第一章.光的传播
《光学教案》课件
《光学教案》课件第一章:光的传播1.1 光的基本概念光的定义光的传播方式:直线传播、反射、折射1.2 光的传播速度真空中的光速介质中的光速1.3 光的波动性光的干涉光的衍射光的偏振第二章:光的粒子性2.1 光的光子说光子的概念光子的能量和频率2.2 光电效应光电效应的实验现象光电效应的解释爱因斯坦的光量子假说2.3 光的吸收和发射吸收和发射的原理能级和跃迁第三章:光的折射和反射3.1 折射定律斯涅尔定律折射率的定义3.2 折射现象的解释光线在不同介质中的传播速度色散现象3.3 反射定律反射角和入射角的关系镜面反射和漫反射第四章:透镜和光学仪器4.1 透镜的分类和性质凸透镜和凹透镜透镜的焦距和焦度4.2 透镜的光学成像实像和虚像放大和缩小4.3 常见光学仪器显微镜望远镜相机和投影仪第五章:光的量子性5.1 光的波粒二象性光的波动性和粒子性的关系波粒二象性的实验证明5.2 光的量子化光子的能量和频率光的量子化的实验证据5.3 光的量子理论的应用光电效应的解释原子光谱的解释第六章:光的干涉6.1 干涉现象的基本原理干涉的定义干涉现象的产生条件干涉条纹的性质6.2 双缝干涉实验双缝干涉实验的装置双缝干涉条纹的分布规律双缝干涉实验的数学描述6.3 单缝衍射和双缝衍射单缝衍射的实验现象双缝衍射的实验现象衍射条纹的对比第七章:光的衍射7.1 衍射现象的基本原理衍射的定义衍射现象的产生条件衍射条纹的性质7.2 单缝衍射和圆孔衍射单缝衍射的实验现象圆孔衍射的实验现象衍射条纹的对比7.3 光的衍射应用光学仪器的分辨力光的聚焦和成像光纤通讯技术第八章:光学薄膜和技术8.1 光学薄膜的基本概念光学薄膜的定义光学薄膜的制备方法光学薄膜的性质8.2 光学薄膜的应用抗反射膜增透膜偏振膜8.3 光学信息技术光存储技术光调制技术光开关技术第九章:现代光学9.1 激光原理及其特性激光的产生原理激光的特性:单色性、相干性、方向性激光的应用领域9.2 光纤光学光纤的原理与结构光纤通信技术光纤传感器9.3 非线性光学非线性光学的基本概念非线性光学效应:二次谐波、光学整流等非线性光学在光电子技术中的应用第十章:光学实验与实践10.1 光学实验的基本方法实验仪器与设备实验操作技巧实验数据的处理与分析10.2 常见光学实验项目光的干涉实验光的衍射实验透镜成像实验10.3 光学实验的设计与实践实验方案的设计实验结果的验证与讨论重点和难点解析一、光的传播:这部分内容涉及光的基本概念,光的传播方式,以及光的波动性。
费马原理
则易知当i’=i时,QO+OP为光程最短的路径。
§4 费马原理
Q
第一章 光和光的传播
h1
i1
x
p x n1
O
折射定律
过Q、P点作与Σ面 垂直的平面Π 平面Π内的光程比该 平面外的光程短
Q’ M
h i2 2
P
P’
n2
2
QP p
2
(QOP ) n1QO n2OP n1 h1 x 2 n2 h2 ( p x) 2
2
l
光程差
l n2l2 n1l1
§4 费马原理
二 费马原理的表述
第一章 光和光的传播
(1)定义:两点间的实际路径就是光程(或所需传 播时间)平稳的路径 极小值(常见)
(QP ) ndl 0
( L)
P
Q
极大值(个别) 常数值(物—象等光程性)
l1
(2)由费马原理推导几何 光学三定律
① 直线传播定律 ② 反射定律
Q
N l 2
M l3
介质1 n1
介质2 介质3 n2 n3
P
③ 折射定律
§4 费马原理
第一章 光和光的传播
• (1)光的直线传播定律 在均匀介质中,两点间光程最短的路径 是直线。
§4 费马原理
第一章 光和光的传播
Q点发出的光经 反射面Σ到达P点 P’ 是 P 点关于 Σ 面的对称点。 直线QP’与反射 面Σ交于O点。 P,Q,O三 点确定平面Π。
《光学教案》课件
《光学教案》课件第一章:光的传播1.1 光的传播概述介绍光是一种电磁波,能够在真空中传播。
解释光的传播速度为每秒约300,000公里。
1.2 光的传播方式讨论光的直线传播和反射、折射现象。
解释光的反射定律和折射定律。
1.3 光的传播应用探讨光在日常生活和科技领域的应用,如光纤通信、太阳能等。
第二章:光的波动性2.1 光的波动性概述介绍光的波动性是光的本质特性之一。
解释光的波长、频率和速度之间的关系。
2.2 光的干涉和衍射讨论干涉现象,如双缝干涉和杨氏实验。
解释衍射现象,如光的圆孔衍射和狭缝衍射。
2.3 光的偏振介绍光的偏振现象,即光的电场矢量在特定平面上的振动。
探讨偏振光的应用,如偏振片和偏振光显微镜。
