【物理】光學(xué)ppt課件

1、光終究是什么？光終究是什么？1、17世紀(jì)前，原始的光的微粒說：光粒子進(jìn)入人的眼睛引起人的視覺.2、1678年，惠更斯從光和聲景象的某些類似性出發(fā)，提出了光的動(dòng)搖學(xué)說。：t./ ；:；2光的干涉光的干涉S1S2水波的干涉水波的干涉1.什么是波的什么是波的 干涉？干涉？2. 波的干涉條波的干涉條 件是什么？件是什么？ 相關(guān)波源相關(guān)波源 f1 = f2亮亮亮亮亮亮暗暗暗暗S1S2相關(guān)光源相關(guān)光源S1SS1=SS2S1、S2相關(guān)光源相關(guān)光源:1.頻率一樣頻率一樣2.振動(dòng)方向一樣振動(dòng)方向一樣3.相差恒定相差恒定演示演示:雙縫干涉雙縫干涉PP1S1S2Sr1r2P. 亮紋亮紋: r=r2-r1=n (n=

2、0,1,2) 光的干涉產(chǎn)生的緣由光的干涉產(chǎn)生的緣由PP1Q1S1S2Sr1r2Q.暗紋暗紋: r=r2-r1=(2n-1) /2 (n=1,2)條紋間距的推導(dǎo)條紋間距的推導(dǎo)ld, r=r2-r1 =dsin x =ltan lsin r=r2-r1 dx/l亮紋條件亮紋條件: dx/l = k (k=0,1,2)亮紋中心位置亮紋中心位置: x = kl /d條紋間距條紋間距: x =l /d雙縫干涉的條紋間距雙縫干涉的條紋間距條紋間距：條紋間距： X=L / d測(cè)測(cè) X、L、 d S1S2S雙縫干涉的條紋間距雙縫干涉的條紋間距Ld1.增大雙縫間的間隔，增大雙縫間的間隔， 條紋間距條紋間距_2.

3、增大像屏到雙縫的間隔，增大像屏到雙縫的間隔， 條紋間距條紋間距_3. 增大光的波長(zhǎng)，增大光的波長(zhǎng)， 條紋間距條紋間距_增大增大增大增大減小減小各種色光在真空中的波長(zhǎng)和頻率各種色光在真空中的波長(zhǎng)和頻率光的顏色是由波長(zhǎng)光的顏色是由波長(zhǎng)(頻率頻率)決議的決議的.紅紅紫紫:波長(zhǎng)減小波長(zhǎng)減小,頻率增大頻率增大.穩(wěn)定穩(wěn)定1在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,以白光為光源以白光為光源,在屏幕在屏幕上察看到了彩色干涉條紋上察看到了彩色干涉條紋,假設(shè)在雙縫中假設(shè)在雙縫中的一縫前放一紅色濾光片，另一縫前放的一縫前放一紅色濾光片，另一縫前放一綠色濾光片一綠色濾光片,這時(shí)這時(shí)A.只需紅色和綠色的雙縫干涉條紋只需紅色和綠

4、色的雙縫干涉條紋B.紅色和綠色的雙縫干涉條紋消逝紅色和綠色的雙縫干涉條紋消逝,其它其它顏色的雙縫干涉條紋依然存在顏色的雙縫干涉條紋依然存在C.任何顏色的雙縫干涉條紋都不存在任何顏色的雙縫干涉條紋都不存在,但但屏上仍有光亮屏上仍有光亮D.屏上無任何光亮屏上無任何光亮【C】OS1S2S如圖，如圖，SS1=SS2，S1O=S2O，用，用白光作雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，屏上得白光作雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，屏上得到的干涉條紋是到的干涉條紋是A.黑白的，黑白的，O是亮紋是亮紋B.黑白的，黑白的，O是暗紋是暗紋C.彩色的，彩色的，O是亮紋是亮紋D.彩色的，彩色的，O是暗紋是暗紋【C】穩(wěn)定穩(wěn)定2白光的干涉圖樣穩(wěn)定穩(wěn)定4 利用圖中安

