物理光学1市公开课金奖市赛课一等奖课件.pptx

光终归是什么？光终归是什么？1、17世纪前，原始光微粒说光微粒说：光粒子进入人眼睛引起人视觉.2、1678年，惠更斯从光和声现象一些相同性出发，提出了光波动学说光波动学说。第1页第1页光干涉光干涉第2页第2页S1S2水波干涉水波干涉1.什么是波什么是波 干涉？干涉？2.波干涉条波干涉条 件是什么？件是什么？相干波源相干波源 f1 =f2第3页第3页亮亮亮亮亮亮暗暗暗暗S1S2相干光源相干光源S1SS1=SS2S1、S2相干光源相干光源:1.频率相同频率相同2.振动方向相同振动方向相同3.相差恒定相差恒定第4页第4页演示演示:双缝干涉双缝干涉第5页第5页PP1S1S2Sr1r2P.亮纹亮纹:r=r2-r1=n (n=0,1,2)光干涉产生原因光干涉产生原因第6页第6页PP1Q1S1S2Sr1r2Q.暗纹暗纹:r=r2-r1=(2n-1)/2(n=1,2)第7页第7页双缝干涉条纹间距双缝干涉条纹间距条纹间距：条纹间距：X=L /d测测 X、L、d 第8页第8页S1S2S双缝干涉条纹间距双缝干涉条纹间距Ld1.增大双缝间距离，增大双缝间距离，条纹间距条纹间距_2.增大像屏到双缝距离，增大像屏到双缝距离，条纹间距条纹间距_3.增大光波长，增大光波长，条纹间距条纹间距_增大增大增大增大减小减小第9页第9页各种色光在真空中波长和频率各种色光在真空中波长和频率光颜色是由波长光颜色是由波长(频率频率)决定决定.红红紫紫:波波长长减小减小,频频率增大率增大.第10页第10页巩固巩固1在双缝干涉试验中在双缝干涉试验中,以白光为光源以白光为光源,在屏在屏幕上观测到了彩色干涉条纹幕上观测到了彩色干涉条纹,若在双缝中若在双缝中一缝前放一红色滤光片，另一缝前放一一缝前放一红色滤光片，另一缝前放一绿色滤光片绿色滤光片,这时这时A.只有红色和绿色双缝干涉条纹只有红色和绿色双缝干涉条纹B.红色和绿色双缝干涉条纹消失红色和绿色双缝干涉条纹消失,其它颜其它颜色双缝干涉条纹仍然存在色双缝干涉条纹仍然存在C.任何颜色双缝干涉条纹都不存在任何颜色双缝干涉条纹都不存在,但屏但屏上仍有光亮上仍有光亮D.屏上无任何光亮屏上无任何光亮【C】第11页第11页OS1S2S如图，如图，SS1=SS2，S1O=S2O，用，用白光作双缝干涉试验，屏上得白光作双缝干涉试验，屏上得到干涉条纹是到干涉条纹是A.黑白，黑白，O是亮纹是亮纹B.黑白，黑白，O是暗纹是暗纹C.彩色，彩色，O是亮纹是亮纹D.彩色，彩色，O是暗纹是暗纹【C】巩固巩固2第12页第12页白光干涉图样第13页第13页巩固巩固4 利用图中装置研究双缝干涉现象利用图中装置研究双缝干涉现象时，有下面几种说法时，有下面几种说法,其中正确是其中正确是：A.将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄B.将滤光片由蓝色换成红色，干涉条纹将滤光片由蓝色换成红色，干涉条纹间距变宽间距变宽C.将单缝向双缝移动一小段距离后，干将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽涉条纹间距变宽D.换一个两缝之间距离较大双缝，干涉换一个两缝之间距离较大双缝，干涉条纹间距变窄条纹间距变窄E.