第三章:光的颜色和光谱3.1 光的颜色概述介绍光的颜色是由光的波长决定的。
解释光的可见光谱是由红、橙、黄、绿、蓝、靛和紫色组成的。
3.2 光谱的分类讨论连续光谱、发射光谱、吸收光谱和反射光谱的概念。
探讨光谱分析在科学研究中的应用,如光谱仪器的使用。
3.3 光的合成和分解介绍光的合成是指两种或多种颜色的光混合后产生新的颜色的现象。
解释光的分解是指白光通过三棱镜分解成七种颜色的光谱。
第四章:光的折射和透镜4.1 光的折射概述介绍光从一种介质进入另一种介质时速度的变化导致方向的改变。
解释折射定律,即入射角和折射角之间的关系。
4.2 透镜的分类和性质讨论凸透镜和凹透镜的形状和焦距的概念。
探讨透镜对光线的聚焦和发散作用。
4.3 透镜的应用介绍透镜在日常生活和科技领域的应用,如眼镜、显微镜和望远镜等。
第五章:光学成像5.1 成像的基本原理介绍光的传播和反射、折射现象在成像中的作用。
解释实像和虚像的概念。
5.2 凸透镜成像讨论凸透镜成像的规律,如物距和像距的关系。
探讨凸透镜成像的应用,如照相机和投影仪等。
5.3 凹透镜成像介绍凹透镜成像的特点和应用。
解释凹透镜对光线的作用和成像的效果。
《光学教案》课件第六章:光的散射6.1 光的散射概述介绍光在通过不均匀介质时发生的散射现象。
九年级全一册物理知能b本
九年级全一册物理知能b本物理是一门研究自然界物质和能量运动规律的学科,是自然科学中的一支重要分支。
九年级全一册物理知能B本是一本涵盖九年级物理知识和技能的教材,旨在培养学生的物理思维和动手能力。
本文将以各个章节内容为线索,介绍九年级全一册物理知能B本的核心知识点。
第一章:光的传播和成像光是指可见光,是一种电磁波,具有波粒二象性。
光的传播可通过直线传播、反射和折射等方式实现。
反射是指光线从一种介质到另一种介质时改变传播方向,符合反射定律。
折射是指光线从一种介质进入另一种介质时改变传播方向和速度,符合折射定律。
第二章:光的色散和光的成像光的色散是指光线经过一个棱镜后,不同频率的光线由于折射角度不同而产生分散现象。
光的成像是指光线经过透镜或镜子后,在屏幕上形成清晰的图像。
透镜有凸透镜和凹透镜之分,成像时需要根据物体与镜子的位置关系和透镜的成像规律进行判断。
第三章:电路基本知识电路是指电流在导体中的传输路径。
电路中的三要素包括电源、导体和电阻。
电源是提供电流的装置,例如电池、发电机等。
导体是传递电流的介质,例如导线、电路板等。
电阻是阻碍电流流动的元件,例如电阻器、灯泡等。
电流的方向由正极指向负极。
第四章:恒定电流电路及欧姆定律恒定电流电路是指电路中电流大小恒定不变的电路。
欧姆定律是指在恒定电流下,电导率等于电流强度与电压之比,即U=IR。
其中U代表电压,I代表电流强度,R代表电阻。
欧姆定律是电路分析和计算的基础。
第五章:串联电路和并联电路串联电路是指电器依次连接在同一个电路中,电流强度相同,电压可以叠加。
并联电路是指电器与电源并联连接,电压相同,电流可以叠加。
串联电路和并联电路是日常生活中常见的电路连接方式。
第六章:电功率和电能电功率是指单位时间内电能的转化速率,通常用符号P表示,单位是瓦特(W)。
电能是指电流做功所具有的能量。
电功率和电能的计算公式为P=VI,其中V代表电压,I代表电流强度。
第七章:电磁感应和电磁场电磁感应是指导线在磁场中移动时,会产生感应电动势和感应电流。
光的反射现象教案公开课
光的反射现象教案公开课第一章:光的传播与反射概念1.1 光的传播讲解光的传播方式,包括直线传播和曲线传播。
通过示例说明光在不同介质中的传播速度。
1.2 反射现象引入反射现象的概念,解释光的反射是如何发生的。
讲解反射的两种类型:镜面反射和漫反射。
1.3 反射定律介绍反射定律的内容,包括入射角和反射角的关系。
通过图示和实验展示反射定律的运用。
第二章:镜面反射2.1 镜面反射的原理解释镜面反射的原理,强调光滑表面的作用。
展示不同材质的镜面反射效果。
2.2 平面镜成像讲解平面镜成像的原理,解释成像的特点。
通过实验和图片展示平面镜成像的实例。
2.3 凹面镜和凸面镜介绍凹面镜和凸面镜的特点和应用。
解释凹面镜和凸面镜对光线的作用。
第三章:漫反射3.1 漫反射的原理解释漫反射的原理,强调粗糙表面的作用。
展示不同材质的漫反射效果。
3.2 散射现象讲解散射现象的概念,解释其与漫反射的关系。
通过实验和图片展示散射现象的实例。
3.3 光的吸收与反射讲解光在物体表面的吸收与反射过程。
通过实验和图片展示吸收与反射对光线的影响。
