光缆技术应知应会1-光学基础知识部分.ppt

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1、HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTDHuawei Confidential Security Level:内部公开内部公开 英文标题:40-47pt 副标题:26-30pt字体颜色:反白内部使用字体:FrutigerNext LT Medium外部使用字体:Arial中文标题:35-47pt字体:黑体 副标题:24-28pt字体颜色:反白字体:细黑体第一章第一章 光学基础知识光学基础知识 光缆技术应知应会光缆技术应知应会2022/12/23目录目录第一章 光学基础知识光学基础知识1.1 光的直线传播 光速1.1.1光源1.1.2光的直线传播1.1.3光速1.2 光的反射,平面

2、镜,球面镜1.2.1反射定律1.2.2平面镜1.2.3球面镜1.3 光的折射1.3.1折射定律1.3.2折射率1.4 全反射1.4.1全反射1.5 棱镜.1.5.1通过棱镜的光线.1.5.2全反射棱镜.1.5.3折射与光的色散1.6 光的微粒说和波动学1.7 光的干涉,衍射现象1.7.1双缝干涉1.7.2薄膜干涉1.7.3波长与频率1.7.4光的衍射.1.8 光的电磁说、电磁、波谱.1.8.1光的电磁说.1.8.2红外线.1.8.3紫外线.1.8.4伦琴射线.1.8.5电磁波谱.1.9 光电效应1.9.1光电效应1.9.2光子说1.9.3光电管1.10光的波粒二象性HUAWEI TECHNOL

3、OGIES CO.,LTD.Huawei Confidential l英文标英文标题题:32-35pt l颜色颜色:R153 G0 B0l内部使内部使用字体用字体:lFrutigerNext LT Mediuml外部使外部使用字体用字体:Ariall中文标中文标题题:30-32pt l颜色颜色:R153 G0 B0l字体字体:黑黑体体l英文正英文正文文:20-22ptl子目录子目录(2-5级级):18pt l颜色颜色:黑黑色色l内部使内部使用字体用字体:lFrutigerNext LT Regularl外部使外部使用字体用字体:Ariall中文正中文正文文:18-20ptl子目录子目录(2-5

4、级级):18pt l颜色颜色:黑黑色色l字体字体:细细黑体黑体 l配配色色参参考考方方案：案：l建建议议同同一一页页面面内内不不超超过过四四种种颜颜色，色，以以下下是是13组组配配色色方方案，案，同同一一页页面面内内只只选选择择一一组组使使用。用。（仅仅供供参参考）考）l客客户户或或者者合合作作伙伙伴伴的的标标志志放放在在右右上上角角.第一章第一章 光学基础知识光学基础知识l光纤通信技术的广泛应用大大推动了整个通信的发展光纤通信技术的广泛应用大大推动了整个通信的发展,而在当初研究而在当初研究光纤和光纤通信的过程中光纤和光纤通信的过程中,离开了光学基础知识是不可能有今天高度离开了光学基础知识是不

5、可能有今天高度发展的光纤通信技术的发展的光纤通信技术的,作为一名工程技术人员作为一名工程技术人员,无论从事光缆施工无论从事光缆施工还是维护还是维护,也需要有一定的光学知识也需要有一定的光学知识,才能对在工作中遇到的新问题才能对在工作中遇到的新问题作出准确的判断作出准确的判断,从而能够具备解决问题的能力。从而能够具备解决问题的能力。Page 3HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential l英文标英文标题题:32-35pt l颜色颜色:R153 G0 B0l内部使内部使用字体用字体:lFrutigerNext LT Mediuml外部使外部使用字

6、体用字体:Ariall中文标中文标题题:30-32pt l颜色颜色:R153 G0 B0l字体字体:黑黑体体l英文正英文正文文:20-22ptl子目录子目录(2-5级级):18pt l颜色颜色:黑黑色色l内部使内部使用字体用字体:lFrutigerNext LT Regularl外部使外部使用字体用字体:Ariall中文正中文正文文:18-20ptl子目录子目录(2-5级级):18pt l颜色颜色:黑黑色色l字体字体:细细黑体黑体 l配配色色参参考考方方案：案：l建建议议同同一一页页面面内内不不超超过过四四种种颜颜色，色，以以下下是是13组组配配色色方方案，案，同同一一页页面面内内只只选选择择

