光路可逆原理错了吗?——对几何光学中一个佯谬的分析

光路可逆原理是几何光学中的重要内容,但有时利用光路可逆原理分析问题却可能出现不自洽的情境。通过一个具体实例引入半波损失的概念,对光波的相位进行分析,用波动光学成功解释了几何光学中的一个佯谬,体现了几何光学和波动光学的紧密联系,培养了学生多角度看待问题的科学思维。同时,对于中学物理光学部分的教学,提出了一些建议。

运用光路可逆法 巧解几何光学题

运用光路可逆法巧解几何光学题张掖市四中马少红在几何光学中，所有光路都是可逆的。利用光路可逆原理进行有关的作图和计算，往往会带来方便。例１．（兰州市１９９４年高考模拟试卷（二）第２３题）一束会聚光线以ＭＮ为中心会聚于Ａ点，Ａ点与ＭＮ上一定点Ｏ相距１２厘...

光路可逆性原理与相位共轭波

本文通过分析得出如下结论：几何光学中的光路可逆性原理，其实质是光波场中相位共轭波的存在及其波前反转在几何光学中的表现．

光路可逆,帮你解光学题(高二)

光路可逆是解决一些疑难光学问题的捷径.遇到具体问题,若能恰当地使用,则问题便会迎刃而解.现举三例如下: 例1 会聚光束会聚到焦距是25厘米的凸透镜上,光束通过透镜后会聚在离透镜20厘米处的一点上,如图1所示,如果将透镜拿开,光束会聚点将移动多远?

当光路可逆遇上全反射

光的反射和折射均遵守光路可逆规律，但学生 在学习全反射时会遇到一些困惑:如图1，光从光密 介质射向光疏介质时，入射角恰好为临界角！时，折 射光线恰好“消失”，如果根据光路可逆，用一条“消 失”的光线3沿表面人射，怎么可能沿着光线1返回呢？

关于单向通光与光路可逆的几个物理问题的思考

单向通光,俗称光二极管,是指只允许光波从一个入射方向上通过,从反方向入射则全部被截止,它是实现光计算、光互联等功能中非常重要的一个基本光学元件.但是在线性和非磁性材料中,光的可逆原理却要求光的传播途径是可逆的.由此我们提出以下问题:在线性和非磁性材料中,单向通光是否可以获得?如果可以获得,其获得的途径又是什么?单向通光与光路可逆的关系如何?围绕这些基本的物理问题,文章以光栅基底发生的波导模式共振为机制,设计并成功获得了多频率点光波的单向通光效果.并以此为例证明在线性和非磁性系统中光的非对称透射依然存在,它并没有打破光路可逆原理.通过进一步分析得出了在这种系统中,光的单向通效果来源于光传播路径中非对称的传输通道的结论.

光路可逆性的内涵

在几何光学中,光路可逆性原理是十分重要的,用它可以分析光具的成像问题和进行成像计算等,但一般的物理教材对光路的可逆性只作简单的说明。然而在教学实践中,学生往往会由于没有真正理解光路可逆性的内涵而提出一些疑惑不解的问题。1 光路的可逆性'一个过程。

探究光路可逆性原理的自制教具

本文通过光学实验仪器的改进,用实例分别说明了光路可逆性原理的教具制作,实现'为学生的学而教'的目的,几个自制仪器充满了可操作性和趣味性。物理实验器材的选取不仅与时俱进,更渗透必要的教育理论和技能训练,3个自制教具可以为光路可逆性原理的教学提供实物借鉴。

光路可逆性的教学

关于光路可逆性,教材仅指出:“光反射时的光路是可逆的;光折射时的光路也是可逆的。”没有详细的分析和定量的应用例举,以致学生往往造成错觉,认为光路可逆性无关重要。实际上光路可逆性是几何光学中的一个重要结论,它在控制光路,研究成像等问题时有独特的作用,近几年的高考题充分体现了这一点。从思维角度来讲,应用光路可逆性来解题,是一种逆向思维的训练和养成的过程,它对学生灵活应用几何光学的基本规律起着十分重要的作用,故教学中应引起重视。本文拟就光路可逆性的物理意义,基本解题方法和步骤作些探讨,供同行参考。

由光路可逆性作图确定看到的象的范围

人眼通过透镜或面镜可以看到实象或虚象.眼睛只有处在一定的区域(此区域称视区)内才能看到完整的实象或虚象.当眼睛处在可看到象的“视区”内某一确定点时,看到的象的范围如何确定?本文将通过下列各例介绍由光路可逆性作图确定看到的象的范围的方法.

光路可逆原理在光学作图中的应用

光路可逆原理在光学作图中的应用张旺田一、应用可逆原理确定观察范围例１．如图１所示，水平地面上有某障碍物ＡＢＣＤ，较大平面镜ＭＮ在某一高度水平放置，试用作图法求出眼睛位于Ｏ点从平面镜中所能看到障碍物后方地面的范围。析与解：眼睛看到物后方地面的范围，是该...

大功率半导体光放大器的耦合工艺研究

针对高速大功率半导体激光器,设计了主振激光器与半导体光放大器分立集成的高速大功率半导体激光器组件,并对其中半导体光放大器(SOA)的光纤耦合技术进行了研究,采用单模光纤耦合技术以及光路可逆原理设计了SOA的注入端耦合光路,实现了主振激光器到SOA的高效注入,耦合效率大于50%,采用微透镜组技术设计了SOA输出端的耦合光路,实现了Φ62.5μm的光纤耦合输出238mW。同时针对光纤耦合工艺,利用Ansys软件对耦合结构进行了激光焊接耦合工艺的热应力分析,得到了优化的焊接工艺条件,并对耦合中存在的应力进行了释放处理,有效提高了输出功率的稳定性。

凸透镜成像问题分析(初二)

有关凸透镜成像的问题,是光学的重点.为了学好这部分知识,本文分析了几个有代表性的问题.

一种组合仪表透明罩炫目校核方法

在进行汽车设计时,必须校核位于组合仪表前端的透明罩是否炫目。首先介绍了组合仪表透明罩炫目的一般校核方法,在此基础上给出一种基于光路可逆原理的组合仪表透明罩炫目校核方法。实际应用表明,与一般校核方法相比,基于光路可逆原理的校核方法更加简单有效。

采用普通投影液晶片的数字全息实验

采用普通液晶投影仪搭建了简易数字全息显示实验系统,并根据惠更斯子光源叠加原理和光路可逆原理给出了液晶片相位调节量计算公式,推导了系统的点扩散函数.实测衍射光斑尺寸与理论计算基本一致,实验表明采用该系统可以方便地获得清晰的小尺寸数字全息图像.

2020年中考物理试题中的典型错误分析

本文笔者以插图错误为例,分析了2020年各省市中考试题中存在的一些典型错误,将其总结为量筒随意绘制、物体排开液体的体积随意绘制、冰的熔化曲线随意绘制、电学图像随意绘制、凸透镜成像规律中物距和像距关系随意绘制等五种类型,指出了试题中的具体错误,以期促进各省市中考命题的科学性和严谨性的提高.