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高考物理光的波动性1(PPT)4-4

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《光的波动性》课件

《光的波动性》课件
duality of light: a demonstration experiment. Physics Education, 51(2), 026003.
光的干涉与衍射
双缝干涉实验
有趣的实验揭示了光的波动性和干涉现象，促进了 光的探索与发展。
光的干涉图案
一系列干涉与衍射现象的图案，如牛顿环和多缝干 涉等，启迪了科学家们不断探索。
衍射定理
光的衍射现象可以通过波动理论推导出衍射定理， 并得到实验验证。
光的偏振
1
偏振光的特性
偏振光是指振荡方向在同一平面上的光，如线偏振光和圆偏振光。它具有光波的干涉和衍射 性质。
结论
光的波动性在物理学和技术应用中的重要 作用
理解光的波动性有助于深入探索光学现象，提高光 学仪器的性能，并推动光学应用的发展。
未来光学研究的趋势和前景
随着技术的进步和应用的拓展，预计光的波动性将 在更广泛的领域发挥作用，如通信、生物医学等领 域。
参考文献
• 赵凌. (2015). 光的波动性. 物理教育, 1, 52-57. • van der Merwe, L., & Tredoux, F. (2016). The wave-particle
2
偏振片的工作原理
棱镜和晶体可以将自然光变成偏振光。偏振片也可以让光线偏振，其中线偏振片是最常见的。
3Leabharlann 波片的工作原理波片能改变光线的偏振状态，其中λ/4波片是实现偏振光的常用光学元件之一。
光的折射和反射
折射定律
光线从一种介质进入另一种介质时，会弯曲。斯涅尔定律描述了光线的折射规律。
折射率的定义
不同介质的折射率不同。这一物理量定义为光在真空中的速度除以光在介质中的速度。

光的波动性ppt课件

光的波动性ppt课件
现在利用偏振片代替上面的带有狭缝的木板，来做 光学实验．
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37
点击下图观看动画演示
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38
当只有一块偏振片时， 以光的传播方向为轴旋 转偏振片，透射光的强 度不变． 当两块偏振片的透振方 向平行时，透射光的强 度最大，但是，比通过 一块偏振片时要弱．
当两块偏振片的透振方 向垂直时，透射光的强 度最弱，几乎为零.
紫外线主要作用是化学作用，可用来杀菌和消毒；伦琴射线有较
强的穿透本领，利用其穿透本领与物质的密度有关，进行对人体
的透视和检查部件的缺陷；γ射线的穿透本领更大，在工业和医
学等领域有广泛的应用，如探伤，测厚或用γ刀进行手术．
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34
光的波动性
————光的偏振现象
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35
1.横波与纵波的区别．什么是横波的偏振现象．
电磁波在真空中的传播速度应为：
3.11108ms ≈光速
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26
光的电 磁说 关于光的电磁说的几点强调
1、麦克斯韦根据电磁理论，发现电磁波的波速与光速 相同，提出了光是一种电磁波的假说．赫兹通过实验证实了 光的电磁本质，光的电磁说把光学和电学统一起来了．
2、光的颜色是由电磁波的频率决定的．不同频率的色 光在真空中波速相同，在介质中波速不同．同一色光在不 同介质中，频率（颜色）不变，波长和波速都要改变．在 同一介质中，频率越高，波速起小．
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39
产生上述现象的原因
1、太阳、电灯等普通光源发出的光，包含着 在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而 且沿着各个方向振动的光波的强度都相同．这 种光叫做自然光 .
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40