去掉滤光片后，去掉滤光片后，干涉现象消失干涉现象消失【ABD】测量光波长测量光波长:条纹间距条纹间距 x=l/d第14页第14页薄膜两表面反射光叠加薄膜两表面反射光叠加薄膜干涉薄膜干涉第15页第15页明明暗暗薄膜两表面反射光叠加薄膜两表面反射光叠加薄膜干涉薄膜干涉d1d2第16页第16页明明暗暗薄膜干涉薄膜干涉第17页第17页薄膜干涉应用薄膜干涉应用等等倾法检查平整度倾法检查平整度被测面被测面原则面原则面ab空气薄膜空气薄膜ab第18页第18页巩固巩固1图中所表示是用干涉法检查某块厚玻璃图中所表示是用干涉法检查某块厚玻璃板上表面是否平装置板上表面是否平装置.所用单色光是用普所用单色光是用普通光源加滤光片产生通光源加滤光片产生.检查中所观测到干检查中所观测到干涉条纹是由下列哪两个表面反射光线叠涉条纹是由下列哪两个表面反射光线叠加而成加而成?A.a上表面和上表面和b下表面下表面 B.a上表面和上表面和b上表面上表面C.a下表面和下表面和b上表面上表面 D.a下表面和下表面和b下表面下表面【C】第19页第19页增透膜增透膜照相机镜头上涂有一层增透膜照相机镜头上涂有一层增透膜,增强了绿增强了绿光透射能力光透射能力,看上去呈淡紫色看上去呈淡紫色.以以 表示绿表示绿光波长光波长,则所镀薄膜厚度最小应为则所镀薄膜厚度最小应为A./8B./4 C./3 D.【B】第20页第20页光光 衍衍 射射第21页第21页水波传播水波传播S 第22页第22页水波衍射水波衍射S1 第23页第23页光直线传播光直线传播S第24页第24页光衍射光衍射S第25页第25页第26页第26页光衍射光衍射 光离开直线传播路径绕光离开直线传播路径绕到障碍物阴影里去现象。衍到障碍物阴影里去现象。衍射时产生明暗条纹叫衍射图射时产生明暗条纹叫衍射图样。样。第27页第27页光衍射条件光衍射条件障碍物或孔尺寸小于障碍物或孔尺寸小于波长或者和波长差不多。波长或者和波长差不多。第28页第28页单缝衍射条纹单缝衍射条纹中央条纹亮而宽，中央条纹亮而宽，两侧条纹较暗较窄两侧条纹较暗较窄第29页第29页单缝衍射条纹单缝衍射条纹波长越大，衍射越明显波长越大，衍射越明显第30页第30页白光单缝衍射条纹白光单缝衍射条纹第31页第31页第32页第32页光直线传播形成影光直线传播形成影第33页第33页圆屏衍射圆屏衍射S第34页第34页泊松亮斑泊松亮斑第35页第35页圆孔衍射圆孔衍射S第36页第36页圆孔衍射圆孔衍射第37页第37页比较比较:双缝干涉与单缝衍射图样双缝干涉与单缝衍射图样第38页第38页比较比较:圆孔衍射与泊松亮斑（圆屏衍射）圆孔衍射与泊松亮斑（圆屏衍射）第39页第39页练习练习1 用单色光照射双缝，在像屏用单色光照射双缝，在像屏上观测到明暗相间干涉条纹，现用遮上观测到明暗相间干涉条纹，现用遮光板将其中一个缝挡住，则像屏上观光板将其中一个缝挡住，则像屏上观测到测到A、宽度均匀明暗相间条纹。、宽度均匀明暗相间条纹。B、中央亮而宽，两边窄而暗条纹。、中央亮而宽，两边窄而暗条纹。C、一条亮纹。、一条亮纹。D、一片亮光。、一片亮光。【B】第40页第40页练习练习2：观测试验回答下列问题：观测试验回答下列问题1.在观测光衍射现象试验中在观测光衍射现象试验中,通过紧靠眼通过紧靠眼睛卡尺测脚形成狭缝睛卡尺测脚形成狭缝,观看远处日光灯管观看远处日光灯管或线状白炽灯丝或线状白炽灯丝(灯管或灯丝都要平行于灯管或灯丝都要平行于狭缝狭缝),能够看到能够看到 A.黑白相间直条纹黑白相间直条纹B.黑白相间弧形条纹黑白相间弧形条纹C.彩色直条纹彩色直条纹D.彩色弧形条纹彩色弧形条纹.【C】第41页第41页2.某同窗以线状白炽灯为光源，利用游某同窗以线状白炽灯为光源，利用游标卡尺两脚间形成狭缝观测光衍射现象标卡尺两脚间形成狭缝观测光衍射现象后，总结出下列几点：后，总结出下列几点：A.