5、裝研討雙縫干涉景象利用圖中安裝研討雙縫干涉景象時(shí)，有下面幾種說法時(shí)，有下面幾種說法,其中正確的選項(xiàng)是其中正確的選項(xiàng)是 ：A.將屏移近雙縫，干涉條紋間距變窄將屏移近雙縫，干涉條紋間距變窄B.將濾光片由藍(lán)色的換成紅色的，干涉將濾光片由藍(lán)色的換成紅色的，干涉條紋間距變寬條紋間距變寬C.將單縫向雙縫挪動(dòng)一小段間隔后，干將單縫向雙縫挪動(dòng)一小段間隔后，干涉條紋間距變寬涉條紋間距變寬D.換一個(gè)兩縫之間間隔較大的雙縫，干換一個(gè)兩縫之間間隔較大的雙縫，干涉條紋間距變窄涉條紋間距變窄E.去掉濾光片后，去掉濾光片后， 干涉景象消逝干涉景象消逝【ABD】丈量光的波長(zhǎng)丈量光的波長(zhǎng):條紋間距條紋間距 x =l /d薄膜兩

6、外表的反射光的疊加薄膜兩外表的反射光的疊加薄膜干涉薄膜干涉明明暗暗薄膜兩外表的反射光的疊加薄膜兩外表的反射光的疊加薄膜干涉薄膜干涉d1d2明明暗暗薄膜干涉薄膜干涉薄膜干涉的運(yùn)用薄膜干涉的運(yùn)用等傾法檢查平整度等傾法檢查平整度被測(cè)面被測(cè)面規(guī)范面規(guī)范面ab空氣薄膜空氣薄膜ab穩(wěn)定穩(wěn)定1圖中所示是用干涉法檢查某塊厚玻璃板圖中所示是用干涉法檢查某塊厚玻璃板的上外表能否平的安裝的上外表能否平的安裝.所用單色光是用所用單色光是用普通光源加濾光片產(chǎn)生的普通光源加濾光片產(chǎn)生的.檢查中所察看檢查中所察看到的干涉條紋是由以下哪兩個(gè)外表反射到的干涉條紋是由以下哪兩個(gè)外表反射的光線疊加而成的的光線疊加而成的?A. a的

7、上外表和的上外表和b的下外表的下外表 B. a的上外表和的上外表和b的上外表的上外表C. a的下外表和的下外表和b的上外表的上外表 D. a的下外表和的下外表和b的下外表的下外表【C】穩(wěn)定穩(wěn)定2 劈尖干涉是一種薄膜干涉劈尖干涉是一種薄膜干涉,其安其安裝如圖裝如圖1所示所示.將一塊平板玻璃放置在另將一塊平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夾入兩張紙片，一平板玻璃之上，在一端夾入兩張紙片，從而在兩玻璃外表之間構(gòu)成一個(gè)劈形空從而在兩玻璃外表之間構(gòu)成一個(gè)劈形空氣薄膜氣薄膜.當(dāng)光垂直入當(dāng)光垂直入 射后，從上往下看到射后，從上往下看到的干涉條紋如圖的干涉條紋如圖2所示所示. 現(xiàn)假設(shè)在圖現(xiàn)假設(shè)在圖1安裝安

