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高中物理公式大全全集十八物理光学
一、光的传播
1.光在真空中的速率
公式：
\[
c=3\times10^8\,\text{m/s}
\]
这是光在真空中的传播速度，也是自然界中最快的速度。
2.光速与波长和频率的关系
公式：
\[
c=\lambda\nu
\]
其中，\(\lambda\)是光的波长，\(\nu\)是光的频率。
二、光的折射
1.折射定律
公式：
\[
n=\frac{\sini}{\sinr}
\]
其中，\(n\)是介质的折射率，\(i\)是入射角，\(r\)是折射角。
2.光在介质中的速率
公式：
\[
v=\frac{c}{n}
\]
其中，\(v\)是光在介质中的速率。
3.临界角公式
公式：
\[
\sinC=\frac{1}{n}
\]
其中，\(C\)是临界角，当光从光密介质射向光疏介质时，折射角为90°时的入射角。
三、双缝干涉实验
1.亮条纹条件
公式：
\[
g=n\lambda\quad(n=0,1,2,\ldots)
\]
其中，\(g\)是光程差，\(\lambda\)是光的波长。
2.暗条纹条件
公式：
\[
g=(2n+1)\frac{\lambda}{2}\quad(n=0,1,2,\ldots)
\]
3.明暗条纹间距
公式：
\[
\Deltax=\frac{L\lambda}{d}
\]
其中，\(\Deltax\)是条纹间距，\(L\)是双缝到屏幕的距离，\(d\)是双缝间距，\(\lambda\)是光的波长。
四、透镜成像
1.透镜成像公式
公式：
\[
\frac{1}{f}=\frac{1}{u}+\frac{1}{v}
\]
其中，\(f\)是透镜的焦距，\(u\)是物距，\(v\)是像距（虚像取负值）。
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五、光的反射
1.反射定律
内容：反射光线、入射光线和法线在同一平面内，且反射角等于入射角。
应用：用于理解镜面反射和漫反射现象。
2.反射定律的数学表达
公式：
[
i=r
]
其中，(i)是入射角，(r)是反射角。
六、全反射
1.全反射条件
条件：当光从光密介质射向光疏介质时，若入射角大于临界角，将发生全反射。
应用：光纤通信的原理。
2.全反射的应用
示例：光纤中，光信号通过全反射在纤芯内传播，避免了信号损失。
七、光的衍射
1.衍射现象
内容：光绕过障碍物或通过狭缝后，发生偏离直线传播的现象。
应用：光栅衍射实验中，用于测量光的波长。
2.光栅衍射公式
公式：
[
dsinthetamlambda
]
其中，(d)是光栅常数，(theta)是衍射角，(m)是衍射级次，(lambda)是光的波长。
八、光的偏振
1.偏振光的概念
内容：光的振动方向限定在某一平面内的光称为偏振光。
应用：偏振滤光片用于摄影和3D眼镜。
2.偏振光的产生
方法：通过反射、折射或通过偏振片获得偏振光。
九、光的吸收与散射
1.吸收现象
内容：光通过介质时，部分光能被介质吸收。
应用：理解颜色的形成（如物体的颜色是由其吸收和反射的光决定的）。
2.散射现象
内容：光通过介质时，部分光能被散射到各个方向。
应用：理解天空为什么是蓝色（瑞利散射）和日出日落时天空为什么是红色。
十、光的干涉与衍射的对比
|比较维度|干涉|衍射|
||||
|现象描述|两束或多束光波叠加产生的明暗条纹|光绕过障碍物或通过狭缝后偏离直线传播|
|条件|相干光源