7、一一组组使使用。用。（仅仅供供参参考）考）l客客户户或或者者合合作作伙伙伴伴的的标标志志放放在在右右上上角角.1.1 光的直线传播光的直线传播 光速光速l、光源、光源l宇宙间的物体,有的是发光的,有的是不发光的.我们把发光的物体称为光源.太阳,电灯都是光源.光源发出的光,可以使物体发热,使照相底片感光,还能使光电池供电(图1-1),这些现象说明,光是有能量的,光能可以转化电能,化学能等其他形式的能.光源自己发光的时候,也在进行着能的转化,即把形式的能转化为光能.例如电灯把电能转化为光能,蜡烛把化学能转变为光能,太阳把原子能里面的能转化为光能等等.l、光的直线传播、光的直线传播l光能够在其中传播

8、的物质叫媒质。从光源发出的光,在媒质里是怎样向周围传播的呢?我们知道,在任何一种媒质里,光总是沿着直线传播的,如果我们从暗室的窗上开一个小孔,让一束阳光从小孔射入,由于室内的尘埃微粒对阳光的反射,可以清楚地看出这束阳光的传播的路线是笔直的.这就是光沿着直线传播的直接证据。由于光的直线传播,我们不能看到墙壁后面发生的事情,也不能从弯管中看到周围的情景。Page 4HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential l英文标英文标题题:32-35pt l颜色颜色:R153 G0 B0l内部使内部使用字体用字体:lFrutigerNext LT Mediu

9、ml外部使外部使用字体用字体:Ariall中文标中文标题题:30-32pt l颜色颜色:R153 G0 B0l字体字体:黑黑体体l英文正英文正文文:20-22ptl子目录子目录(2-5级级):18pt l颜色颜色:黑黑色色l内部使内部使用字体用字体:lFrutigerNext LT Regularl外部使外部使用字体用字体:Ariall中文正中文正文文:18-20ptl子目录子目录(2-5级级):18pt l颜色颜色:黑黑色色l字体字体:细细黑体黑体 l配配色色参参考考方方案：案：l建建议议同同一一页页面面内内不不超超过过四四种种颜颜色，色，以以下下是是13组组配配色色方方案，案，同同一一页页

10、面面内内只只选选择择一一组组使使用。用。（仅仅供供参参考）考）l客客户户或或者者合合作作伙伙伴伴的的标标志志放放在在右右上上角角.光的直线传播,使我们在研究光的行为时,可以用一条表示光束传播方向直线来代表这束光。这样的直线叫做光线.在画图的时候,我们经常给光线标上箭头来表示它的传播方向(图1-1)。图1-1 光电池和微安表 根据光沿直线传播的性质,如果知道一个发光体S射出的两条光线,只要把这两条光线向相反方向延长到它们的交点,就能确定发光体的位置(图1-2,甲).在大地测量中,要确定远处或不能接近的目标位置,就采用了这种方法(图1-2,乙)。ACB甲乙图1-2 确定物体位置的方法ABMCD人人

11、Page 5HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential l英文标英文标题题:32-35pt l颜色颜色:R153 G0 B0l内部使内部使用字体用字体:lFrutigerNext LT Mediuml外部使外部使用字体用字体:Ariall中文标中文标题题:30-32pt l颜色颜色:R153 G0 B0l字体字体:黑黑体体l英文正英文正文文:20-22ptl子目录子目录(2-5级级):18pt l颜色颜色:黑黑色色l内部使内部使用字体用字体:lFrutigerNext LT Regularl外部使外部使用字体用字体:Ariall中文正中文正文

12、文:18-20ptl子目录子目录(2-5级级):18pt l颜色颜色:黑黑色色l字体字体:细细黑体黑体 l配配色色参参考考方方案：案：l建建议议同同一一页页面面内内不不超超过过四四种种颜颜色，色，以以下下是是13组组配配色色方方案，案，同同一一页页面面内内只只选选择择一一组组使使用。用。（仅仅供供参参考）考）l客客户户或或者者合合作作伙伙伴伴的的标标志志放放在在右右上上角角.l 人的眼睛在面对观察物体的时候人的眼睛在面对观察物体的时候,根据两只眼睛对物体根据两只眼睛对物体的视线间夹角可以判断物体的位置的视线间夹角可以判断物体的位置,也是这个道理也是这个道理(图图1-3)眼睛眼睛图1-3 眼睛根

