Формулы оптики: таблица

Q: Какие формулы геометрической оптики нужно знать?

Закон отражения, закон преломления sin α / sin γ = n_2/n_1, показатель преломления n = c/v, предельный угол sin α_0 = 1/n, формулу тонкой линзы 1/F = 1/d + 1/f, оптическую силу D = 1/F и увеличение Γ = f/d.

Q: Чем геометрическая оптика отличается от волновой?

Геометрическая оптика рассматривает свет как лучи: отражение, преломление, линзы, зеркала. Волновая объясняет явления, где важна волновая природа света: интерференцию, дифракцию, дисперсию и поляризацию.

Q: Что такое оптическая сила и в чём она измеряется?

Величина, обратная фокусному расстоянию: D = 1/F. Измеряется в диоптриях: 1 дптр — оптическая сила линзы с фокусом 1 м. У собирающей линзы она положительная, у рассеивающей — отрицательная.

Главные формулы оптики: закон отражения α = β, закон преломления (sin α)/(sin γ) = (n_{_2})/(n_{_1}), формула тонкой линзы 1/F = 1/d + 1/f, оптическая сила D = 1/F, увеличение Γ = f/d, дифракционная решётка d sin φ = kλ.

Формулы оптики по разделам

Таблица формул оптики: отражение и преломление, линзы, волновая оптика, фотоны
Что найти	Формула	Пояснение	Раздел
Закон отражения	α = β	углы отсчитывают от перпендикуляра (нормали) к поверхности	Отражение и преломление
Закон преломления	(sin α)/(sin γ) = (n_{_2})/(n_{_1})	α — угол падения, γ — угол преломления	Отражение и преломление
Закон преломления в другой записи	n_{_1} sin α = n_{_2} sin γ		Отражение и преломление
Абсолютный показатель преломления	n = c/v	v — скорость света в среде	Отражение и преломление
Относительный показатель преломления	n_{_21} = (n_{_2})/(n_{_1}) = (v_{_1})/(v_{_2})		Отражение и преломление
Предельный угол полного отражения	sin α_{_0} = (n_{_2})/(n_{_1})	из среды в воздух: sin α_{_0} = 1/n	Отражение и преломление
Длина волны в среде	λ = (λ_{_0})/n	частота при этом не меняется	Отражение и преломление
Плоское зеркало	расстояние до изображения = расстоянию до предмета	изображение мнимое, прямое, равное	Отражение и преломление
Формула тонкой линзы	1/F = 1/d + 1/f	d — до предмета, f — до изображения	Линзы
Оптическая сила линзы	D = 1/F	F в метрах; единица — диоптрия	Линзы
Линейное увеличение	Γ = H/h = f/d	H — высота изображения, h — предмета	Линзы
Знаки в формуле линзы	F < 0 у рассеивающей; f < 0 для мнимого изображения		Линзы
Система вплотную сложенных линз	D = D_{_1} + D_{_2}		Линзы
Расстояние между предметом и изображением	L = d + f	для действительного изображения; наименьшее L = 4F	Линзы
Условие максимума интерференции	Δd = kλ	Δd — разность хода, k = 0, 1, 2…	Волновая оптика
Условие минимума интерференции	Δd = (2k + 1)λ/2		Волновая оптика
Дифракционная решётка	d sin φ = kλ	d — период решётки, k — порядок максимума	Волновая оптика
Период решётки	d = l/N	N штрихов на длине l	Волновая оптика
Наибольший порядок максимума	k_{_max} ≤ d/λ	sin φ не больше 1	Волновая оптика
Опыт Юнга: расстояние между полосами	Δx = Lλ/d	L — до экрана, d — между щелями	Волновая оптика
Энергия фотона	E = hν = hc/λ	h = 6,6 · 10^{^(−34)} Дж · с	Фотоны
Импульс фотона	p = h/λ = E/c		Фотоны
Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта	hν = A_{_вых} + (mv^{^2})/2	A_{_вых} — работа выхода	Фотоны
Красная граница фотоэффекта	ν_{_min} = (A_{_вых})/h	λ_{_max} = hc/A_{_вых}	Фотоны

Сможешь без таблицы? 3 вопроса

Формулы оптики в задачах: от простых к трудным. Преломление, линзы и решётка — по одной формуле из таблицы.

Контрольная по этой теме скоро?

10 заданий и шпаргалка: Миша соберёт прогон по теме и карточки на утро.

Готовиться к контрольной

В 10–11 классе? Это задание 13 ЕГЭ

Формулы оптики по разделам — neuromisha.ruСохранить картинку

Как пользоваться таблицей формул оптики?

В первой таблице — 24 формулы оптики по четырём разделам: отражение и преломление, линзы, волновая оптика и фотоны. Кнопки над таблицей оставляют один раздел, поиск находит формулу по величине или закону. Ниже — показатели преломления веществ, единицы величин оптики и разобранный пример на преломление света.

Скачать PDFА4, 2 листа, 221 КБ: таблица для печати и QR-код на эту страницуПолучить в TelegramПришлю эту таблицу в PDF — и, если захочешь, напомню повторить через 3 дня

Обновлено 9 октября 2026 · Физика · учебники физики 8, 9 и 11 класса; кодификатор ЕГЭ по физике

Показатели преломления веществ

Абсолютные показатели преломления некоторых веществ для жёлтого света
Вещество	Показатель преломления n	Скорость света в нём, км/с
Вакуум	1	300 000
Воздух	1,0003	≈ 300 000
Лёд	1,31	≈ 229 000
Вода	1,33	≈ 226 000
Этиловый спирт	1,36	≈ 221 000
Глицерин	1,47	≈ 204 000
Стекло (обычное)	≈ 1,5	≈ 200 000
Кварц	1,54	≈ 195 000
Алмаз	2,42	≈ 124 000

Показатель преломления немного зависит от цвета света (дисперсия): для фиолетового он больше, чем для красного, поэтому призма раскладывает белый свет в спектр.