若狭缝与灯丝平行，衍射条纹与狭缝若狭缝与灯丝平行，衍射条纹与狭缝平行平行B.若狭缝与灯丝垂直，衍射条纹与狭缝若狭缝与灯丝垂直，衍射条纹与狭缝垂直垂直C.衍射条纹疏密程度与狭缝宽度相关衍射条纹疏密程度与狭缝宽度相关D.衍射条纹间距与光波长相关衍射条纹间距与光波长相关【ACD】第42页第42页3.如图所表示是用游标卡尺两测脚间狭如图所表示是用游标卡尺两测脚间狭缝观测日光灯光源时所看到四个现象缝观测日光灯光源时所看到四个现象.当当游标卡尺两测脚间狭缝宽度从游标卡尺两测脚间狭缝宽度从0.8mm逐逐步变小时步变小时,所看到四个图像顺序是所看到四个图像顺序是 .abcd第43页第43页练习练习3 下列现象各属于光什么现象？下列现象各属于光什么现象？A、雨后彩虹。、雨后彩虹。B、阳光下肥皂泡呈现彩色条纹。、阳光下肥皂泡呈现彩色条纹。C、树叶上露水在阳光照射下呈现、树叶上露水在阳光照射下呈现 彩色条纹。彩色条纹。D、光照射到圆屏后在其阴影中出现、光照射到圆屏后在其阴影中出现 亮点。亮点。第44页第44页横波偏振现象横波偏振现象只有横波才有偏振现象只有横波才有偏振现象.第45页第45页观测思考观测思考让阳光或灯光通过偏振让阳光或灯光通过偏振片片P,在在P另一侧观测另一侧观测.1.以光传播方向为轴旋以光传播方向为轴旋转偏振片转偏振片P,透射光强度透射光强度是否发生改变是否发生改变?2.在在P后面再放置另一个后面再放置另一个偏振片偏振片Q,以光传播方向以光传播方向为轴旋转偏振片为轴旋转偏振片Q,通过通过两块偏振片透射光强度两块偏振片透射光强度如何改变如何改变?P-起偏器起偏器Q-检偏器检偏器第46页第46页几种结论几种结论1.偏振光偏振光:在垂直于传播方向平面上在垂直于传播方向平面上,只只沿一个特定方向振动沿一个特定方向振动.2.光是一个横波光是一个横波.3.太阳光是自然光太阳光是自然光(光振动沿各方向均匀光振动沿各方向均匀分布分布).4.自然光在介质表面反射时自然光在介质表面反射时,反射光和折反射光和折射光都是偏振光射光都是偏振光.第47页第47页偏振现象应用偏振现象应用第48页第48页光电磁说光电磁说阅读思考阅读思考1.按频率有低到高电磁波谱排列次序是什么?2.红外线、紫外线、伦琴射线特性及主要作用是什么?3.不同电磁波产生机理分别是什么？第49页第49页红外线主要作用红外线主要作用热辐射和红外遥感热辐射和红外遥感第50页第50页紫外线主要作用紫外线主要作用化学作用和荧光效应化学作用和荧光效应第51页第51页X射线和射线和 射线射线含有很高能量含有很高能量,穿透本事强穿透本事强.第52页第52页电磁波谱电磁波谱左左右右:频率频率,波长波长 第53页第53页产生机理产生机理1.无线电波无线电波 振荡电路中自由电子周期振荡电路中自由电子周期性运动性运动2.红外线、可见光、紫外线红外线、可见光、紫外线 原子外层原子外层电子受到激发后产生电子受到激发后产生3.伦琴射线伦琴射线 原子内层电子受到激发后原子内层电子受到激发后产生产生4.射线射线 原子核受到激发后产生原子核受到激发后产生第54页第54页电磁电磁波谱波谱无线电无线电波波红外线红外线 可见光可见光 紫外线紫外线 X射线射线 射线射线产生产生机理机理振荡电路中自由电子运动原子外层电子受激辐射原子外层电子受激辐射原子内原子内层电子层电子受激辐受激辐射射原子核原子核受激辐受激辐射射特性波动性波动性强强热效应热效应 视觉视觉化学作化学作用用贯穿作用强贯穿本事最强应用应用无线电无线电技术技术加热加热遥感遥感照明照相荧光技荧光技术、杀术、杀菌消毒菌消毒检查探测、医用透视工业探工业探伤、医伤、医用治疗用治疗机理、特性及主要作用机理、特性及主要作用第55页第55页巩固巩固1一束单色光从空气射入玻璃中一束单色光从空气射入玻璃中,则其则其A.