高中物理光学教学课件.pdf

光究竟是什么？1、17世纪前，原始的光的微粒说:光粒子进入人的眼睛引起人的视觉.2、1678年，惠更斯从光和声现象的 某些相似性出发，提出了光的波动学光的干涉水波的干涉1.什么是波的 干涉？2.波的干涉条 件是什么？相干波源 fi=f2 ,.亮相干光源*.亮2亮ssx=ss2Sn S2相干光源:1.频率相同2.振动方向相同3.相差恒定演示:双缝干涉Q.暗纹：Ar=r2-r1=(2n-l)X/2(n=l,2)条纹间距的推导ldy Ar-Fi=Jsin 0 x=/tan6Msin6Ar=r2-i dxll 亮纹条件:dxll=kA(4=032)亮纹中心位置:x=kl万d条纹间距:Ax=1 入Id双缝干涉的条纹间距条纹间距:AX=LX/d测AX、L、d九双缝干涉的条纹间距L增大双缝间的距离,条纹间距减小2.增大像屏到双缝的距离,3.增大光的波长,条纹间距增大各种色光在真空中的波长和频率襄1各色光在4中中的波长和W9T光的色 球长何m购率/川11/兆的底色 遁长的 假率H 700-6204J UX 3 5X07中)52-6 110 62()6004 7.0 1 4Xl-450 6.1-6.7：58050*5.2 t 450-4W 67 75光的颜色是由波长（频率）决定的.红一紫:波长减小，频率增大.巩固1在双缝干涉实验中，以白光为光源,在屏幕 上观察到了彩色干涉条纹，若在双缝中的 一缝前放一红色滤光片，另一缝前放一 绿色滤光片，这时A.只有红色和绿色的双缝干涉条纹B.红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其它 颜色的双缝干涉条纹依然存在C.任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但 屏上仍有光亮D.屏上无任何光亮巩固2如图，SS!=SS2,S1OS2O,用白光作双缝干涉实验，屏上得到的干涉条纹是A.黑白的,O是亮纹B.黑白的，O是暗纹|曲C彩色的，O是亮纹$I s；一二1 O是暗纹OD.彩色的,C巩固4利用图中装置研究双缝干涉现象时，有下面几种说法，其中正初i ABDA.将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄B.将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽C.将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽D.换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄测量光的波长:条纹间距M=U/dI”rz口刁、薄膜干涉薄膜两表面的反射光的叠加薄膜干涉薄膜两表面的反射光的叠加哪W/明 叫XXXXX）暗d?薄膜干涉薄膜干涉的应用一 等倾法检查平整度巩固1 Cl图中所示是用干涉法检查某块厚玻璃板 的上表面是否平的装置.所用单色光是用 普通光源加滤光片产生的.检查中所观察 到的干涉条纹是由下列哪两个表面反射 的光线叠加而成的?A.的上表面和的下表面 B.的上表面和力的上表面 C.的下表面和的上表面 D.的下表面和的下表面单色光tL臂Gt薄片被检查平面a b巩固2劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装 置如图1所示,将一块平板玻璃放置在另 一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片,从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空 气薄膜.当光垂直入射后，从上往下看到 的干涉条纹如图2所示.现若在图1装置中 抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的 劈形空气薄膜后，从 I-1上往下观察到的干涉条纹A.变疏 B.变密c 不亦 n 消失增透膜照相机镜头上涂有一层增透膜，增强了绿 光的透射能力，看上去呈淡紫色.以裱示 绿光的波长,则所镀薄膜的厚度最小应为A.4/8B.4/4C.4/3D.2牛顿环凸透镜的弯曲表面是个球面，球表面半径 叫做这个曲面的曲率半径.把一个凸透镜 压在一块平面玻璃上，让单色光从上方射 入，从上往下看凸透镜，可以看到亮暗相间 的圆环状条纹.1.这些环状条纹是怎样产生的？2.换曲率半径更大的凸透镜，观察到的圆 环半径怎样变化？变大3.该波长更大的单色光照射，观察到的圆 环半径怎样变化？变大光的衍射勺衍射水3 光的直线传播光的衍射1.5mm 0.7mm0.4mm-0.2nuii0.Imm光的衍射光离开直线传播路径绕 到障碍物阴影里去的现象。衍射时产生的明暗条纹叫衍 射图样。光的衍射条件障碍物或孔的尺寸小于 波长或者和波长差不多。单缝衍射条纹中央条纹亮而宽，两侧条纹较暗较窄单缝衍射条纹白光的单缝衍射条纹光直线传播形成的影*;.