第四章:反射现象的应用4.1 眼镜和镜子介绍眼镜和镜子的原理和构造。
解释眼镜如何通过反射现象帮助我们看清楚物体。
4.2 望远镜和显微镜讲解望远镜和显微镜的原理和构造。
解释望远镜和显微镜如何利用反射现象放大远处或微小的物体。
4.3 太阳能利用介绍太阳能利用的原理和应用。
解释太阳能电池板如何通过反射现象将光能转化为电能。
第五章:反射现象实验与观察5.1 实验一:反射定律的验证设计实验步骤,让学生观察和测量入射角和反射角的关系。
通过实验结果验证反射定律。
5.2 实验二:平面镜成像设计实验步骤,让学生观察平面镜成像的特点。
通过实验结果解释平面镜成像的原理。
5.3 实验三:凹面镜和凸面镜设计实验步骤,让学生观察凹面镜和凸面镜的特点。
通过实验结果解释凹面镜和凸面镜的作用。
5.4 实验四:漫反射现象观察设计实验步骤,让学生观察不同材质的漫反射效果。
光学中的光学成像技术
光学中的光学成像技术光学成像技术在我们的日常生活中扮演着重要的角色。
从眼镜到相机再到望远镜,其应用范围非常广泛。
本文将介绍光学中的光学成像技术,从成像原理到应用,为读者提供深入了解这一技术的机会。
第一章成像原理1.1 光的传播光的传播是成像技术的基础。
在真空中,光可以直线传播,但在介质中,光传播会发生一些有趣的现象,如折射和反射。
当光从一种介质传播到另一种介质时,它的速度和方向都会发生改变。
这种现象被称为折射。
反射是另一种现象,当光从一个物体反射到另一个物体时,我们能够看到它。
这是成像技术的关键之一。
1.2 焦点和焦距当光束聚焦在一个点上时,该点被称为“焦点”。
焦点的位置取决于聚集光线的方式,通常需要使用透镜或曲面镜来实现。
此外,焦距是指参照物平面到透镜或镜面的距离。
焦距取决于透镜或曲面的几何形状和折射率。
第二章光学成像设备2.1 显微镜显微镜是一种用于观察显微级物质的光学仪器。
它的基本结构由物镜、目镜和台面组成。
物镜是可移动的,可以设置不同的放大倍数。
显微镜的分辨率越高,放大倍数就越高。
2.2 照相机照相机是一种光学成像设备,可捕捉静态或动态图像。
它由镜头、光圈和感光元件组成。
镜头负责聚焦,光圈控制光线的穿透量,感光元件可将图像转换为数字格式。
2.3 望远镜望远镜是一种用于观测远距离物体的光学仪器。
它由物镜和目镜组成。
物镜负责聚焦并收集有关成像物体的光,目镜使成像得以观测。
第三章光学成像应用3.1 医学成像医学成像旨在提供人体内部结构的视觉呈现,以帮助诊断和治疗疾病。
医学影像学技术包括X射线放射、核磁共振成像(MRI)和计算机断层扫描(CT)等,这些技术基于光学成像学原理。
3.2 遥感成像遥感成像是通过使用各种传感器和设备来获取地球表面信息的技术。
利用遥感技术,我们可以收集和分析海洋和陆地的数据,以获取更全面的环境信息。
这些传感器和设备基于光学成像原理,例如可见光和赤外线。
3.3 装置检测光学成像技术可以用于制造业的装置检测任务。
最新浙教版七年级下册物理知识点汇总复习
最新浙教版七年级下册物理知识点汇总复
习
本文档旨在对最新浙教版七年级下册物理知识点进行汇总和复。
以下是各章节的重点内容:
第一章:光的传播
- 光的传播:直线传播和反射传播
- 镜面反射:法则、反射角和入射角之间的关系
- 平面镜成像:虚像和实像
- 光的折射:折射定律
第二章:光的反射和折射
- 光的反射:发生在光线遇到光滑表面时
- 光的折射:发生在光线从一个介质进入另一个介质时
- 球面镜:凹面镜和凸面镜的特点和成像规律
第三章:声音的传播
- 声音的传播:通过媒质的脉动传播
- 声音的特点:音调、音量和音色等
- 声音的反射:声音遇到硬表面会发生反射
- 声音的吸收:声音能被物体吸收而减弱
第四章:机械压缩弹力
- 机械压缩:物体被压缩时发生形变
- 机械弹力:物体恢复原状时产生的力
- 弹簧:弹性力和胜任量的关系
第五章:水的变化过程
- 水的三态:固态、液态和气态
- 水的融化和凝固:固态和液态之间的相互转化
- 水的蒸发、沸腾和凝结:液态和气态之间的相互转化- 水循环:水在地球上的循环过程
第六章:测量长度
- 长度的量纲:米和千米的关系
- 长度的测量:使用尺子或直尺进行测量
- 不规则物体的测量:使用线圈法或水位法进行测量
以上是七年级下册物理的重点内容,希望对你的复有所帮助。
请注意,本文档内容仅供参考,如需详细的教材内容和解释,请查阅相关教材或咨询教师。
《光是怎样传播的》PPT课件
二、探索 光的传播路线
纸屏上能看到手 电筒的光斑吗?