13、据光的直线传播确定物体的位置Page 6HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential l英文标英文标题题:32-35pt l颜色颜色:R153 G0 B0l内部使内部使用字体用字体:lFrutigerNext LT Mediuml外部使外部使用字体用字体:Ariall中文标中文标题题:30-32pt l颜色颜色:R153 G0 B0l字体字体:黑黑体体l英文正英文正文文:20-22ptl子目录子目录(2-5级级):18pt l颜色颜色:黑黑色色l内部使内部使用字体用字体:lFrutigerNext LT Regularl外部使外部使用字体用字体

14、:Ariall中文正中文正文文:18-20ptl子目录子目录(2-5级级):18pt l颜色颜色:黑黑色色l字体字体:细细黑体黑体 l配配色色参参考考方方案：案：l建建议议同同一一页页面面内内不不超超过过四四种种颜颜色，色，以以下下是是13组组配配色色方方案，案，同同一一页页面面内内只只选选择择一一组组使使用。用。（仅仅供供参参考）考）l客客户户或或者者合合作作伙伙伴伴的的标标志志放放在在右右上上角角.l、光速、光速l人们已经知道人们已经知道,声音的传播是需要时间的声音的传播是需要时间的,在在20的空气中的空气中,声的传播速度是声的传播速度是344米米/秒。因此秒。因此,我们常常根据看到闪电和

15、听到雷声之间的时间间隔我们常常根据看到闪电和听到雷声之间的时间间隔,来估计来估计空气中放电的地点和我们之间的距离。当我们这样做的时候空气中放电的地点和我们之间的距离。当我们这样做的时候,是把光的传播是把光的传播看成是不需要时间的。但是看成是不需要时间的。但是,实际上光的传播也需要时间的实际上光的传播也需要时间的,光也是有速度的。光也是有速度的。只不过是光速比声速大得多只不过是光速比声速大得多,与声音传播的时间比起来与声音传播的时间比起来,光传播同样距离所需光传播同样距离所需要的时间是微不足道的要的时间是微不足道的,可以忽略的。经过科学家们的努力可以忽略的。经过科学家们的努力,现在人们已经知现在

16、人们已经知道道,光在真空中的传播速度为光在真空中的传播速度为3.00*105千米千米/秒秒.1970年以后年以后,出现了更精确的出现了更精确的激光测速法。根据激光测速法。根据1975年第年第15层国际计量大会决定层国际计量大会决定,真空中光速的最可靠真空中光速的最可靠性的数值是性的数值是:lC=299792.4580.001千米千米/秒秒l在一般的计算中可取在一般的计算中可取C=3.00*105千米千米/秒秒Page 7HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential l英文标英文标题题:32-35pt l颜色颜色:R153 G0 B0l内部使内部

17、使用字体用字体:lFrutigerNext LT Mediuml外部使外部使用字体用字体:Ariall中文标中文标题题:30-32pt l颜色颜色:R153 G0 B0l字体字体:黑黑体体l英文正英文正文文:20-22ptl子目录子目录(2-5级级):18pt l颜色颜色:黑黑色色l内部使内部使用字体用字体:lFrutigerNext LT Regularl外部使外部使用字体用字体:Ariall中文正中文正文文:18-20ptl子目录子目录(2-5级级):18pt l颜色颜色:黑黑色色l字体字体:细细黑体黑体 l配配色色参参考考方方案：案：l建建议议同同一一页页面面内内不不超超过过四四种种颜颜

18、色，色，以以下下是是13组组配配色色方方案，案，同同一一页页面面内内只只选选择择一一组组使使用。用。（仅仅供供参参考）考）l客客户户或或者者合合作作伙伙伴伴的的标标志志放放在在右右上上角角.1.2 光的反射光的反射,平面镜平面镜,球面镜球面镜l121、反射定律、反射定律l 不论透明物体还是不透明物体,都要反射一部分射到它表面上的光。实践证明,光在反射时遵循如下规律:l反射光线跟入射光线和法线在同一平面上,反射光线和入射光线分别位于法线两侧,射角等于入射角。l如图1-4所示,这就是我们原来学过的反射定律。l 根据这个定律,我们知道,如果光线逆着原来反射的方向反射到反射面上,它就要逆着原来入射光线

19、的方向反射出去,所以,在反射现象里,光路是可逆的。Page 8HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential l英文标英文标题题:32-35pt l颜色颜色:R153 G0 B0l内部使内部使用字体用字体:lFrutigerNext LT Mediuml外部使外部使用字体用字体:Ariall中文标中文标题题:30-32pt l颜色颜色:R153 G0 B0l字体字体:黑黑体体l英文正英文正文文:20-22ptl子目录子目录(2-5级级):18pt l颜色颜色:黑黑色色l内部使内部使用字体用字体:lFrutigerNext LT Regularl外

