力,可以大于G;也可以等于G;也可以小于G
b.m为滑动摩擦系数,只与接触面材料和粗糙程度有关,与接触面
积大小、接触面相对运动快慢以及正压力N无关.(2)
静摩擦力:
由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关.大小范围:
O£
f静£
fm
(fm为最大静摩擦力,与正压力有关)
说明:a、摩擦力可以与运动方向相同,也可以与运动方向相反,还可以与运动方向成一定夹角。
b、摩擦力可以作正功,也可以作负功,还可以不作功。
c、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。
d、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用,运动的物体可以受静摩擦力的作用。
6、浮力:
F=
rVg
(注意单位)
7、万有引力:
F=G
(1).
适用条件
(2)
.G为万有引力恒量
(3)在天体上的应用:(M一天体质量
R一天体半径
g一天体表面重力
加速度)
a、万有引力=向心力
G
b、在地球表面附近,重力=万有引力
mg
=
G
g
=
G
c.第一宇宙速度
mg
=
m
V=
8、库仑力:F=K
(适用条件)
9.电场力:F=qE
(F
与电场强度的方向可以相同,也可以相反)
10、磁场力:
(1)洛仑兹力:磁场对运动电荷的作用力。
公式:f=BqV
(B^V)
方向一左手定
(2)安培力
:
磁场对电流的作用力。
公式:F=
BIL
(B^I)
方向一左手定则
11、牛顿第二定律:
F合=
ma
或者
åFx
=
m
ax
åFy
=
m
ay
理解:(1)矢量性
(2)瞬时性
(3)独立性
(4)
同体性
(5)同系性
(6)同单位制
12、匀变速直线运动:
基本规律:
Vt
=
V0
+
a
t
S
=
vo
t
+a
t2几个重要推论:
(1)
Vt2
-
V02
=
2as
(匀加速直线运动:a为正值
匀减速直线运动:a为正值)
(2)
A
B段中间时刻的即时速度:
A
S
a
t
B
Vt/
==
((3)
AB段位移中点的即时速度:
Vs/2
=
匀速:Vt/2
=Vs/2
;
匀加速或匀减速直线运动:Vt/2
(4)初速为零的匀加速直线运动,在1s、2s、3s……ns内的位移之比为12:22:32 ……n2; 在第1s 内、第2s内、第3s内……第ns内的位移之比为1:3:5…… (2n-1); 在第1米内、第2米内、第3米内……第n米内的时间之比为1:: ……((5)初速无论是否为零,匀变速直线运动的质点,在连续相邻的相等的时间间隔内的位移之差为一常数:Ds = aT2 (a一匀变速直线运动的加速度 T一每个时间间隔的时间) 13.竖直上抛运动: 上升过程是匀减速直线运动,下落过程是匀加速直线运动。全过程是初速度为VO、加速度为-g的匀减速直线运动。 (1)上升最大高度: H = (2) 上升的时间: t= (3) 上升、下落经过同一位置时的加速度相同,而速度等值反向 (4) 上升、下落经过同一段位移的时间相等。 从抛出到落回原位置的时间:t = (6) 适用全过程的公式: S = Vo t 一g t2 Vt = Vo一g t Vt2 一Vo2 = 一2 gS (S、Vt的正、负号的理解) 14、匀速圆周运动公式 线速度: V= wR=2f R= 角速度:w= 向心加速度:a =2 f2 R 向心力: F= ma = m2 R= mm4mf2 R 注意:(1)匀速圆周运动的物体的向心力就是物体所受的合外力,总是指向圆心。 (2)卫星绕地球、行星绕太阳作匀速圆周运动的向心力由万有引力提供。 (3)氢原子核外电子绕原子核作匀速圆周运动的向心力由原子核对核外电子的库仑力提供。 直线运动公式:匀速直线运动和初速度为零的匀加速直线运动的合运动 水平分运动: 水平位移: x= vo t 水平分速度:vx = vo 竖直分运动: 竖直位移: y =g t2 竖直分速度:vy= g t tgq = Vy = Votgq Vo =Vyctgq V = Vo = Vcosq Vy = Vsinq y Vo 在Vo、Vy、V、X、y、t、q七个物理量中,如果 x) q vo 已知其中任意两个,可根据以上公式求出其它五个物理量。 