二、探索 光的传播路线ห้องสมุดไป่ตู้
纸屏上能看到手 电筒的光斑吗?
二、探索
纸屏上的光斑在卡纸移动前后有什么变 化?你怎么解释这个现象?
二、探索
通过实验,你认为光是怎样传播的?
光是沿着直线的形式传播的。
同一种均匀的物质中
三、研讨
1.你能利用光传播的道理,简单解释为什么我们能够听到屏幕后 说话人的声音却看不见他本人了吗?
2.与声音的传播 相比,光的传播 有什么特点?
三、研讨
3.你还有哪些证据可以用来证明光沿直线传播传播?
丁达尔效应
四、拓展 光沿直线传播在生活中有哪些应用呢?
列队对齐
感谢收看!
五年级 科学学科
1.2光是怎样传播的
-.
一、聚焦
像声音一样, 光也有自己的 传播方式。与 声音的传播相 比,光的传播 有什么特点?
一、聚焦 声音是怎样传播的?
以声波的形式 传播必须依靠介质(真空无法传播)
二、探索 光的传播路线
实验分两步进行 第一步:用夹子固定住带孔的纸板,将中间的孔放在同一直线 上,观察光斑的位置。 第二步:将第二或第三张纸板向左或向右移动5厘米,观察纸 屏上光斑的变化。
七年级第一章知识点科学
七年级第一章知识点科学目录一、光的性质- 光的传播方式- 光的直线传播- 光的反射- 光的折射二、声的性质- 声的产生和传播- 声的音调和音量- 声的反射和回声三、力的基本概念- 力的种类及其相互作用- 牛顿第一定律- 牛顿第二定律- 牛顿第三定律四、压强与浮力- 压强的概念和压强公式- 浮力的概念和浮力公式五、运动与力学功- 运动的基本概念- 动能和势能- 力学功的定义和计算方法六、简单机械- 杠杆原理- 滑轮原理- 斜面原理一、光的性质光的传播方式:光可以通过真空、空气、水、玻璃等介质进行传播。
在不同的介质中,光的速度不同,但在同一介质中,光传播的速度是恒定的。
光的直线传播:光在传播过程中是直线传播的,这是光的一种基本性质。
在同一介质中,光传播的方向是不变的,这是因为光的传播速度和方向在介质中是恒定的。
光的反射:当光线碰到物体表面时,会发生反射。
反射光线的方向与入射光线的方向相同,反射光线和物体表面的法线成相等的角度。
光的折射:当一束光线从一种介质进入另一种介质中时,光线的传播方向会发生改变,这种现象被称为光的折射。
根据斯涅尔定律,光线进入另一种介质时,入射角和折射角的正弦之比保持不变。
二、声的性质声的产生和传播:声是一种机械波,是由物体的振动产生的。
声在介质中传播,其传播速度取决于介质的性质。
在空气中,声的传播速度为340米/秒。
声的音调和音量:声音高低的频率称为音调,频率越高,音调越高。
声音大小的强度称为音量,强度越大,音量越大。
音调和音量是衡量声音特征的重要指标。
声的反射和回声:当声波传播到物体表面时,会发生反射,并在环境中形成回声。
回声时间是指声音从发出到反射回来的时间间隔,可以用来计算物体与发声者之间的距离。
三、力的基本概念力的种类及其相互作用:力是物体之间相互作用的表现,包括接触力、重力、弹力等。
物体之间的力是相互作用的,即任何一个物体对另一个物体施加了力,也同样会受到另一个物体的作用力。
物理八年级第一章知识点归纳总结
物理八年级第一章知识点归纳总结物理八年级第一章主要介绍了光的传播和光的特性。
通过学习这一章的内容,我们可以更好地理解光是如何传播的,以及光的一些基本特性。
接下来,我将对该章的知识点进行归纳总结,帮助大家更好地了解这一章的内容。
1. 光的传播光是一种电磁波,它能在真空和透明介质中传播。
光的传播速度是固定的,约为3 × 10^8 m/s。
在介质中传播时,光的速度会减小。
2. 光的直线传播光在均匀介质中直线传播,这是由于光在各个方向传播的速度相同。
3. 光的反射当光线碰到光滑的镜面时,发生光的反射现象。
光的反射遵循入射角等于反射角的定律。
反射可以形成镜像。
4. 光的折射当光线从一种介质射入另一种介质时,会发生光的折射现象。
光的折射遵循折射定律,即入射角的正弦与折射角的正弦之比在两个介质中的折射率比值相等。
5. 光的色散光的色散是指光在经过折射时,不同颜色的光会发生不同程度的偏折。
这是由于不同波长的光在介质中的传播速度不同而引起的。
6. 白光的组成白光是由多种颜色的光混合而成的。
经过三棱镜的折射,可以将白光分解成七种颜色,即红橙黄绿青蓝紫,也称为彩虹色。
7. 光的反射和折射的应用光的反射和折射在生活中有着广泛的应用。
例如,平面镜、曲面镜和透镜都是利用光的反射和折射性质而设计的。
8. 光的消失当光线经过不透明物体时,由于物体的吸收和散射,光会被阻止传播。
光在消失的过程中会转化为其他形式的能量。
通过以上的归纳总结,我们对物理八年级第一章的知识点有了更清晰的认识。
光的传播和特性是我们理解光学原理和应用的基础,在日常生活和科学研究中都有着重要的意义。
希望通过学习本章内容,大家可以进一步培养兴趣,深入了解和应用光学知识。
《光是怎样传播的》小学科学五年级上册PPT课件
2.光是怎样传播的
光的传播方式与声音的传播方式有什么不同?