20、部使外部使用字体用字体:Ariall中文正中文正文文:18-20ptl子目录子目录(2-5级级):18pt l颜色颜色:黑黑色色l字体字体:细细黑体黑体 l配配色色参参考考方方案：案：l建建议议同同一一页页面面内内不不超超过过四四种种颜颜色，色，以以下下是是13组组配配色色方方案，案，同同一一页页面面内内只只选选择择一一组组使使用。用。（仅仅供供参参考）考）l客客户户或或者者合合作作伙伙伴伴的的标标志志放放在在右右上上角角.l有一些物体的表现有一些物体的表现,如镜面如镜面,高度抛光金高度抛光金属表面属表面,平静的水面等平静的水面等,它们受到平行光它们受到平行光的照射时的照射时,反射光也是平行的

21、反射光也是平行的,如图如图1-5所所示示,这种反射叫镜面反射。所以这种反射叫镜面反射。所以,在镜面在镜面反射中反射中,反射光向前一个方向反射光向前一个方向,其他方向其他方向上没有反射线。上没有反射线。l大多数物体表面是粗糙得大多数物体表面是粗糙得,不光滑的不光滑的,即即使受到平行光照射使受到平行光照射,也向各个方向反射也向各个方向反射光光,这种反射叫做漫反射图这种反射叫做漫反射图1-6所示所示,借助借助漫反射漫反射,我们才能从各个方向看到被照我们才能从各个方向看到被照明的物体明的物体,把它跟周围的物体区别开来。把它跟周围的物体区别开来。Page 9HUAWEI TECHNOLOGIES CO.

22、,LTD.Huawei Confidential l英文标英文标题题:32-35pt l颜色颜色:R153 G0 B0l内部使内部使用字体用字体:lFrutigerNext LT Mediuml外部使外部使用字体用字体:Ariall中文标中文标题题:30-32pt l颜色颜色:R153 G0 B0l字体字体:黑黑体体l英文正英文正文文:20-22ptl子目录子目录(2-5级级):18pt l颜色颜色:黑黑色色l内部使内部使用字体用字体:lFrutigerNext LT Regularl外部使外部使用字体用字体:Ariall中文正中文正文文:18-20ptl子目录子目录(2-5级级):18pt

23、l颜色颜色:黑黑色色l字体字体:细细黑体黑体 l配配色色参参考考方方案：案：l建建议议同同一一页页面面内内不不超超过过四四种种颜颜色，色，以以下下是是13组组配配色色方方案，案，同同一一页页面面内内只只选选择择一一组组使使用。用。（仅仅供供参参考）考）l客客户户或或者者合合作作伙伙伴伴的的标标志志放放在在右右上上角角.l122、平面镜、平面镜l 我们每天照镜子,从镜子上可以看到自己的像,日常生活用的镜子,表面是平的,叫平面镜。平面镜形成的像,既不放大,也不缩小.总是正立的,像和物体的不同点,只是左右相反,当你举起右手的时候,镜子的像却举起左手。l 平面镜是怎样成像得呢?图1-7甲中直线A.B表

24、示图纸面垂直的平面镜,点S表示物体上的一点,从S出发画出的两条光线,其中一条光线SA与ABl垂直,这条光线在A点沿AS的方向被反射回去;另一条光线SB在B点的反射光线是BC,两条反射线沿反方向延长交于镜子后方的一点S.根据反射定律和平面几何知识,图1-7中的SB S是等腰三角形,所以SA=SAl 我们在得出SA=SA时,并没有特别规定光线SB的入射角的大小.不论i取什么值,点B的位置怎么改变,三角形SB S总是等腰的,并且SA是等于SA.这样,所有从点S发出的光,经过平面镜反射后,都好像是从点S发出的(图1-7,乙),我们把点S称为点S的像.像S在镜面的后方,位于由S向镜面所作垂线的延长线上,

25、离镜面的距离等于S与镜面的距离.也就是说,点S和它的像S.对于平面镜来讲是对称的,在镜前方的观察来看,虽然好像在镜子后面S处有一个发光点,但是实际上这样的发光点并不存在,所以这个像叫做虚像.Page 10HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential l英文标英文标题题:32-35pt l颜色颜色:R153 G0 B0l内部使内部使用字体用字体:lFrutigerNext LT Mediuml外部使外部使用字体用字体:Ariall中文标中文标题题:30-32pt l颜色颜色:R153 G0 B0l字体字体:黑黑体体l英文正英文正文文:20-22p