高考物理 光的波动性课件

高考物理 光的波动性课件
自然
光
自然光
偏振片
横
——要点深化—— 1．自然光与偏振光的区别 除了直接从光源发出的光外，日常生活中遇到的光大都是偏振光． (1)自然光：在任意一个垂直于光传播方向振动的光波的强度都相同． (2)偏振光：在垂直于光波传播方向的平面内，只沿某一个特定方向振动的光．
2．偏振光的产生方式 (1)自然光通过起偏器：通过两个共轴的偏振片观察自然光，第一个偏振片的作用是把自然光变成偏振光，叫起偏器．第二个偏振片的作用是检验光是否为偏振光，叫检偏器． (2)自然光射到两种介质的交界面上，如果光入射的方向合适，使反射光和折射光之间的夹角恰好是90°时，反射光和折射光都是偏振光，且偏振方向相互垂直．
(2)干涉和衍射的图样有相似之处，都是明暗相间的条纹．只是干涉条纹中各条纹宽度和亮度都相同，而衍射条纹中各条纹宽度和亮度均不等，中央条纹最宽最亮．
2．光的直线传播与光的衍射的关系 光的直线传播只是一种特殊情况和近似说法．光在没有障碍物的均匀介质中是沿直线传播的．在障碍物的尺寸比光的波长大得多的情况下，衍射现象不明显，也可以认为光是沿直线传播的．在障碍物的尺寸可以与光的波长相比，甚至比光的波长还小时，衍射现象十分明显，这时就不能说光是沿直线传播的了．
图2
A．红黄蓝紫 B．红紫蓝黄 C．蓝紫红黄 D．蓝黄红紫 解析：双缝干涉条纹平行等距，且波长越大，条纹间距越大，而红光波长大于蓝光波长，故第一幅图为红光，第三幅图为蓝光；又由于黄光波长比紫光波长大，故第四幅图为黄光的衍射图样，第二幅为紫光的衍射图样． 答案：B
知识点三 光的偏振 ——知识回顾—— 1．光的偏振：沿着各个方向振动的光波强度都相同的光叫 ， 通过 后只剩下沿某一方向振动的光叫偏振光． 2．光的偏振证明了光是一种 波．

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当相干光在空间相遇时，光波产生了稳定的加强或减
弱，并在相遇的空间形成明暗相间的条纹，这种的现象叫
f / (×1014 Hz)
光的干涉。光的干涉证明了光是一种波。 在波峰与波谷叠加的地方，光波互相抵消或削弱，形成暗条纹。
菲涅耳开创了光学的新阶段。 并运用大量工具进行数学运算，使实验数据与计算结果一致， 夜间驾车容易被迎面来车的前灯射花眼。 把带肥皂液薄膜的金属圈放在酒精灯旁适当的位置，使眼睛恰能看到由薄膜反射而生成的黄色火焰的 0×10-4 m 以下时, 光通过狭缝后明显偏离了直线方向，但其边缘模糊，由明区逐渐过渡到暗区。 如果在每辆汽车的车灯和司机座位前车窗上各安装一块偏振片，就可避免对方车灯眩光的影响。 当相干光在空间相遇时，光波产生了稳定的加强或减弱，并在相遇的空间形成明暗相间的条纹，这种的现象叫光的干涉。 在波峰与波谷叠加的地方，光波互相抵消或削弱，形成暗条纹。 偏振是横波区别于纵波的一个重要标志。 1678年荷兰物理学家惠更斯向法国科学院提交了著作《光论》。 在波峰与波谷叠加的地方，光波互相抵消或削弱，形成暗条纹。 与牛顿同时代的荷兰物理学家惠更斯首先提出光的波动说。 在书中，惠更斯把光波假设为一纵波，推导和解释了光的直线传播、反射和折射定律，书中并末提到关于光谱分解为各种颜色的问题。 当时牛顿反对光的波动说，主要是因为当时光的波动说还不能很好解释光的直线传播这一基本事实，也不能解释光的偏振现象。 直到1801年，英国物理学家托马斯·杨进行了著名的杨氏干涉实验，1815年法国物理学家菲涅耳进行的“菲涅耳双镜”实验，才令人信
f / (×1014 Hz) 3.9~4.8 4.8~5.0 5.0~5.2 5.2~6.1 6.1~6.7 6.7~7.5
2. 薄膜干涉
如图，点着酒精