声音是怎样传播的?
思考:光是怎样传播的? 如何来证明自己的猜测呢?
光是怎样传播的?
实验材料:
手电筒
卡纸
夹子
光是怎样传播的?
实验过程:
1.在3张卡纸的同一位置上分别打一个小孔; 2.两端折边分别固定,并直立在桌子上; 3.两张卡纸间隔约15厘米; 4.在第3张打洞的卡纸约15厘米处,立一张卡纸作为纸屏; 5.拉上窗帘,关闭灯光,保证室内处于昏暗环境。
移动一张纸后的实验
画一画光的行进路线
纸屏
通过这两个实验,大家明白了什么呢?
的聆听
光是怎样传播的?
实验要求:
1.保证手电筒的光是唯一光源。 2.实验需做3次。 3.做好后,及时记录光的传播路径。
光直接穿过小孔实验
画一画光的行进路线
纸屏
移动一张纸后的实验
实验要求:
1.横向移动中间的一张有孔卡纸,向左或向右移动5厘米。 2.实验做3次,直到能够清晰看到光斑。 3.观察光斑,记录光的行进路线。
第一章 几何光学
以光线概念为基础研究光的 传播和成像规律
§1.1 光线传播的基本定律
一.几何光学的实验定律
1.光的直线传播定律。(各向同性介质中)
共面
2.反射定律和折射定律:
分于法线两侧 角度关系
3.光的独立传播定律和光路可逆原理(各向同性介质中)
几何光学中常用的器件-----棱镜
作用:改变光路 色散分光
s
2 2 2
n (s r)
n
s
/2
/2
0
/ 2
(s r )
1 n (s r )
2
n
1
/2
0
(s r)
/
求出上两式联立方程的解,可得一对特殊的共轭点, 称为球面折射的齐明点或不晕点 对一对齐明点,宽光束经球面折射仍能成像。
(二)把光束限制在傍轴区,即
则有:
2
cos 1
共轴球面系统的基点基面
(1) 焦点与焦平面
焦平面的普遍意义:顶点位于焦平面上的光束,其共轭光束为平行光束; 顶点位于焦点上的光束,其共轭光束与主光轴平行。 物(像)方焦点F( F'):与无限远处像(物)点共轭的轴上物(像)点。 物(像)方焦平面:过物(像)方焦点F( F' )的垂轴平面。
2
在傍轴区d<<s,s/,|r|;略去二阶以上无穷小量得
d (r s) PM s 1 2 s
d (r s' ) M P s ' 1 2 s'
因此,光程
d (r s) d (r s' ) [ PMP ' ] ns 1 2 2 ns ' 1 s s'
《光的直线传播》物理教案
《光的直线传播》物理教案第一章:光的传播简介1.1 光的传播概念引入光的概念,让学生了解光是一种电磁波,能够在真空中传播。
解释光的传播是指光波从光源传播到其他地方的过程。
1.2 光的传播方式介绍光在介质中的传播方式,包括直线传播和曲线传播。
强调在真空中光的传播是直线传播,速度为常数,约为3×10^8 m/s。
第二章:光的直线传播现象2.1 激光准直利用激光演示光的直线传播现象,让学生观察到光线的直线传播特性。
解释激光准直现象,让学生了解激光具有高度的直线传播性。
2.2 小孔成像通过实验或图片展示小孔成像现象,让学生了解光通过小孔时能形成倒立的像。
解释小孔成像的原理,引导学生理解光的直线传播特性。
第三章:光的传播速度3.1 光速的概念引入光速的概念,让学生了解光在真空中的传播速度约为3×10^8 m/s。
强调光速是一个常数,不随光源或观察者的运动而改变。
3.2 光速的测量介绍光速的测量方法,如利用光速与时间和距离的关系进行测量。
让学生了解不同的介质中光速会有所不同,例如在水中光速会减慢。
第四章:光的折射现象4.1 折射的定义引入折射的概念,让学生了解光从一种介质传播到另一种介质时会发生速度和方向的改变。
