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光学竞赛培训讲义

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1 Live as if you were to die tomorrow. Learn as if you were to live forever. ——Mahatma Gandhi 像明天就会死亡那样(珍惜)生活, 像永远也不会死那样(坚持)学习。 ——圣雄甘地 光学竞赛内容 1 , 几何光学(反射、折射,透镜成像,散射,显微镜,望远镜) 2 , 波动光学(光程,相位,干涉、衍射,光谱) 3 , 量子光学(光电效应,康普顿散射,光子的能量和动量) 几何光学 反射、折射、全反射 单球面折射,球透镜,成像公式,光学仪器 一 反射、折射、全反射 2 反射定律:光线入射到两种物质的界面,反射光、折射光与入射光在同一平面,反射角等于入射角。上部为介质1,下部为 2。 折射定律 rnnsinsin21 全反射:光从光密物质射向光疏物质时,当入射角大于临界角时,没有折射光进入光疏物质。 2121sinsin 90 ,arcsinccnnrnrn 例 1,直视水下深度为h 的物体 A,求其视觉深度 OA’,.3/4n 3 解:物之狭窄锥形光束几乎垂直于水面折射进入位于正上方人眼。 1',1ii 在 B 点折射 'in i  OAOBii tan ''t a n'OAOBii 'OAOBOAOBn hnOAOAh43''。 推而广之,直入射,'' inn i  ''hOBnhOBn ''hnhn  水中鱼看正上方空气中物体,h’=nh 例 2,视线与水面法向成60 角。求水下 1 米处物体的视觉深度。 4 rnsinsin, 60r, 折射角即为视线的视角。 r 为瞳孔对像的张角,对应着物体发出的窄光束  。 )sin()sin(rrn ,1,1r rrrrnnsincoscossinsincoscossin rrrnncossincossin rrncoscos rnrcoscos  图中, rrrhhBFtantan'tantan rrrhhtantantantan' 而tantan1tantantan tantan1tan1tantan1tantantantantantantan22 所以,)()tantan1tantan1(tan1tan1'22rrrrhh 因为1,1r, 中间括号因子为1 。 22222cos1coscossintan1 代入rnrcoscos  , 以及 2360sinsinsinrn mhnrnhrrhh25.04sin160c...

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