2.1光的波动性.pptx

2.1光的波动性.pptx

L L0
图 2-1-4
少和最多？最多时能看到几条干涉条
纹？ 平行光垂直入射，经双棱镜上、下两半折射后，成为两束倾角均为θ
的相干平行光。当幕与双棱镜的距离等于或大于 L0 时，两束光在幕上的重
学海无涯 叠区域为零，干涉条纹数为零，最少，当幕与双棱镜的距离为 L 时，两束 光在幕上的重叠区域最大，为 L，干涉条纹数最多。利用折射定律求出倾 角θ，再利用干涉条纹间距的公式及几何关系，即可求解．
1
2
A
1
I ( A A )2 干涉相加
1
2
I ( A A ) 2干涉相消
1
2
பைடு நூலகம்
I 4 A2cos 2 2 1
2
3、光的干涉
(1)双缝干涉 在暗室里，托马斯·杨利用壁上的小孔得到一束阳光。在这束光里，在
垂直光束方向里放置了两条靠得很近的狭缝的黑
屏，在屏在那边再放一块白屏，如图 2-1-1 所示， 阳光
下表面（即空气与玻璃分界面）反射的情况不同，所以在式中仍有附加
的 半波长光程差。由此
学海无 涯
2h k
2
k 1,2,3 ……明纹
2h
2
(2k
1)
2
k
1,2,3 ……暗纹
干涉条纹为平行于劈尖棱边的直线条纹。每一明、暗条纹都与一定的 k
做相当，也就是与劈尖的一定厚度 h 相当。
任何两个相邻的明纹或暗纹之间的距离 l 由下式决定：
射线 图是 b1 ，折射线是 c1 ；光线 b1 再经过上、下表面
的反射和折射，依次得到 b2 、 a2 、 c2 等光线。 其中之一两束光叠加， a1 、 a2 两束光叠加都能
a
a1

《光的波动性》课件

《光的波动性》课件

圆孔衍射
圆孔衍射实验
通过在光源和屏幕之间设置一个小圆孔，观察光波通过圆孔后的 衍射现象。
衍射图案
圆孔衍射的图案呈现为一个明亮的中心区域，周围环绕着一圈圈明 暗相间的条纹。
条纹特点
随着与中心距离的增加，条纹逐渐变得模糊和细窄。圆孔衍射的条 纹数量和分布规律与圆孔的直径和光波波长有关。
04
光的偏振
偏振现象及其原理
散射系数
描述散射作用的强弱的物理量，与颗粒的大小、 形状、折射率、入射光的波长等因素有关。
大气散射
大气散射的分类
根据散射颗粒的大小，大气散射可分为瑞利散射和米 氏散射。
大气散射的规律
大气散射的强度与波长的四次方成反比，即波长越短 ，散射越强。
大气透射率的计算
根据大气散射的规律，可以计算出不同波长光线在大 气中的透射率。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
散射在生活中的应用
天空颜色的形成
由于大气散射作用，太阳光在穿过大气层时发生散射，形成了天空 的蓝色。
雾的形成
当大气中的水蒸气和微小颗粒较多时，会发生较强的散射作用，使 光线无法直线传播，形成雾。
防晒措施
由于紫外线容易被皮肤吸收，造成皮肤损伤，人们通常采取涂抹防晒 霜、戴帽子等措施来减少紫外线的散射作用。
干涉条件
相干光源、光程差恒定、振动方向相同。
杨氏双缝干涉实验
01
02
03
实验装置
光源、单缝、双缝源经双 缝产生两束相干光波，在 屏幕上形成干涉条纹。
实验结果
明暗交替的干涉条纹，条 纹间距与波长成正比。
薄膜干涉
薄膜干涉现象
光波在薄膜表面反射和透射时发生的 干涉现象。