解释折射是由于光在不同介质中传播速度不同而产生的现象。
4.2 斯涅尔定律介绍斯涅尔定律,让学生了解折射角与入射角之间的关系。
通过实验或图片展示折射现象,让学生观察到光线的折射现象。
第五章:光的反射现象5.1 反射的定义引入反射的概念,让学生了解光从一种介质传播到另一种介质时会发生方向的改变,但速度不变。
解释反射是由于光遇到界面时部分光线返回原介质而产生的现象。
5.2 反射定律介绍反射定律,让学生了解反射角与入射角之间的关系。
通过实验或图片展示反射现象,让学生观察到光线的反射特性。
第六章:光的干涉现象6.1 干涉的定义引入干涉的概念,让学生了解光波的干涉是指两束或多束光波相互叠加产生明暗条纹的现象。
费马原理(共5张PPT)
① 直线传播定律 ② 反射定律
③ 折射定律
Q 介质1 介质2 介质 P
n1
n2 3 n3
§4 费马原理
第一章 光和光的传播
• 〔1〕光的直线传播定律
•
在均匀介质中,两点间光程最短的
途径是直线。
§4 费马原理
第一章 光和光的传播
那么易知当i’=i时,QO+OP为光程最短的途径。 常数值(物—象等光程性) 在均匀介质中,两点间光程最短的途径是直线。 过Q、P点作与Σ面垂直的平面Π 在一样时间内光在真空中传播的间隔 常数值(物—象等光程性) P’是P点关于Σ面的对称点。 过Q、P点作与Σ面垂直的平面Π
§4 费马原理
第一章 光和光的传播
§4 费马原理
一 光程
在一样时间内光在真空中传播的间隔
折射率和路程的乘积
m
(QP) ni li i1
l1 N l2 M l3
Q 介质1 介质2 介质 P
n1
n2 3 n3
物理意义:可以经过比较两个振动的光程来调查两个振 动的步伐〔相位〕差别。
位相差 2 l
Q点发出的光经反 射面Σ到达P点
P’是P点关于Σ 面的对称点。
直线QP’与反射面 Σ交于O点。
P,Q,O三点 确定平面Π。
那么易知当i’=i时,QO+OP为光程最短的途径。
§4 费马原理
第一章 光和光的传播
Q
h1 i1 x
px n1
Q’
O P’
折射定律
过Q、P点作与Σ面垂直 的平面Π
光程差 l n2l2n1l1
§4 费马原理
第一章 光和光的传播
二 费马原理的表述
〔1〕定义:两点间的实践途径就是光程(或所需传播时
第一章光和光的传播
红 蓝
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下页Βιβλιοθήκη 1.波的几何描述 1.波的几何描述
§3惠更斯原理
波阵面
某时刻波到达的质点连接成面,这些质点具有相同的相位.
波前
波面
走在最前面的波阵面. 走在最前面的波阵面.
波前 波线
波线
代表波传播方向的线. 代表波传播方向的线.
波面
(a)球面波 球面波
在各向同性的介质中,波面⊥ 在各向同性的介质中,波面⊥波线
i1
C D
i2
E B,符合折射定律的光线 符合折射定律的光线ABD 由 A 到 B, 符合折射定律的光线ABD 的光程, 比任何其他由A 的光程 , 比任何其他由 A 至 B 的路 径的光程都小. 径的光程都小. B
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(2) 等光程的例子
A
B
回转椭球凹面镜, 回转椭球凹面镜,自其一个 焦点发出, 焦点发出,经镜面反射后到 达另一焦点的光线等光程. 达另一焦点的光线等光程. 几何光学的实验定律受费马原理的 支配,前者比后者更具有概括性. 支配,前者比后者更具有概括性.