8、裝中抽去一張紙片，那么當(dāng)光垂直入射到中抽去一張紙片，那么當(dāng)光垂直入射到新的劈形空氣薄膜后，從新的劈形空氣薄膜后，從上往下察看到的干涉條紋上往下察看到的干涉條紋A變疏變疏B變密變密C不變不變D消逝消逝【A】增透膜增透膜照相機(jī)鏡頭上涂有一層增透膜照相機(jī)鏡頭上涂有一層增透膜,加強(qiáng)了綠加強(qiáng)了綠光的透射才干光的透射才干,看上去呈淡紫色看上去呈淡紫色.以以表示表示綠光的波長(zhǎng)綠光的波長(zhǎng),那么所鍍薄膜的厚度最小應(yīng)那么所鍍薄膜的厚度最小應(yīng)為為A. /8B. /4 C. /3 D. 【B】牛頓環(huán)牛頓環(huán)凸透鏡的彎曲外表是個(gè)球面凸透鏡的彎曲外表是個(gè)球面,球外表半徑球外表半徑叫做這個(gè)曲面的曲率半徑叫做這個(gè)曲面的曲率半徑

9、.把一個(gè)凸透鏡把一個(gè)凸透鏡壓在一塊平面玻璃上壓在一塊平面玻璃上,讓單色光從上方射讓單色光從上方射入入,從上往下看凸透鏡從上往下看凸透鏡,可以看到亮暗相間可以看到亮暗相間的圓環(huán)狀條紋的圓環(huán)狀條紋.1.這些環(huán)狀條紋是怎樣產(chǎn)生的這些環(huán)狀條紋是怎樣產(chǎn)生的?2.換曲率半徑更大的凸透鏡換曲率半徑更大的凸透鏡,察看到的圓察看到的圓環(huán)半徑怎樣變化環(huán)半徑怎樣變化?3.該波長(zhǎng)更大的單色光照射該波長(zhǎng)更大的單色光照射,察看到的圓察看到的圓環(huán)半徑怎樣變化環(huán)半徑怎樣變化?變大變大變大變大光光 的的 衍衍 射射水波的傳播水波的傳播S水波的衍射水波的衍射S1光的直線傳播光的直線傳播S光的衍射光的衍射S光的衍射光的衍射 光分開

10、直線傳播途徑繞光分開直線傳播途徑繞到妨礙物陰影里去的景象。到妨礙物陰影里去的景象。衍射時(shí)產(chǎn)生的明暗條紋叫衍衍射時(shí)產(chǎn)生的明暗條紋叫衍射圖樣。射圖樣。光的衍射條件光的衍射條件妨礙物或孔的尺寸小于妨礙物或孔的尺寸小于波長(zhǎng)或者和波長(zhǎng)差不多。波長(zhǎng)或者和波長(zhǎng)差不多。單縫衍射條紋單縫衍射條紋中央條紋亮而寬，中央條紋亮而寬，兩側(cè)條紋較暗較窄兩側(cè)條紋較暗較窄單縫衍射條紋單縫衍射條紋波長(zhǎng)越大，衍射越明顯波長(zhǎng)越大，衍射越明顯白光的單縫衍射條紋白光的單縫衍射條紋光直線傳播構(gòu)成的影光直線傳播構(gòu)成的影圓屏衍射圓屏衍射S泊松亮斑泊松亮斑圓孔衍射圓孔衍射S圓孔衍射圓孔衍射比較比較:雙縫干涉與單縫衍射圖樣雙縫干涉與單縫衍射圖樣

11、比較比較:圓孔衍射與泊松亮斑圓屏衍射圓孔衍射與泊松亮斑圓屏衍射練習(xí)練習(xí)1 用單色光照射雙縫，在像屏用單色光照射雙縫，在像屏上察看到明暗相間的干涉條紋，現(xiàn)上察看到明暗相間的干涉條紋，現(xiàn)用遮光板將其中的一個(gè)縫擋住，那用遮光板將其中的一個(gè)縫擋住，那么像屏上察看到么像屏上察看到A、寬度均勻的明暗相間的條紋。、寬度均勻的明暗相間的條紋。B、中央亮而寬，兩邊窄而暗條紋。、中央亮而寬，兩邊窄而暗條紋。C、一條亮紋。、一條亮紋。D、一片亮光。、一片亮光?！綛】練習(xí)練習(xí)2：察看實(shí)驗(yàn)回答以下問題：察看實(shí)驗(yàn)回答以下問題1.在察看光的衍射景象的實(shí)驗(yàn)中在察看光的衍射景象的實(shí)驗(yàn)中,經(jīng)過緊經(jīng)過緊靠眼睛的卡尺測(cè)腳構(gòu)成的狹縫靠