Величины оптики и их единицы

Обозначения и единицы величин оптики
Величина	Обозначение	Единица
Фокусное расстояние	F	м
Оптическая сила	D	дптр = м^{^(−1)}
Расстояния до предмета и изображения	d, f	м
Увеличение	Γ	безразмерное
Показатель преломления	n	безразмерный
Длина волны	λ	м; на практике нм = 10^{^(−9)} м
Период решётки	d	м; на практике мкм = 10^{^(−6)} м
Энергия фотона	E	Дж или эВ

Закрепи в тренажёре

Где это на ЕГЭ: задание 13 по физике. Колебания, волны, оптика — 22 задания с проверкой, без регистрации.

Решать задание 13 на neuromisha.ru

Где это на ЕГЭ: задание 13 по физике — тренажёр на neuromisha.ru

Наведи камеру телефона

Пример: луч из воздуха в воду

Луч падает из воздуха на воду под углом 60°. Найдите угол преломления. sin γ = sin 60° / 1,33 = 0,866 / 1,33 ≈ 0,65, γ ≈ 41°. Луч приближается к перпендикуляру, потому что вода оптически плотнее воздуха.

Обратно, из воды в воздух, свет выйдет не при любом угле: предельный угол sin α_{_0} = 1/1,33 ≈ 0,75, α_{_0} ≈ 49°. При больших углах луч полностью отражается от поверхности воды внутрь.

Какие ошибки делают в задачах по оптике?

Отсчитывают углы от поверхности, а не от перпендикуляра к ней.
Подставляют фокусное расстояние в сантиметрах в формулу оптической силы: D = 1/F только при F в метрах.
Забывают знаки: у рассеивающей линзы F и D отрицательны, у мнимого изображения f < 0.
Считают, что при переходе в другую среду меняется частота. Меняются скорость и длина волны.

В каком классе проходят оптику?

Отражение, преломление, линзы и построение изображений — 8 класс. В 9 классе — свет как электромагнитная волна и дисперсия. В 11 классе оптика полностью: законы геометрической оптики с формулами, формула тонкой линзы, интерференция, дифракция, решётка, затем фотоэффект. На ЕГЭ это задания 13, 14, 15, 17 и расчётная задача 25.

Задача ЕГЭ по этой таблице

Задание 13 ЕГЭ по физике. Строки «Оптическая сила», «Дифракционная решётка» и «Опыт Юнга» — по одной на каждую задачу.

Задание 1 из 3

Оптическая сила тонкой собирающей линзы равна 5 дптр. Определите фокусное расстояние линзы в сантиметрах. В ответе запишите только число.

Показать ответ
Задание 2 из 3

На дифракционную решётку с периодом 2 мкм нормально падает монохроматический свет. Синус угла, под которым наблюдается максимум первого порядка, равен 0,3. Определите длину волны света в нанометрах. В ответе запишите только число.

Показать ответ
Задание 3 из 3

В опыте Юнга расстояние между двумя щелями равно 1 мм, а расстояние от щелей до экрана — 2 м. Щели освещают монохроматическим светом с длиной волны 500 нм. Определите расстояние между соседними светлыми полосами на экране в миллиметрах. В ответе запишите только число.

Показать ответ

Задание дня ЕГЭ — каждый день одно новое: решить сегодняшнее · напоминание в Telegram раз в день

Как это спрашивают на ЕГЭ и ОГЭ?

Оптику проверяет задание 13 ЕГЭ: линза, преломление, решётка. Утверждения о ходе лучей и изменении изображения — задания 14 и 15, фотоэффект — задание 17. Отдельно про линзу — страница формула тонкой линзы.

Теория по теме:

Потренироваться на заданиях

Таблица помогает найти ответ, тренажёр — научиться находить его самому. В кабинете НейроМиши задания ЕГЭ с проверкой и разбором ошибки. Начать можно без регистрации.

Задачи по теме — с проверкой Разбор заданий ЕГЭ по физике

Вопросы и ответы

Какие формулы геометрической оптики нужно знать?

Закон отражения, закон преломления sin α / sin γ = n_{_2}/n_{_1}, показатель преломления n = c/v, предельный угол sin α_{_0} = 1/n, формулу тонкой линзы 1/F = 1/d + 1/f, оптическую силу D = 1/F и увеличение Γ = f/d.

Чем геометрическая оптика отличается от волновой?

Геометрическая оптика рассматривает свет как лучи: отражение, преломление, линзы, зеркала. Волновая объясняет явления, где важна волновая природа света: интерференцию, дифракцию, дисперсию и поляризацию.

Что такое оптическая сила и в чём она измеряется?

Величина, обратная фокусному расстоянию: D = 1/F. Измеряется в диоптриях: 1 дптр — оптическая сила линзы с фокусом 1 м. У собирающей линзы она положительная, у рассеивающей — отрицательная.

Источники

Физика. 8 класс: учебник А. В. Перышкина (М.: Просвещение) — световые явления: отражение, преломление, линзы, оптическая сила
Физика. 11 класс: учебник Г. Я. Мякишева, Б. Б. Буховцева, В. М. Чаругина (М.: Просвещение) — геометрическая и волновая оптика, дифракционная решётка, фотоэффект
ФИПИ: кодификатор и спецификация ЕГЭ по физике — оптика; задания 13, 14, 15 и 17

Другие справочные таблицы

Все таблицы по физике · все таблицы раздела