A
所用时间为 t = 1
B
c
∫ nds
A
A
2.费马原理表述为: 费马原理表述为: 费马原理表述为 光从一点传播到另一点将循着这样一条路径, 光从一点传播到另一点将循着这样一条路径, 光沿 这条路径传播所需要的时间同附近的路径比起来, 这条路径传播所需要的时间同附近的路径比起来,不是 最大,便是最小,或者相同.换句话说 换句话说, 最大,便是最小,或者相同 换句话说,光沿着所需时间 为极值的路径传播. 有极值的条件是定积分的变分 函数的微分)为零. 变分( 时间 t 有极值的条件是定积分的变分(函数的微分)为零
光和光的传播
第一章光和光的传播§1-1光和光学一、光的本性1、光学的发展简史从17世纪开始,牛顿的微粒:认为光是按照惯性定律沿直线飞行的微粒流。
惠更斯(C.Huygens)提出的光的波动理论,认为光是在一种特殊弹性介质中传播的机械波。
但17、18世纪,主要是光的微粒理论起着主导作用。
主要问题是得出了光在水中的速度比在空气中大的错误结论。
19世纪初,托马斯·杨(Thomas Y oung)和菲涅耳(A.J.Fresnel)等人的实验和理论工作把光的波动理论大大推向前进,用波动理论解释光的干涉、衍射现象,初步测定了光的波长,并根据光的偏振现象确认光是橫波。
得出了光在水中的速度比在空气中小的正确结论,是在1862年由傅科(J.B.L.Foucault)的实验所证实。
因此,19世纪中叶,光的波动说战胜了微粒说。
惠更斯-菲涅耳旧波动理论的弱点,和微粒理论一样,在于它们都带有机械论的色彩,有着很大的局限性。
重要的突破发生在19世纪60年代,麦克斯韦(J.C.Maxwell)的著名电磁理论,这个理论预言了电磁波的存在,并指出电磁波的速度与光速相同。
因此麦克斯韦确信光是一种电磁现象,即波长较短的电磁波。
光的电磁理论以大量无可辩驳的事实赢得了普通的公认。
19世纪末、20世纪初是物理学发生伟大革命的时代。
正当人们在欢庆宏伟的经典物理学大厦落成的时候,一个个使经典物理学理论陷入窘境的惊人发现接踵而来。
当时物理学界的权威开耳文(Lord Kelvin)爵士把光以太和能均分定理的困难比喻作笼罩在物理学晴朗天空中的两朵“乌云”。
为了解决在黑体辐射实验中的“紫外灾难”问题,1900年普朗克(M.Planck)提出了量子假说。
2、光的本性光的某些方面的行为像经典的“波动”,另一些方面的行为却像经典的“粒子”。
这就是所谓“光的波粒二象性”。
一般情况下,在描述光的传播和光波的叠加时,光主要体现出它的波动性;在描述光与物质相互作用时,光主要体现出它的粒子性。
九年级物理知识点归纳总结十七章
九年级物理知识点归纳总结十七章第一章:光传播的基本规律1.1 光的传播路径和特性1.2 光的反射定律与折射定律1.3 镜面反射和球面反射1.4 色散与光的干涉第二章:光的成像2.1 凸透镜的成像规律2.2 凹透镜的成像规律2.3 透镜组的成像规律2.4 光学仪器的应用:显微镜、望远镜等第三章:电流与电阻3.1 电流的概念与表达式3.2 以Omh法则计算电阻3.3 系列电路和并联电路3.4 电功率和电能计算第四章:电解质溶液的电离与电解4.1 电解质溶液的电离过程4.2 电解与化学方程式4.3 电解质溶液的导电性与浓度第五章:化学与电能5.1 化学反应与电能转化5.2 电化学电池的构造与原理5.3 电解与电池的区别与联系5.4 电化学反应的应用:电镀、蓄电池等第六章:磁场与电流6.1 磁场的概念与性质6.2 安培法则与洛伦兹力6.3 磁场对电流的作用6.4 电磁铁与电动机的工作原理第七章:电磁感应与电磁振荡7.1 电磁感应现象与法拉第电磁感应定律 7.2 自感与互感的基本原理7.3 电磁感应与发电机工作原理7.4 电磁波的传播与特性第八章:物质的热性质8.1 温度与热量的概念8.2 热能守恒定律与传热方式 8.3 物体的热膨胀与表达式8.4 理想气体的状态方程及应用第九章:热传导与热辐射9.1 热传导的基本规律9.2 热传导方程的应用9.3 热辐射与斯特藩定律9.4 火的燃烧与烟雾探测器第十章:机械振动与波动10.1 机械振动的基本概念10.2 机械振动的简谐性10.3 波动的基本特性与传播10.4 声音的特性与传播速度第十一章:物质组成与转化11.1 物质的元素与化合物11.2 元素周期表与元素的分类 11.3 化学反应式与化学平衡 11.4 化学反应速率与影响因素第十二章:空气与酸碱盐12.1 空气的成分与组成12.2 空气中水的存在形式12.3 酸碱盐的基本性质与区别 12.4 酸碱中和的应用与案例第十三章:化学能与储能13.1 化学能的概念与计算13.2 燃料的选择与能量转化 13.3 概念与构造13.4 化学能与环保问题第十四章:核能与放射性14.1 原子核的组成与稳定性 14.2 放射性的本质与射线类型14.3 放射性的危害与防护措施14.4 核能利用与核能的和平用途第十五章:电能的传输与转换15.1 电能的传输方式与损耗15.2 电网输电与变压器原理15.3 电能的转换与利用技术15.4 动力的计算与效率第十六章:物质的分子构造16.1 物态与分子间相互作用力16.2 晶体与分子的结构与类型16.3 分子间力与物质的物理性质16.4 分子的形状与分子极性第十七章:科学实验与技术应用17.1 科学实验的设计与控制变量17.2 物理实验器材与测量17.3 物理实验中的数据处理与分析17.4 科技的发展对社会与日常生活的影响本文对九年级物理涉及的知识点进行了全面归纳总结,涵盖了从光传播、电流与电阻到科学实验与技术应用的所有章节。
