平面镜是几何光学入门，反射角等于入射角。
- \(\theta_i=\theta_r\)
- \(u=v\)
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题目：物距平面镜 1.5 m，像距镜面多远？
答案：1.5 m
步骤：平面镜成像物像等距。
光学
从几何光学成像到波动光学和偏振，覆盖初高中与大学基础光学核心内容。
9 个主题 / 15 条速查公式
学习地图 4 modules
几何光学初中4
不同介质中光速不同，交界面折射由折射率决定。
- \(n=\frac{c}{v}\)
- \(n_1\sin\theta_1=n_2\sin\theta_2\)
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题目：光从空气进入玻璃通常是偏向法线还是偏离法线？
答案：偏向法线
步骤：玻璃折射率更大。
全反射使光能在介质中被高效限制，是光纤通信基础。
- \(\sin\theta_c=\frac{n_2}{n_1}\)
- \(\theta_i>\theta_c\)
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题目：全反射发生的两个条件是什么？
答案：由高折射率到低折射率，且入射角大于临界角
步骤：两条件缺一不可。
薄透镜公式把物距、像距和焦距统一起来。
- \(\frac1f=\frac1u+\frac1v\)
- \(m=-\frac vu\)
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题目：焦距 10 cm、物距 15 cm 的凸透镜像距是多少？
答案：30 cm
步骤：代入薄透镜公式计算。
成像系统大学1
光学仪器通过多透镜系统改变角放大率和分辨率。
- \(M=\frac{L}{f_o}\frac{D}{f_e}\)
- \(\theta_{\min}\sim1.22\frac{\lambda}{D}\)
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题目：望远镜主镜口径增大最直接改善什么？
答案：分辨率
步骤：衍射极限与口径成反比。
波动光学高中3
光程差决定亮暗条纹，薄膜颜色本质也是干涉。
- \(\Delta d=k\lambda\)
- \(\Delta d=(k+\frac12)\lambda\)
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题目：中央明纹对应的光程差是多少？
答案：0
步骤：两路光在中心相位相同。
任何有限孔径都会引入衍射，这是成像极限的重要来源。
- \(a\sin\theta\approx m\lambda\)
- \(\theta_{\min}=1.22\lambda/D\)
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题目：孔径越小，衍射越明显吗？
答案：是
步骤：孔径越小，波动性越难忽略。
偏振现象表明光是横波。
- \(I=I_0\cos^2\theta\)
- \(\text{unpolarized}\to\frac12I_0\)
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题目：两理想偏振片互相垂直时透射强度是多少？
答案：0
步骤：马吕斯定律给出 cos^2 90°=0。
现代光学大学1
现代光学连接经典场论和量子理论，是信息与精密测量的重要基础。
- \(E=hf\)
- \(p=\frac{h}{\lambda}\)
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题目：激光为何与普通光源不同？
答案：它具有高度单色性、相干性和方向性
步骤：受激辐射使大量光子状态一致。
公式速查区 15 formulas
几何光学公式组5
- \[\theta_i=\theta_r\]
- \[n=\frac{c}{v}\]
- \[n_1\sin\theta_1=n_2\sin\theta_2\]
- \[\frac1f=\frac1u+\frac1v\]
- \[m=-\frac vu\]
波动光学公式组5
- \[\Delta d=k\lambda\]
- \[d\sin\theta=m\lambda\]
- \[a\sin\theta\approx m\lambda\]
- \[I=I_0\cos^2\theta\]
- \[\lambda=\frac{c}{f}\]
现代光学直观公式组5
- \[E=hf\]
- \[p=\frac{h}{\lambda}\]
- \[NA=n\sin\theta\]
- \[\delta x\sim\frac{\lambda}{2NA}\]
- \[R=\frac{2f}{1+\cos\theta}\]
工具区 可交互
像距 v: 30 cm
放大率 m: -1.5
折射角: 19.4712°
临界角: 无全反射条件