12、眼睛的卡尺測(cè)腳構(gòu)成的狹縫,觀看遠(yuǎn)處觀看遠(yuǎn)處的日光燈管或線狀白熾燈絲的日光燈管或線狀白熾燈絲(燈管或燈絲燈管或燈絲都要平行于狹縫都要平行于狹縫),可以看到可以看到 A.黑白相間的直條紋黑白相間的直條紋B.黑白相間的弧形條紋黑白相間的弧形條紋C.彩色的直條紋彩色的直條紋D.彩色的弧形條紋彩色的弧形條紋.【C】2.某同窗以線狀白熾燈為光源，利用游某同窗以線狀白熾燈為光源，利用游標(biāo)卡尺兩腳間構(gòu)成的狹縫察看光的衍射標(biāo)卡尺兩腳間構(gòu)成的狹縫察看光的衍射景象后，總結(jié)出以下幾點(diǎn)：景象后，總結(jié)出以下幾點(diǎn)：A.假設(shè)狹縫與燈絲平行，衍射條紋與狹假設(shè)狹縫與燈絲平行，衍射條紋與狹縫平行縫平行B.假設(shè)狹縫與燈絲垂直，衍射條

13、紋與狹假設(shè)狹縫與燈絲垂直，衍射條紋與狹縫垂直縫垂直C.衍射條紋的疏密程度與狹縫寬度有關(guān)衍射條紋的疏密程度與狹縫寬度有關(guān)D.衍射條紋的間距與光的波長(zhǎng)有關(guān)衍射條紋的間距與光的波長(zhǎng)有關(guān)【ACD】3.如下圖是用游標(biāo)卡尺兩測(cè)腳間的狹縫如下圖是用游標(biāo)卡尺兩測(cè)腳間的狹縫察看日光燈光源時(shí)所看到的四個(gè)景象察看日光燈光源時(shí)所看到的四個(gè)景象.當(dāng)當(dāng)游標(biāo)卡尺兩測(cè)腳間的狹縫寬度從游標(biāo)卡尺兩測(cè)腳間的狹縫寬度從0.8mm逐漸變小時(shí)逐漸變小時(shí),所看到的四個(gè)圖像的順序所看到的四個(gè)圖像的順序是是 .abcd練習(xí)練習(xí)3 以下景象各屬于光的什么景以下景象各屬于光的什么景象？象？A、雨后的彩虹。、雨后的彩虹。B、陽(yáng)光下的肥皂泡呈現(xiàn)彩色條

14、紋。、陽(yáng)光下的肥皂泡呈現(xiàn)彩色條紋。C、樹葉上的露珠在陽(yáng)光照射下呈現(xiàn)、樹葉上的露珠在陽(yáng)光照射下呈現(xiàn) 彩色的條紋。彩色的條紋。D、光照射到圓屏后在其陰影中出現(xiàn)、光照射到圓屏后在其陰影中出現(xiàn) 亮點(diǎn)。亮點(diǎn)。橫波的偏振景象橫波的偏振景象只需橫波才有偏振景象只需橫波才有偏振景象.察看思索察看思索讓陽(yáng)光或燈光經(jīng)過偏振讓陽(yáng)光或燈光經(jīng)過偏振片片P,在在P的另一側(cè)察看的另一側(cè)察看.1.以光的傳播方向?yàn)檩S以光的傳播方向?yàn)檩S旋轉(zhuǎn)偏振片旋轉(zhuǎn)偏振片P,透射光的透射光的強(qiáng)度能否發(fā)生變化強(qiáng)度能否發(fā)生變化?2.在在P的后面再放置另一的后面再放置另一個(gè)偏振片個(gè)偏振片Q,以光的傳播以光的傳播方向?yàn)檩S旋轉(zhuǎn)偏振片方向?yàn)檩S旋轉(zhuǎn)偏振片Q,