高考物理总复习课件光的波动性


02
电磁波谱
按波长从长到短排列，包括无 线电波、红外线、可见光、紫
外线、X射线和γ射线等。
03
光是一种电磁波
光具有波粒二象性，既具有波 动性，又具有粒子性。
光的干涉现象
03
干涉现象
双缝干涉实验
薄膜干涉
两列或多列频率相同、振动方向相同、相 位差恒定的波在空间相遇时，某些区域振 动加强，某些区域振动减弱的现象。
德布罗意波的意义
德布罗意波揭示了微观粒子具有波动性的本质，为量子力学 的发展奠定了基础。同时，德布罗意波也解释了许多之前无 法解释的现象，如电子衍射等。
量子力学对光本质的解释
光的波粒二象性
量子力学认为光既具有波动性又具有粒子性。在光的传播过程中，光表现为波动 性；而在光与物质相互作用时，光表现为粒子性。这一现象被称为光的波粒二象 性。
实验装置
单色光源、圆孔、屏幕
实验现象
当单色光通过圆孔时，在屏幕上出现明 暗相间的圆环状衍射条纹，中心为亮斑 。
原理分析ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
光波通过圆孔时发生衍射，衍射光在屏 幕上叠加形成干涉圆环。圆孔衍射的条 纹间距与圆孔直径和光源波长有关。
应用举例
圆孔衍射可用于测量光源的波长、研究 光的传播特性以及制作光学仪器等。
晶体衍射及其应用
圆孔衍射
单色光通过小圆孔后，在 屏幕上形成中心亮斑（艾 里斑），周围环绕着一系 列明暗相间的同心圆环。
光的偏振现象
偏振现象
光在传播过程中，只沿着 某一特定方向振动的现象 。
自然光和偏振光
自然光在各个方向振动的 几率相等，而偏振光只沿 着某一特定方向振动。
马吕斯定律
描述偏振光通过偏振片后 的光强与偏振片透振方向 夹角的关系。

