《普通物理学（第7版）》全套教学课件.ppt

像方焦点 与像方焦距 物方焦点 F 与物方焦距 f 5. 共轴球面系统成像 对于多个球面组成的共轴球面系统，其物像关系可以通过对每个球面依次运用成像公式来计算：第一个球面的像将作为第二个球面的物?? 依此类推。 注意：要考虑每个球面对应的各量的正负号法则。要注意一些特别情形，如图中P3点既是球面3的实像，又是球面4的虚物，对于虚物，物距应取负值。 共轴球面系统的横向放大率为： 例12-2 折射率为1.6的玻璃圆柱，长20 cm，两端为半球面，曲率半径为2 cm，若在离圆柱5 cm的轴上有一光点，求像的位置和性质。 解： 设光点在圆柱左端，圆柱左端的折射面相当于凸球面。 I1点为实像 圆柱右端的折射面相当于凹球面，I1为它的物点。 负值表示最后成像于右端折射面的左侧I2点，为虚像。 例12-3 一玻璃圆球，半径为10 cm，折射率为1.5，放在空气中，沿直径的轴上有一物点，离球面距离为100 cm，求像的位置。 解： 设物点在球的左侧。 对右侧球面，I1点为虚物。 像距物点的距离为 3. 观测者和波源同时运动 波源与观测者相互接近时，接收到的频率较高；波源与观测者相互远离时，接收到的频率较低。 观测者接近于波源运动vR为正，反之为负；波源接近于观察者运动vS为正，反之为负。 若波源和观测者沿着它们连线的垂直方向运动 若波源和观测者沿着任意方向运动 需先求出速度在它们连线上的分量再代公式 例11-10接收器R、波源S 及反射面M 的位置如图所示，已知波速u， 波源静止， 频率为?0， 接收器以 vR 运动， 反射面以 vM 运动，计算接收器接收的拍频为多少? 解： R接收到的来自S的波频率： 反射面M上产生的反射波频率： R接收到的反射波频率： S R M vR vM 拍频： *二、电磁波的多普勒效应 当波源和接收器在同一直线上运动时，设v 为波源和接收器之间相对运动的速度。 蓝移（blue shift） 红移（red shift） · R · S [K] 三、多普勒效应的应用 可以测定流体的流动和振动物体的振动 可以精确测定舰艇的速度（多普勒导航声纳） 可以诊断心脏跳动、血液速率（B超） 利用声波的多普勒效应 利用电磁波的多普勒效应可以跟踪人造地球卫星、云层以及检测汽车速度等。 天文学家比较了来自星球的光谱与地球上相同元素的光谱，得到了这些星球的退行速度，为宇宙大爆炸理论提供证据。 1、由波源发出已知频率的波，射向目的物 2、将接收的反射信号与源信号合成为拍 3、测得拍频 ? 算得反射频率 ? 计算目的物速度 利用多普勒测速的方法： *四、冲击波 若波源速度超过波速(vS>u)波前形成一个圆锥面 马赫数： 超音速飞机会在空气中激起冲击波—— “声暴”， 需突破音障。 核反应堆中的切仑科夫辐射（Cherencov radiation） (ve > c/n) 子弹和船只的冲击波 *§12-1 几何光学简介 §12-2 相干光 §12-3 双缝干涉 §12-4 光程与光程差 §12-5 薄膜干涉 *§12-6 迈克耳孙干涉仪 §12-7 光的衍射现象 惠更斯–菲涅耳原理 §12-8 单缝的夫琅禾费衍射 第十二章 光学 §12-9 圆孔的夫琅禾费衍射 光学仪器的分辨本领 *§12-11 X射线的衍射 §12-12 光的偏振状态 §12-13 起偏和检偏 马吕斯定律 §12-14 反射和折射时光的偏振 *§12-15 光的双折射 * §12-16 偏振光的干涉 人为双折射 * §12-17 旋光性 * §12-18 现代光学简介 §12-10 光栅衍射 *§12-1 几何光学简介 一、光的传播规律 三条实验定律 1.光的直线传播定律 2.光的独立传播定律 在均匀介质中，光沿直线传播。 光在传播过程中与其他光束相遇时，各光束都各自独立传播，不改变其传播方向。 3.光的反射定律和折射定律 光入射到两种介质分界面时，一部分反射，另一 部分折射。 （1）共面性： （3）入射角 i 和折射角 r 满足折射定律： （2）反射角等于入射角： i = i' n21 为第二种介质相对第一种介质的折射率 n2 n1 i i' r 反射光线和折射光线都在入射光线和界面法线构成的平面内。 在反射和入射定律中，光线如果沿反射和折射方向入射时，则相应的反射和折射光将沿原来的入射光的方向，即光路是可逆的。 光路可逆原理 光在两点间传播的实际路径是光程（nl）为极值的路径。 费马（Fermat）原理 由费马原理可导出光的直线传