26、tl子目录子目录(2-5级级):18pt l颜色颜色:黑黑色色l内部使内部使用字体用字体:lFrutigerNext LT Regularl外部使外部使用字体用字体:Ariall中文正中文正文文:18-20ptl子目录子目录(2-5级级):18pt l颜色颜色:黑黑色色l字体字体:细细黑体黑体 l配配色色参参考考方方案：案：l建建议议同同一一页页面面内内不不超超过过四四种种颜颜色，色，以以下下是是13组组配配色色方方案，案，同同一一页页面面内内只只选选择择一一组组使使用。用。（仅仅供供参参考）考）l客客户户或或者者合合作作伙伙伴伴的的标标志志放放在在右右上上角角.Page 11HUAWEI T

27、ECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential l英文标英文标题题:32-35pt l颜色颜色:R153 G0 B0l内部使内部使用字体用字体:lFrutigerNext LT Mediuml外部使外部使用字体用字体:Ariall中文标中文标题题:30-32pt l颜色颜色:R153 G0 B0l字体字体:黑黑体体l英文正英文正文文:20-22ptl子目录子目录(2-5级级):18pt l颜色颜色:黑黑色色l内部使内部使用字体用字体:lFrutigerNext LT Regularl外部使外部使用字体用字体:Ariall中文正中文正文文:18-20ptl子目录子

28、目录(2-5级级):18pt l颜色颜色:黑黑色色l字体字体:细细黑体黑体 l配配色色参参考考方方案：案：l建建议议同同一一页页面面内内不不超超过过四四种种颜颜色，色，以以下下是是13组组配配色色方方案，案，同同一一页页面面内内只只选选择择一一组组使使用。用。（仅仅供供参参考）考）l客客户户或或者者合合作作伙伙伴伴的的标标志志放放在在右右上上角角.l根据同样推论根据同样推论,我们可以求出图我们可以求出图1-8中的物体中的物体AB在平面镜中的像在平面镜中的像AB.物体上物体上每一点跟它的像位置都是对称的每一点跟它的像位置都是对称的,因而像的大小也跟物体的大小相同因而像的大小也跟物体的大小相同.P

29、age 12HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential l英文标英文标题题:32-35pt l颜色颜色:R153 G0 B0l内部使内部使用字体用字体:lFrutigerNext LT Mediuml外部使外部使用字体用字体:Ariall中文标中文标题题:30-32pt l颜色颜色:R153 G0 B0l字体字体:黑黑体体l英文正英文正文文:20-22ptl子目录子目录(2-5级级):18pt l颜色颜色:黑黑色色l内部使内部使用字体用字体:lFrutigerNext LT Regularl外部使外部使用字体用字体:Ariall中文正中文正文

30、文:18-20ptl子目录子目录(2-5级级):18pt l颜色颜色:黑黑色色l字体字体:细细黑体黑体 l配配色色参参考考方方案：案：l建建议议同同一一页页面面内内不不超超过过四四种种颜颜色，色，以以下下是是13组组配配色色方方案，案，同同一一页页面面内内只只选选择择一一组组使使用。用。（仅仅供供参参考）考）l客客户户或或者者合合作作伙伙伴伴的的标标志志放放在在右右上上角角.l123、球面镜、球面镜l在实际应用中,除了平面镜之外,还经常用到球面镜,球面镜有两种,一种是用球面的里面做反射面的叫做凹镜;另一种是用球面的外面做反射的叫做凸镜.连接镜面顶点O和球面中心C的直线叫做镜的主轴.图1-9表示

31、出了凹镜为主轴.l 从图1-10可看出,跟主轴平行的光线射到凹镜上,反射后会聚于主轴上的一点,这个点叫做凹镜的焦点.跟主轴平行的光线射到凸镜上反射后被发散.但是,反射光线向反方向延长时,将交于镜面后方的一点,看起来反射光好像是从这点射出来的一样.这个点也在镜的主轴上,叫做凸镜的虚焦点.因为它不是光线的实际聚焦点.Page 13HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential l英文标英文标题题:32-35pt l颜色颜色:R153 G0 B0l内部使内部使用字体用字体:lFrutigerNext LT Mediuml外部使外部使用字体用字体:Ari