15、經(jīng)過兩塊偏振片的透射經(jīng)過兩塊偏振片的透射光的強(qiáng)度怎樣變化光的強(qiáng)度怎樣變化?P-起偏器起偏器Q-檢偏器檢偏器幾個(gè)結(jié)論幾個(gè)結(jié)論1.偏振光偏振光:在垂直于傳播方向的平面上在垂直于傳播方向的平面上,只只沿一個(gè)特定的方向振動(dòng)沿一個(gè)特定的方向振動(dòng).2.光是一種橫波光是一種橫波.3.太陽(yáng)光是自然光太陽(yáng)光是自然光(光振動(dòng)沿各方向均勻光振動(dòng)沿各方向均勻分布分布).4.自然光在介質(zhì)外表反射時(shí)自然光在介質(zhì)外表反射時(shí),反射光和折反射光和折射光都是偏振光射光都是偏振光.偏振景象的運(yùn)用偏振景象的運(yùn)用光的電磁說光的電磁說閱讀思索閱讀思索1.按頻率有低到高電磁波譜的陳列順序是按頻率有低到高電磁波譜的陳列順序是什么什么?2.紅

16、外線、紫外線、倫琴射線的特性及主紅外線、紫外線、倫琴射線的特性及主要作用是什么要作用是什么?3.不同的電磁波產(chǎn)生的機(jī)理分別是什么？不同的電磁波產(chǎn)生的機(jī)理分別是什么？紅外線的主要作用紅外線的主要作用熱輻射和紅外遙感熱輻射和紅外遙感紫外線的主要作用紫外線的主要作用化學(xué)作用和熒光效應(yīng)化學(xué)作用和熒光效應(yīng)X射線和射線和射線射線具有很高的能量具有很高的能量,穿透身手強(qiáng)穿透身手強(qiáng).電磁波譜電磁波譜左左右右:頻率頻率 ,波長(zhǎng)波長(zhǎng) 產(chǎn)生的機(jī)理產(chǎn)生的機(jī)理1.無線電波無線電波振蕩電路中自在電子周振蕩電路中自在電子周期性運(yùn)動(dòng)期性運(yùn)動(dòng)2.紅外線、可見光、紫外線紅外線、可見光、紫外線原子的原子的外層電子遭到激發(fā)后產(chǎn)生的外

17、層電子遭到激發(fā)后產(chǎn)生的3.倫琴射線倫琴射線原子內(nèi)層電子遭到激發(fā)原子內(nèi)層電子遭到激發(fā)后產(chǎn)生的后產(chǎn)生的4.射線射線原子核遭到激發(fā)后產(chǎn)生的原子核遭到激發(fā)后產(chǎn)生的電磁電磁波譜波譜無線電無線電波波紅外線紅外線 可見光可見光 紫外線紫外線 X射線射線 射線射線產(chǎn)生產(chǎn)生機(jī)理機(jī)理振蕩電振蕩電路中自路中自由電子由電子的運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)原子外層電子受激輻射原子外層電子受激輻射原子內(nèi)原子內(nèi)層電子層電子受激輻受激輻射射原子核原子核受激輻受激輻射射特性特性波動(dòng)性波動(dòng)性強(qiáng)強(qiáng)熱效應(yīng)熱效應(yīng) 視覺視覺化學(xué)作化學(xué)作用用貫穿作貫穿作用強(qiáng)用強(qiáng)貫穿本貫穿本領(lǐng)最強(qiáng)領(lǐng)最強(qiáng)應(yīng)用應(yīng)用無線電無線電技術(shù)技術(shù)加熱加熱遙感遙感照明照明攝影攝影熒光技熒光技術(shù)