频率不变频率不变,波长变长波长变长B.频率变大频率变大,波长不变波长不变C.频率不变频率不变,波长变短波长变短D.频率变小频率变小,波长不变波长不变【C】第56页第56页巩固巩固2气象卫星向地面发送云图气象卫星向地面发送云图,是由卫星是由卫星上红外线感应器接受云层发出红外上红外线感应器接受云层发出红外线而形成图象线而形成图象,云图上黑白程度由云云图上黑白程度由云层温度高下决定层温度高下决定,这是利用了红外线这是利用了红外线A.不可见性不可见性B.穿透性穿透性C.热效应热效应D.化学效应化学效应【C】第57页第57页巩固巩固3下列关于紫外线几种说法中下列关于紫外线几种说法中,正确是正确是A.紫外线是一个紫色可见光紫外线是一个紫色可见光B.紫外线频率比红外线频率低紫外线频率比红外线频率低C.紫外线可使钞票上荧光物质发光紫外线可使钞票上荧光物质发光D.利用紫外线能够进行电视机等电器遥利用紫外线能够进行电视机等电器遥控控【C】第58页第58页巩固巩固4 图为图为X射线管结构示意图射线管结构示意图,E为灯丝为灯丝电源，要使射线管发出电源，要使射线管发出X射线，须在射线，须在K、A两电极间加上几万伏直流高压，两电极间加上几万伏直流高压，A.电源正极应接在电源正极应接在P点点,X射线从射线从K极发出极发出B.电源正极应接在电源正极应接在P点点,X射线从射线从A极发出极发出C.电源正极应接在电源正极应接在Q点点,X射线从射线从K极发出极发出D.电源正极应接在电源正极应接在Q点点,X射线从射线从A极发出极发出【D】第59页第59页练习练习1在电磁波谱中，红外线、可见光和伦在电磁波谱中，红外线、可见光和伦琴射线三个波段波长大小关系是琴射线三个波段波长大小关系是A.红外线波长不小于可见光波长红外线波长不小于可见光波长B.伦琴射线波长不小于可见波长伦琴射线波长不小于可见波长C.红外线波长小于可见光波长红外线波长小于可见光波长D.伦琴射线波长小于红外线波长伦琴射线波长小于红外线波长【AD】第60页第60页练习练习2A与与B是两束平行单色光，它们从空气射是两束平行单色光，它们从空气射入水中折射角分别为入水中折射角分别为rA和和rB，若，若rArB，则则A.在空气中在空气中A波长不小于波长不小于B波长波长B.在水中在水中A传播速度不小于传播速度不小于B传播速度传播速度C.A频率不小于频率不小于B频率频率D.若光束从水中射向空气若光束从水中射向空气,则则A 临界角比临界角比B临界角大临界角大【ABD】第61页第61页练习练习3两束单色光沿半径射入玻璃砖，沿同一两束单色光沿半径射入玻璃砖，沿同一方向射出，下列说法正确有方向射出，下列说法正确有A.a光频率较大光频率较大.B.a光在真空中波长较小光在真空中波长较小.C.a光在玻璃中传播速度较小光在玻璃中传播速度较小.D.a光双缝干涉条纹较大光双缝干涉条纹较大.abco【ABC】第62页第62页阅读思考阅读思考:激光特点及应用激光特点及应用1.含有高度相干性含有高度相干性较好信息载体较好信息载体.2.平行度非常好平行度非常好准确测距准确测距,读取信息密读取信息密度高度高.3.高亮度高亮度(很小空间和很短时间集中很大很小空间和很短时间集中很大能量能量)“光刀光刀”,“焊接焊接”.第63页第63页