vy v 功 : W = Fs cosq (适用于恒力的功的计算) (1)理解正功、零功、负功 (2) 功是能量转化的量度 重力的功------量度------重力势能的变化 电场力的功-----量度------电势能的变化 分子力的功-----量度------分子势能的变化 合外力的功------量度-------动能的变化 动能和势能: 动能: Ek = 重力势能:Ep = mgh (与零势能面的选择有关) 动能定理:外力对物体所做的总功等于物体动能的变化(增量)。 公式: W合= DEk = Ek2 一Ek1 = 机械能守恒定律:机械能 = 动能+重力势能+弹性势能 条件:系统只有内部的重力或弹力做功.公式: mgh1 + 或者 DEp减 = DEk增 功率: P = (在t时间内力对物体做功的平均功率) P = FV (F为牵引力,不是合外力;V为即时速度时,P为即时功率;V为平均速度时,P为平均功率; P一定时,F与V成正比) 简谐振动: 回复力: F = 一KX 加速度:a = 一 单摆周期公式: T= (与摆球质量、振幅无关) *弹簧振子周期公式:T= (与振子质量有关、与振幅无关) 24、波长、波速、频率的关系: V=l f = (适用于一切波) 三、电磁学 (一)、直流电路 1、电流强度的定义: I = (I=nesv) 2、电阻定律:(只与导体材料性质和温度有关,与导体横截面积和长度无关) 3、电阻串联、并联: 串联:R=R1+R2+R3 +……+Rn 并联: 两个电阻并联: R= 4、欧姆定律:(1)、部分电路欧姆定律: U=IR (2)、闭合电路欧姆定律:I = ε r 路端电压: U = e -I r= IR R 输出功率: = Iε-Ir = 电源热功率: 电源效率: = = (5).电功和电功率: 电功:W=IUt 电热:Q= 电功率 :P=IU 对于纯电阻电路: W=IUt= P=IU =() 对于非纯电阻电路: W=IUt P=IU> (6)电池组的串联每节电池电动势为`内阻为,n节电池串联时 电动势:ε=n 内阻:r=n (7)、伏安法测电阻: (二)电场和磁场 1、库仑定律:,其中,Q1、Q2表示两个点电荷的电量,r表示它们间的距离,k叫做静电力常量,k=9.0×109Nm2/C2。(适用条件:真空中两个静止点电荷) 2、电场强度: (1)定义是: F为检验电荷在电场中某点所受电场力,q为检验电荷。单位牛/库伦(N/C),方向,与正电荷所受电场力方向相同。描述电场具有力的性质。 注意:E与q和F均无关,只决定于电场本身的性质。(适用条件:普遍适用) (2)点电荷场强公式: k为静电力常量,k=9.0×109Nm2/C2,Q为场源电荷(该电场就是由Q激发的),r为场点到Q距离。(适用条件:真空中静止点电荷) (3)匀强电场中场强和电势差的关系式: 其中,U为匀强电场中两点间的电势差,d为这两点在平行电场线方向上的距离。 3、电势差: 为电荷q在电场中从A点移到B点电场力所做的功。单位:伏特(V),标量。数值与电势零点的选取无关,与q及均无关,描述电场具有能的性质。 4、电场力的功: 5、电势: 为电荷q在电场中从A点移到参考点电场力所做的功。数值与电势零点的选取有关,但与q及均无关,描述电场具有能的性质。 6、电容:(1)定义式: C与Q、U无关,描述电容器容纳电荷的本领。单位,法拉(F),1F=106μF=1012pF (2)决定式: 7、磁感应强度:() 描述磁场的强弱和方向,与F、I、L无关。当I // L时,F=0,但B≠0,方向:垂直于I、L所在的平面。 8、带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动: 轨迹半径: 运动的周期: (三)电磁感应和交变电流 1、磁通量:(条件,B⊥S)单位:韦伯(Wb) 2、法拉第电磁感应定律: 导线切割磁感线产生的感应电动势: (条件,B、L、v两两垂直) 3、正弦交流电:(从中性面开始计时) (1)电动势瞬时值:,其中,最大值 (2)电流瞬时值:,其中,最大值 (条件,纯电阻电路) (3)电压瞬时值:,其中,最大值,是该段电路的电阻。 (4)有效值和最大值的关系: (只适用于正弦交流电) 4、理想变压器:(注意:U1、U2为线圈两端电压) (条件,原、副线圈各一个) 5、电磁振荡:周期, 一、关于证明光学中的高斯公式:1/U+1/V=1/f 的过程: 如下图所示:其中OA为物距U,OA1为像距V,Of为焦距f; 从图可知:△OAB∽△OA1B1;即可得出:OA/OA1=AB/A1B1,即U/V= AB/A1B1; 又因为△OCf∽△A1B1f;可得出:OC/A1B1=Of/A1f 因为OC=AB,所以有:OA/OA1=AB/A1B1= OC/A1B1 即:U/V= Of/A1f=f/(V-f);将公式全部用倒数可得:V/U=(V-f)/f=V/f-1, 移项可得:V/U+1=V/f,其中1可换为V/V,,公式可变形为:V/U+V/V=V/f,将等式两边都除以V可得:1/U+1/V=1/f 二、凸透镜成像光路图: 大学物理实验(光学部分)复习资料 一、《用牛顿环干涉测透镜的曲率半径》实验 1、牛顿环实验中读数显微镜物镜下方的玻璃片G有何作用?实验时应如何调节?如果G的方向错误将会如何?10% 答:a、起到调节光路的作用,即起到反射和透射的作用。 b、实验时将玻璃片调成相对于光源来说跟水平方向成45度角,然后将 它的角度慢慢增大,直到出现明亮的视场。 c、将不能产生干涉,看不到干涉条纹。 2、在牛顿环实验中你是如何避免回程误差的? 答:A、采用单方向测量;B、十字叉丝应移到要测量的第一个数据后面一级的干涉暗条纹处,然后再往回测量;C、测量过程中若超过了头,必须退回一级,再缓慢前进重新测量该数据。 3、牛顿环实验中读数显微镜载物台下方的反光镜要作如何调节?为什么?5% 答:a、应将它关掉。 b、如果有光线经反光镜反射进入牛顿环,将会使干涉条纹变模糊甚至看不到。 4、牛顿环实验的主要注意事项有哪些? 答:A、防止震动;B、防止回程误差;C、干涉条纹系数不要数错。 5、如果R864.50mm,UC(R)7.15mm,下面的结果报道哪一个是正确的?(B) A、R=(864.5±7.2)mmB、R=(864±8)mm C、R=(865±7)mmD、R=(865±8)mm 二、《用掠入射法测定液体的折射率》实验 1、分光计是用来 将 读值平面、观察平面、待测光路平面 此三个平面调节成相互平行,否则,测量得角度将与实际角度有些差异,即引入系统误差。 2、用分光计测液体的折射率实验,在三棱镜的滴入待测液体,应将毛玻璃的 毛面 与三棱镜的 光面 相结合,液层中不能含有 气泡。 3、用分光计为什么要设置两个游标?测量之前应将刻度盘及游标盘作何调节?为什么? 答:a、为了消除刻度盘的度盘中心和仪器转轴之间的偏心差。 b、将度盘的0o线置于望远镜下,两个游标的“0”的连线应与准直管垂直。 c、可以减少在测角度时,0o线通过游标引起的计算上的不方便。 大学物理实验(光学部分)思考题 一、《用牛顿环干涉测透镜的曲率半径》实验 1、牛顿环实验的主要注意事项有哪些?视差。竖直叉丝要与测量方向想垂直。为防止回程误差。在实验过程中读数显微镜的叉丝始终沿一个方向前进。干涉环两侧的序数不能出错,要防止仪器瘦震动而引起的误差。 2、牛顿环实验中读数显微镜物镜下方的玻璃片G有何作用?实验时应如何调节?如果G的方向错误将会如何? 3、哪些情况会使干涉条纹的中心出现亮斑? 牛顿环接触点上有灰尘或者油渍。在薄膜厚度为半波长的半整数倍什么情况下是亮的4、牛顿环实验中读数显微镜载物台下方的反光镜要作如何调节?为什么?关掉、因为本实验不需要光源从下射入。 5、牛顿环仪为什么要调节至松紧程度适当?太紧。透镜将发生形变,测得的曲率半径将偏大,太松。受震动时,接触点会跑动。无法实验。 6、视差对实验结果有何影响?你是如何消除视差的?视差的存在会增大标尺读数的误差若待测像与标尺(分划板)之间有视差时,说明两者不共面,应稍稍调节像或标尺(分划板)的位置,并同时微微晃动眼睛,直到待测像与标尺之间无相对移动即无视差。 7、在实验过程中你是如何避免回程误差的?显微镜下旋后再上旋,由于齿轮没有紧密咬合,造成刻度出现偏差。避免回程误差就是说一次测量内只能一直向上或向下 二、《用掠入射法测定液体的折射率》实验 1、分光计的调节主要分为哪些步骤? 2、分光计的望远镜应作何调节? 3、分光计为什么要设置两个游标?测量之前应将刻度盘及游标盘作何调节?为什么? 4、用分光计测定液体的折射率实验,有哪些注意事项? 5、调节分光计时,请说明三棱镜应如何如何放置,为什么要这样做? 6、用分光计测量液体的折射率的过程中,哪些部件(或器件)应固定不能动? 7、分光计的调节要求是什么?第三篇:关于证明光学中的高斯公式
第四篇:大学物理实验(光学部分)复习资料
第五篇:大学物理实验(光学部分)思考题