32、all中文标中文标题题:30-32pt l颜色颜色:R153 G0 B0l字体字体:黑黑体体l英文正英文正文文:20-22ptl子目录子目录(2-5级级):18pt l颜色颜色:黑黑色色l内部使内部使用字体用字体:lFrutigerNext LT Regularl外部使外部使用字体用字体:Ariall中文正中文正文文:18-20ptl子目录子目录(2-5级级):18pt l颜色颜色:黑黑色色l字体字体:细细黑体黑体 l配配色色参参考考方方案：案：l建建议议同同一一页页面面内内不不超超过过四四种种颜颜色，色，以以下下是是13组组配配色色方方案，案，同同一一页页面面内内只只选选择择一一组组使使用。

33、用。（仅仅供供参参考）考）l客客户户或或者者合合作作伙伙伴伴的的标标志志放放在在右右上上角角.Page 14HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential l英文标英文标题题:32-35pt l颜色颜色:R153 G0 B0l内部使内部使用字体用字体:lFrutigerNext LT Mediuml外部使外部使用字体用字体:Ariall中文标中文标题题:30-32pt l颜色颜色:R153 G0 B0l字体字体:黑黑体体l英文正英文正文文:20-22ptl子目录子目录(2-5级级):18pt l颜色颜色:黑黑色色l内部使内部使用字体用字体:lFr

34、utigerNext LT Regularl外部使外部使用字体用字体:Ariall中文正中文正文文:18-20ptl子目录子目录(2-5级级):18pt l颜色颜色:黑黑色色l字体字体:细细黑体黑体 l配配色色参参考考方方案：案：l建建议议同同一一页页面面内内不不超超过过四四种种颜颜色，色，以以下下是是13组组配配色色方方案，案，同同一一页页面面内内只只选选择择一一组组使使用。用。（仅仅供供参参考）考）l客客户户或或者者合合作作伙伙伴伴的的标标志志放放在在右右上上角角.1.3 光的折射光的折射l131、折射定律、折射定律l 当光从一种媒质进入到另一种媒质,例如从空气进入玻璃中时,在两种媒质的界

35、面处,一部分光进入到后一种媒质中去,并且改变原来传播的方向,这种现象叫做光的折射.在图1-11里,入射光线与法线间夹角i叫做入射角,折射光线与法线间夹角r叫做折射角.l我们已经学过,折射光线跟入射光线和法线在同一平面上,并且分别位于法线的两侧,但是入射角跟折射角究竟有什么关系呢?l这个问题,在很长的时间内一直使人们感到困惑,人类从积累入射角与折射角的数据到找出两者之间的定量关系,经历了一千多年的时间,直到1621年,荷兰数学家菲涅尔终于找到了入射角与折射角之间的规律.l这就是入射角的正弦跟折射角的正弦成正比的关系.如果用n来表示这个比例常数,就有sin i/sin r=nl 这就是有名的折射定

36、律,也叫做菲涅尔定律.Page 15HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential l英文标英文标题题:32-35pt l颜色颜色:R153 G0 B0l内部使内部使用字体用字体:lFrutigerNext LT Mediuml外部使外部使用字体用字体:Ariall中文标中文标题题:30-32pt l颜色颜色:R153 G0 B0l字体字体:黑黑体体l英文正英文正文文:20-22ptl子目录子目录(2-5级级):18pt l颜色颜色:黑黑色色l内部使内部使用字体用字体:lFrutigerNext LT Regularl外部使外部使用字体用字体:A

37、riall中文正中文正文文:18-20ptl子目录子目录(2-5级级):18pt l颜色颜色:黑黑色色l字体字体:细细黑体黑体 l配配色色参参考考方方案：案：l建建议议同同一一页页面面内内不不超超过过四四种种颜颜色，色，以以下下是是13组组配配色色方方案，案，同同一一页页面面内内只只选选择择一一组组使使用。用。（仅仅供供参参考）考）l客客户户或或者者合合作作伙伙伴伴的的标标志志放放在在右右上上角角.l132、折射率、折射率l光从空气射入玻璃和射入水中的时候,算出入射角的正法和跟折射角的正弦之比都是常数,但是这两个常数的数值不同.射入玻璃时,这个常数约为15,射入水中时这个常数约为133,可见这

38、个常数是跟媒质有关的一个物理量.l光从真空射入某种媒质所发生折射的时候,入射角i的正弦跟折射角r的正弦之比n,叫做这种媒质的折射率.n=sin i/sin rl理论和实践都证明,某种物质的折射率,等于光在真空中的速度C跟光在这种媒质中的速度之比.n=c/vl由于光在真空中的速度C大于光在任何媒质中的速度V,所以任何媒质的折射率都大于1.光在真空中的速度和跟在空气里的速度相差很小,所以认为光从空气里进入某种媒质时的折射率就是那种媒质的折射率.l根据光可逆性,当光线逆着原来的折射光线,以入射角r从折射率是n的媒质射入真空(或空气)的时候,折射光线就会逆着原来的入射光线,折射角等于原来的入射角i,由