圆孔衍射圆孔衍射甲、乙：孔较大时,屏上有清晰的光斑.丙：孔很小时，屏上出现了衍射花样.比较:双缝干涉与单缝衍射图样况继邕=().36 mm*继克。=0.4 mmI孔衍射与泊松亮斑（圆屏衍射）练习1用单色光照射双缝，在像屏 上观察到明暗相间的干涉条纹，现 用遮光板将其中的一个缝挡住，则 像屏上观察到 A、B、C、D、宽度均匀的明暗相间的条纹。中央亮而宽，两边窄而暗条纹。一条亮纹。一片亮光。练习2：观察实验回答下列问题L在观察光的衍射现象的实验中,通过紧靠眼睛的卡尺测脚形成的狭缝，观看远处 的日光灯管或线状白炽灯丝（灯管或灯丝 都要平行于狭缝），可以看到A.黑白相间的直条纹 B.黑白相间的弧形条纹 C彩色的直条纹 D.彩色的弧形条纹.C2.某同学以线状白炽灯为光源，利用游 标卡尺两脚间形成的狭缝观察光的衍射 现象后，总结出以下几点：A.若狭缝与灯丝平行，衍射条纹与狭缝 平行B.若狭缝与灯丝垂直，衍射条纹与狭缝 垂直C衍射条纹的疏密程度与狭缝宽度有关D.衍射条纹的间距与光的波长有关ACD3.如图所示是用游标卡尺两测脚间的狭 缝观察日光灯光源时所看到的四个现象.当游标卡尺两测脚间的狭缝宽度从 0.8mm逐渐变小时,所看到的四个图像的 顺序是_ abed练习3下列现象各属于光的什么现 象？A、雨后的彩虹。B、阳光下的肥皂泡呈现彩色条纹。C、树叶上的露珠在阳光照射下呈现 彩色的条纹。D、光照射到圆屏后在其阴影中出现亮点。横波的偏振现象甲只有横波才有偏振现象.观察思考让阳光或灯光通过偏振 片己在尸的另一侧观察.1.以光的传播方向为轴 旋转偏振片尸，透射光的 强度是否发生变化？2.在户的后面再放置另一 个偏振片0以光的传播 方向为轴旋转偏振片0 通过两块偏振片的透射 光的强度怎样变化？几个结论1.偏振光:在垂直于传播方向的平面上，只 沿一个特定的方向振动.2.光是一种横波.3 太阳光是自然光（光振动沿各方向均匀 分布）.4.自然光在介质表面反射时，反射光和折射光都是偏振光.自然光反向引起的自然尤值椁偏振现象的应用光的电磁说阅读思考L按频率有低到高电磁波谱的排列顺序是 什么？2.红外线、紫外线、伦琴射线的特性及主 要作用是什么？3.不同的电磁波产生的机理分别是什么？红外线的主要作用热辐射和红外遥感紫外线的主要作用化学作用和荧光效应适当地朦射紫外统,挺优强 身体健康,但过强的紫外战 能伤害人的眼附和皮肤.紫外线验钞机X射线和榭线具有很高的能量,穿透本领强.植爆炸时,放射姓原子的核就会放出Y射微.这些y射线具有很强的杀伤力.电磁波谱左一右:频率波长4产生的机理1.无线电波-振荡电路中自由电子周期性运动2.红外线、可见光、紫外线-原子的外 层电子受到激发后产生的3,伦琴射线-原子内层电子受到激发后 产生的4.丫射线-原子核受到激发后产生的机理、特性及主要作用电磁 波谱无线电 波红外线可见光紫外线X射线y射线产生 机理振荡电 路中自 由电子 的运动原子外层电子受激辐射原子内 层电子 受激辐 射原子核 受激辐 射特性波动性 强热效应视觉化学作 用贯穿作 用强贯穿本 领最强应用无线电 技术加热 遥感照明 摄影技杀毒 光、消 我本菌检查探 测、医 用透视工业探 伤、医 用治疗巩固1一束单色光从空气射入玻璃中，则其A.频率不变，波长变长B.频率变大，波长不变【c】C频率不变，波长变短D.频率变小，波长不变巩固2气象卫星向地面发送的云图，是由卫 星上的红外线感应器接收云层发出的红外线而形成的图象，云图上的黑白程度由云层的温度高低决定，这是利用了红外线的A.不可见性B.穿透性C热效应D.化学效应C巩固3下列关于紫外线的几种说法中,正确的 显 CA.紫外线是一种紫色的可见光B.紫外线的频率比红外线的频率低C.紫外线可使钞票上的荧光物质发光 D.利用紫外线可以进行电视机等电器的 遥控巩固4图为X射线管的结构示意图归为灯 丝电源，要使射线管发出X射线，须在 力两电极间加上几万伏的直流高压，A.电源正极应接在P点,X射线从K极发1 B.电源正极应接在P点,X射线从力极发t C.电源正极应接在。点,X射线从K极发 D.电源正极应接在。点,X射线必极发练习1在电磁波谱中，红外线、可见光和伦 琴射线三个波段的波长大小关系是 A.红外线的波长大于可见光的波长 B.伦琴射线的波长大于可见的波长 C红外线的波长小于可见光的波长 D.伦琴射线的波长小于红外线的波长AD练习2Z与上是两束平行的单色光，它们从空气 射入水中的折射角分别为以和小，若 仁仆则A.在空气中Z的波长大于4的波长B.在水中4的传播速度大于的传播速度 CZ的频率大于上的频率D.若光束从水中射向空气，则4的临界角比6的临界角大ABD练习3两束单色光沿半径射入玻璃砖，沿同一 方向射出，下列说法正确的有A.光的频率较大.B.光在真空中的波长较小.ABCC 光在玻璃中的传播速度较小.D.光的双缝干涉条纹较大.b阅读思考:激光的特点及应用L具有高度的相干性一很好的信息载体.2.平行度非常好一精确测距，读取信息密 度高.3.高亮度（很小的空间和很短的时间集中 很大的能量）一“光刀”，“焊接”.