大学物理光学部分的主要公式包括:
1. 斯涅尔折射定律:n1sin(i1) = n2sin(i2) ,其中i1和i2分别表示入射角和折射角,n1和n2分别表示第一介质和第二介质的折射率。
2. 菲涅尔反射定律:sin(i1)/sin(i2) = n1 / n2 ,其中i1表示入射角,i2表示反射角,n1和n2分别表示介质表面的折射率或反射率。
3. 薄膜干涉:反射光和透射光满足干涉原理,干涉条纹与光程差(光程差 = 2necos(i))成正比。
4. 迈克尔逊干涉仪公式:光程差 = 2ne,其中n为空气层厚度,e为空气层厚度与镜片直径之比。
5. 相干叠加原理:两束相干光产生干涉时,光强满足叠加原理,即干涉强度的平方和两束光的强度乘积成正比。
6. 光的偏振:自然光和偏振光的叠加。
以上是光学部分的一些主要公式,但大学物理光学还包括其他一些内容,如光的干涉、衍射、双折射等。具体内容建议查阅专业书籍或咨询专业教师。
题目:已知光线从点光源S发出,经过一个折射率为n的介质,入射角为i,求出折射光线与法线的夹角。
解:根据斯涅尔折射定律,折射光线与法线的夹角为θr,可以表示为:
θr = arcsin(n) = arcsin(n)
其中,n是介质的折射率,i是入射角。
在这个问题中,我们可以将已知量代入公式中,得到:
θr = arcsin(n) = arcsin(n)
其中,n = 1/sin(i),因为光线从点光源S发出,所以入射角i为90度。
将这个式子代入上式中,得到:
θr = arcsin(1/sin(90)) = 90度
因此,折射光线与法线的夹角为90度。这个结果也符合我们的直观理解,因为光线在介质中传播时,会发生折射,折射光线与法线的夹角为90度。
希望这个例题能够帮助你理解光学公式及其应用。如果你需要其他光学公式的例题,请随时告诉我。