39、于r小于i,所以光从某种媒质射入真空(或空气),折射角大于入射角.Page 16HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential l英文标英文标题题:32-35pt l颜色颜色:R153 G0 B0l内部使内部使用字体用字体:lFrutigerNext LT Mediuml外部使外部使用字体用字体:Ariall中文标中文标题题:30-32pt l颜色颜色:R153 G0 B0l字体字体:黑黑体体l英文正英文正文文:20-22ptl子目录子目录(2-5级级):18pt l颜色颜色:黑黑色色l内部使内部使用字体用字体:lFrutigerNext LT

40、Regularl外部使外部使用字体用字体:Ariall中文正中文正文文:18-20ptl子目录子目录(2-5级级):18pt l颜色颜色:黑黑色色l字体字体:细细黑体黑体 l配配色色参参考考方方案：案：l建建议议同同一一页页面面内内不不超超过过四四种种颜颜色，色，以以下下是是13组组配配色色方方案，案，同同一一页页面面内内只只选选择择一一组组使使用。用。（仅仅供供参参考）考）l客客户户或或者者合合作作伙伙伴伴的的标标志志放放在在右右上上角角.14 全反射全反射l141、全反射、全反射l 在各种不同的媒质中,光的折射率不同,我们把折射率小的媒质叫做光疏媒质,折射率大的媒质叫做光密媒质.光疏媒质和

41、光密媒质是相对的.例如水,水晶和金刚石三种物质相比较,水晶对水来讲是光密媒质,对金刚石来讲是光疏物质.根据折射定律可知,当光线从光密媒质进入光疏媒质时,(例如从水进入空气时)折射角大于入射角.入射角不断增大,折射角也不断增大.可以预料,当入射角增大一定程度时,折射角就会增大到90o。如果入射角再增大又会出现什么情况呢?也就是讲,当入射角增大到某一角度,使折射角达到90o时,折射光线就会完全消失.只剩下反射回玻璃中的光线,这种现象叫做全反射.l折射角变成90o时的入射角叫做临界角,当光线从光密物质射到两种媒质的临界面上时,如果入射角大于临界角,就会发生全反射现象.l怎样求出光从折射率为n的某种媒

42、质进入真空空气时的临界角C呢?由于临界角C是折射角等于90o时的入射角,根据折射定律可得:SinC/sin90o=1/nSine=1/nl从折射率表中查出物资的折射率,就可以用上式求出光从这种媒质射到它跟空气(或真空)的临界角的大小.用这种方法求出的水的临界角48.5 o.各种玻璃的临界角为30 o-42 o.金刚石的临界角为24.5 o.l全反射现象是自然界常见的现象,例如,水中或玻璃中的气泡,看起来特别的亮,就是由于一部分射到气泡界面上的光发生了全反射的缘故.Page 17HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential l英文标英文标题题:3

43、2-35pt l颜色颜色:R153 G0 B0l内部使内部使用字体用字体:lFrutigerNext LT Mediuml外部使外部使用字体用字体:Ariall中文标中文标题题:30-32pt l颜色颜色:R153 G0 B0l字体字体:黑黑体体l英文正英文正文文:20-22ptl子目录子目录(2-5级级):18pt l颜色颜色:黑黑色色l内部使内部使用字体用字体:lFrutigerNext LT Regularl外部使外部使用字体用字体:Ariall中文正中文正文文:18-20ptl子目录子目录(2-5级级):18pt l颜色颜色:黑黑色色l字体字体:细细黑体黑体 l配配色色参参考考方方案：

44、案：l建建议议同同一一页页面面内内不不超超过过四四种种颜颜色，色，以以下下是是13组组配配色色方方案，案，同同一一页页面面内内只只选选择择一一组组使使用。用。（仅仅供供参参考）考）l客客户户或或者者合合作作伙伙伴伴的的标标志志放放在在右右上上角角.15 棱镜棱镜l151 通过棱镜的光线通过棱镜的光线l 光学上常用一种横截面为三角形的三棱镜,简称棱镜,来改变光的传播方向.光从玻璃棱镜的一个侧面AB射入,从另一个侧面AC射出,射出的方向跟射入的方向相比,明显地向着棱镜地底面偏折(图1-13),这是因为光在棱镜的两个面上发生了折射,每次折射都使光线向底面偏折的缘故.如果隔着棱镜看一个物体,就可以看到