光的波动性(共56张PPT)OK

内疏外密的圆环状干涉条纹
⑸亮纹和暗纹位置
①亮纹
（k=0，1，2，…）
②暗纹
（ k=0，1，2，… ）
③条纹间距
上述条纹间距表达式提供了一种测量光波长的方法
相邻明（暗）条纹中心间的距离
答案：D
5．(2021·山东等级考) 用平行单色光垂直照射一层透明薄膜，观察到如图所示明暗 相间的干涉条纹。下列关于该区域薄膜厚度d随坐标x的变化 图像，可能正确的是 ( )
一切波都能发生衍射，通过衍射把能量传到阴影区域，能够发生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸跟波长差不多．
取一个不透光的屏，在它的中间装上一个宽度可以调节的狭缝，用平行的单色光照射，在缝后适当距离处放一个像屏 ．
激光束
调节狭缝宽窄
像屏
2、光的衍射
单缝衍射条纹的特征
2、光的衍射
①中央亮纹宽而亮．
解析：选C 空气薄层是由两个反射面形成的，两束光在圆弧面与平面反射形成，干涉条纹的间距不是均匀增加，而是随着空气薄层的厚度越向外增加得越快，所以干涉条纹不是疏密均匀的同心圆，故A、B错误；若在透镜AB面上施加向下的微小压力，满足产生这一亮条纹的厚度向外移，即亮环向远离圆心的方向平移，则可看到同心圆向外扩展，故C正确；若在C处不小心沾上了灰尘，空气膜厚度并未发生改变，明暗相间的同心圆条纹排列不变，故D错误。
②两侧条纹具有对称性，亮纹较窄、较暗．
光的衍射
A
B
S
孔较大时——屏上出现清晰的光斑
孔较小时——屏上出现衍射花样
光的衍射
观察下列衍射图样，分析衍射规律：
不同缝宽的单缝衍射
不同色光的单缝衍射
光的衍射
①波长一定时，单缝窄的中央条纹宽，各条纹间距大．
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（满足于目前的状况，不求进步）｜～之若素。④平安；安全（跟“危”相对）：公～｜治～｜转危为～。⑤使有合适的位置：～插｜～顿。⑥动安装；
15.在下列各组的两个现象中都表现出光具 有波动性的是 （ C ） A.光的折射现象、色散现象 B.光的反射现象、干涉现象 C.光的衍射现象、偏振现象 D.光的直线传播现象、光电效应现象
06年南通市二模10
2005年江苏卷6
2005年天津卷20
06年江苏省盐城中学二模9
06年江苏省前黄中学二模8
一方。 【爱神】名西方神话中主宰爱情的神，罗马神话中名叫丘比特（），希腊神话中名叫厄洛斯（）。 【爱斯基摩人】īī名因纽特人的旧称。［爱斯基摩， 英］ 【爱窝窝】?同“艾窝窝”。 【爱屋及乌】《尚书大传?大战篇》：“爱人者，兼其屋上之乌。”比喻爱一个人而连带地关心到跟他有关系的人或物。 【爱惜】ī动因重视而不糟蹋；爱护；艺考生文化课补习 艺考生文化课培训；珍惜：～时间｜～国家财物。 【爱惜羽毛】ī比喻珍重 爱惜自己的名誉。 【爱小】〈方〉形好占小便宜。 【爱心】ī名指关怀、爱护他人的思想感情：老妈妈对儿童充满～。 【爱欲】名爱的欲望，一般指男女间 对情爱的欲望。 【爱重】动喜爱，尊重：他为人热情、正直，深受大家的～。 【僾】*（僾）〈书〉①仿佛：～然。②气不顺畅。 【僾尼】名部分哈尼族人 的自称。 【隘】①狭窄：狭～｜林深路～。②险要的地方：关～｜要～。 【隘口】名狭隘的山口。 【隘路】名狭窄而险要的路。 【??】（薆）〈书〉①隐 蔽。②草木茂盛的样子。 【碍】（礙）动妨碍；阻碍：～事｜有～观瞻｜把地下的东西收拾一下，别让它～脚。 【碍口】∥形怕难为情或碍于情面而不便说 出：求人的事，说出来真有点儿～。 【碍面子】?怕伤情面：有意见就提，别～不说。 【碍难】①动难于（旧时公文套语）：～照办｜～从命。②〈方〉形 为难。 【碍事】∥①动妨碍做事；造成不方便；有妨碍：您往边儿上站站，在这里有点儿～｜家具多了安置不好倒～。②形严重；大有关系（多用于否定 式）：他的病不～｜擦破点儿皮，不碍什么事。 【碍手碍脚】妨碍别人做事：咱们走吧，别在这儿～的。 【碍眼】∥形①不顺眼：东西乱堆在那里怪～的。 ②嫌有人在跟前不便：人家有事，咱们在这里～，快走吧！ 【嗳】（噯）叹表示悔恨、懊恼：～，早知如此，我就不去了。 【嗌】〈书〉咽喉阻塞。 【嫒】
（嬡）见页〖令嫒〗。 【瑷】（璦）瑷珲（ī），地名，在黑龙江。今作爱辉。 【叆】（靉）［叆叇］（）〈书〉形形容浓云蔽日：暮云～。 【暧】（曖） 〈书〉日光昏暗。 【暧昧】形①（态度、用意）含糊；不明白：态度～。②（行为）不光明；不可告人：关系～。 【厂】同“庵”（多用于人名）。 【广】
同“庵”（多用于人名）。 【安】①形安定：心神不～｜坐不～，立不稳。②使安定：～民｜～神｜～邦定国。③对生活、工作等感到满足合适：～于现状
光的波动性(下)
2005年上海卷14
06年苏锡常镇四市一模4
2005年北京卷15
06年南京市模考9
06年高考模拟二7
2006年上海卷6
05年洪泽外国语中学6
06年江苏省淮安中学二模1
06年苏锡常镇四市一模1
06全国重点中学(启东、黄冈)理综卷20
06年江苏省盐城中学二模2
2005年广东卷7
2006年广东卷9ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