18、、殺術(shù)、殺菌消毒菌消毒檢查探檢查探測(cè)、醫(yī)測(cè)、醫(yī)用透視用透視工業(yè)探工業(yè)探傷、醫(yī)傷、醫(yī)用治療用治療機(jī)理、特性及主要作用機(jī)理、特性及主要作用穩(wěn)定穩(wěn)定1一束單色光從空氣射入玻璃中一束單色光從空氣射入玻璃中,那么那么其其A.頻率不變頻率不變,波長(zhǎng)變長(zhǎng)波長(zhǎng)變長(zhǎng)B.頻率變大頻率變大,波長(zhǎng)不變波長(zhǎng)不變C.頻率不變頻率不變,波長(zhǎng)變短波長(zhǎng)變短D.頻率變小頻率變小,波長(zhǎng)不變波長(zhǎng)不變【C】穩(wěn)定穩(wěn)定2氣候衛(wèi)星向地面發(fā)送的云圖氣候衛(wèi)星向地面發(fā)送的云圖,是由衛(wèi)是由衛(wèi)星上的紅外線感應(yīng)器接納云層發(fā)出星上的紅外線感應(yīng)器接納云層發(fā)出的紅外線而構(gòu)成的圖象的紅外線而構(gòu)成的圖象,云圖上的黑云圖上的黑白程度由云層的溫度高低決議白程度由云層

19、的溫度高低決議,這是這是利用了紅外線的利用了紅外線的A.不可見性不可見性B.穿透性穿透性C.熱效應(yīng)熱效應(yīng)D.化學(xué)效應(yīng)化學(xué)效應(yīng)【C】穩(wěn)定穩(wěn)定3以下關(guān)于紫外線的幾種說法中以下關(guān)于紫外線的幾種說法中,正確的正確的選項(xiàng)是選項(xiàng)是A.紫外線是一種紫色的可見光紫外線是一種紫色的可見光B.紫外線的頻率比紅外線的頻率低紫外線的頻率比紅外線的頻率低C.紫外線可使鈔票上的熒光物質(zhì)發(fā)光紫外線可使鈔票上的熒光物質(zhì)發(fā)光D.利用紫外線可以進(jìn)展電視機(jī)等電器的利用紫外線可以進(jìn)展電視機(jī)等電器的遙控遙控【C】穩(wěn)定穩(wěn)定4 圖為圖為X射線管的構(gòu)造表示圖射線管的構(gòu)造表示圖,E為燈為燈絲電源，要使射線管發(fā)出絲電源，要使射線管發(fā)出X射線，須在射線，須在K、A兩電極間加上幾萬(wàn)伏的直流高壓，兩電極間加上幾萬(wàn)伏的直流高壓，A. 電源正極應(yīng)接在電源正極應(yīng)接在P點(diǎn)點(diǎn),X射線從射線從K極發(fā)出極發(fā)出B. 電源正極應(yīng)接在電源正極應(yīng)接在P點(diǎn)點(diǎn),X射線從射線從A極發(fā)出極發(fā)出C. 電源正極應(yīng)接在電源正極應(yīng)接在Q點(diǎn)點(diǎn),X射線從射線從K極發(fā)出極發(fā)出D. 電源正極應(yīng)接在電源正極應(yīng)接在Q點(diǎn)點(diǎn),X射線從射線從A極發(fā)出極發(fā)出【D】練習(xí)練習(xí)1在電磁波譜中，紅外線、可見光和倫在電磁波譜中，紅外線、可見光和倫琴射線三個(gè)波段的波長(zhǎng)大小關(guān)系是琴射線三個(gè)波段的波長(zhǎng)大小關(guān)系是A.紅外線的波長(zhǎng)大于可見光的波