45、物体的虚像,这个虚像的位置比物体的实际位置向顶角方向偏移(图1-14)Page 18HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential l英文标英文标题题:32-35pt l颜色颜色:R153 G0 B0l内部使内部使用字体用字体:lFrutigerNext LT Mediuml外部使外部使用字体用字体:Ariall中文标中文标题题:30-32pt l颜色颜色:R153 G0 B0l字体字体:黑黑体体l英文正英文正文文:20-22ptl子目录子目录(2-5级级):18pt l颜色颜色:黑黑色色l内部使内部使用字体用字体:lFrutigerNext L

46、T Regularl外部使外部使用字体用字体:Ariall中文正中文正文文:18-20ptl子目录子目录(2-5级级):18pt l颜色颜色:黑黑色色l字体字体:细细黑体黑体 l配配色色参参考考方方案：案：l建建议议同同一一页页面面内内不不超超过过四四种种颜颜色，色，以以下下是是13组组配配色色方方案，案，同同一一页页面面内内只只选选择择一一组组使使用。用。（仅仅供供参参考）考）l客客户户或或者者合合作作伙伙伴伴的的标标志志放放在在右右上上角角.l152、全反射棱镜、全反射棱镜l横截面是等腰三角形的棱镜叫全反射棱镜,图1-15中的等腰直角三角形ABC就是一个全反射棱镜的横截面,它的两个直角边A

47、B和BC,代表了棱镜上两具互相垂直的镜面,如果光线垂直地射到AB面上,就会沿原来地方向进入棱镜,射到A C 面上.由于入射角(45o)大于光从玻璃进入空气地临界角(42o),这条光线会在AC面上发生全反射,沿着垂直于BC的方向从棱镜射出(图1-15甲),如果光线垂直地射到AC面上(图1-15乙)沿原方向进入棱镜后,在AB,BC两个面上都会发生全反射.最后沿着与入射时相反地方向从AC面上射出.在光学仪器里,常用全反射棱镜来改变光线的方向.450 Page 19HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential l英文标英文标题题:32-35pt l颜色

48、颜色:R153 G0 B0l内部使内部使用字体用字体:lFrutigerNext LT Mediuml外部使外部使用字体用字体:Ariall中文标中文标题题:30-32pt l颜色颜色:R153 G0 B0l字体字体:黑黑体体l英文正英文正文文:20-22ptl子目录子目录(2-5级级):18pt l颜色颜色:黑黑色色l内部使内部使用字体用字体:lFrutigerNext LT Regularl外部使外部使用字体用字体:Ariall中文正中文正文文:18-20ptl子目录子目录(2-5级级):18pt l颜色颜色:黑黑色色l字体字体:细细黑体黑体 l配配色色参参考考方方案：案：l建建议议同同一

49、一页页面面内内不不超超过过四四种种颜颜色，色，以以下下是是13组组配配色色方方案，案，同同一一页页面面内内只只选选择择一一组组使使用。用。（仅仅供供参参考）考）l客客户户或或者者合合作作伙伙伴伴的的标标志志放放在在右右上上角角.l153、折射与光的色散、折射与光的色散l 一束白光通过三棱镜后会发生色散形成白,赤,黄,绿,蓝,青定,紫各色组成的光带(图1-16),我们把这种按一定次序排列的彩色光带叫做光谱.光谱的产生表明白色是由各种单色光组成的变色光,而各种单色光通过棱镜时偏折的角度是不同的.各色光通过棱镜时的偏折角度不同,表明各色光以相同的入射角射入棱镜时产生的折射角不同,可见棱镜材料对于不同

50、的色光有不同的折射率.这些折射率可以从实验中测出.l 我们知道,媒质的折射率n等于光在真空中的速度C跟光在这种媒质中的速度V之比,即n=C/V.在真空中各种色光的速度相同,都是C.各种色光在同一媒质中的折射率不同,是因为它们在同一媒质中的传播速度不同.紫光的传播速度最小,它的折射率就最大,红光的传播速度最大,它的折射率就最小.Page 20HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.Huawei Confidential l英文标英文标题题:32-35pt l颜色颜色:R153 G0 B0l内部使内部使用字体用字体:lFrutigerNext LT Mediuml外部使外部使用字体