光的传播课件范文
大家好,今天我将会为大家讲解一下关于光的传播,这是我们生活中非常重要的一部分。
光的传播是自然界中的一种现象,不论是在自然界中还是在人工环境中,光都是随处可见的,它的作用十分广泛。
什么是光?光是一种电磁波,它是震荡的电磁场和磁场的传播,其反应方式就像是一个波浪一样。
在电磁波的发生过程中,电场和磁场是互相作用的,它们会相互激发,不断转换成相应的强度。
在这个过程中,光速恒定不变。
光的传播速度是光速,即299792458米/秒。
同时,光的传播范围很广,它可以通过空气、水、真空等物质传播。
光的传播受到很多因素的影响。
其中,空气的密度、湿度、温度都会对光的传播产生影响。
一般情况下,光在空气中的速度是固定的,而在水和油等物质中,光会受到折射的影响,导致传播速度发生变化。
不仅如此,光在传播过程中,也会发生衍射和干涉现象,这些现象对于光的传播起到非常重要的作用。
在我们的生活中,我们经常可以看到光的传播现象。
例如,我们可以在云层中看到奇妙的彩虹,这种现象正是光的折射和反射产生的。
同样,我们在也可以在水中看到如此美丽的水下景色,这也是光在水中的折射产生的效果。
我们还可以通过光学仪器来观察到普通肉眼看不到的物体,例如显微镜、望远镜等等。
总结一下,光的传播是我们生活中一个非常重要的现象。
光的传播不仅存在于自然界中,而且也还存在于我们的人工环境中。
虽然光的传播存在着很多影响因素,但是我们可以利用这些影响因素,使得光的传播过程变得更加美丽、更加神奇。
谢谢大家的听讲,让我们共同去探索更多关于光的传播的奥秘。
优翼九年级物理下册课件
优翼九年级物理下册课件1.第一章:光的直线传播-介绍光的直线传播特性-光的直线传播和直线传播实验-光的反射和折射-光的直线传播在光学器件中的应用2.第二章:光的反射和成像-光的反射规律和反射率-平面镜的成像原理、焦距和应用-曲面镜的成像原理、焦距和应用-光的反射和成像在光学仪器中的应用3.第三章:光的折射和光的色散-光的折射规律和折射率-光的色散和光的色散实验-光的折射和色散在光学仪器中的应用4.第四章:光的传播与光的电磁波性质-光的传播性质:波长、频率和速度-光的电磁波性质:干涉、衍射和偏振-光的电磁波性质在光学仪器中的应用5.第五章:光的光学仪器-光栅、衍射光栅的产生和应用-光的电磁波性质在光学仪器中的应用-相干光和干涉仪的原理和应用-折射望远镜和反射望远镜的结构和原理6.第六章:电学基础知识-电流和电路基本概念-电阻、电压和电流的关系-欧姆定律和其应用-串联电路和并联电路的特性和计算7.第七章:电的分布和电场-静电和静电现象-电场的引入和电场强度-电场与电荷的关系-电场线、等势面和电势能的概念和计算8.第八章:电流和电路-电流和电路的基本概念回顾-阻抗和交流电路-欧姆定律在交流电路中的应用-电流和电路在电器中的应用9.第九章:磁场和电磁感应-磁场和磁感线的产生-磁场和磁感线的性质和特征-电流产生磁场的原理和应用-电磁感应的原理和应用10.第十章:电磁感应和电动机-电磁感应实验和电磁感应定律-法拉第电磁感应定律的应用-电磁感应在发电机和电动机中的应用-电磁感应在感应炉和传感器中的应用以上是优翼九年级物理下册课件的主要内容,涵盖了光学和电学的基本原理和应用。
每章节都详细解释了相关概念和定律,并提供了实验和应用的例子,以便学生更好的理解和应用知识。
希望这份课件能够帮助学生在物理学习中取得更好的成绩。
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n1 n2
sin i1
临界角
i1
arcsin n2 n1
sin i1
n2 n1
sini2 1
8
Lu Hui
全反射原理的应用实例: 光学纤维 全反射棱镜
9
三、棱镜与色散
Lu Hui
色散——折射率是光波长的函数:n n()
三棱镜的色散:
偏向角 (i1 r1) (i2 r2)
(i1 i2) (r1 r2)
真空中: B 0H
E cB
S 1
0
EB
c 0 E 2
E2
c0
介质中(各向同性、非铁磁性):
S
cn 0 E 2
n
co
E2
*平均能流密度——光强
1
2c0
E02 (真空中)
E02 A2
1 2
cn 0 E02
n
2c02
E02 (介质中)
(瓦特/米2)
6
§2 光的几何光学传播规律——光线
Lu Hui
一、几何光学三定律(光波长 0时) 光在均匀介质中的直线传播定律
7
Lu Hui
§2 光的几何光学传播规律——光线
一、几何光学三定律(光波长 0时) 光在均匀介质中的直线传播定律 反射定律 折射定律
二、全反射 光密介质1
光疏介质2:
n2
n1: sin i2
12
二、费马原理
Lu Hui
最短时间原理:光从一点传播到另一点,实际所走的
路径是这两点间所有可能路径中费时最短的一条。
A B:依次通过n1、l1;n2、l2;...nk、lk
t
k m
lm vm
1 c
k m
nmlm
nnlt 1 c
B
n l dl
A
A,B一定条件下,t为最小值:
t
1 c
Lu Hui
第一章 光 的 传 播
§1光源与光谱
一、光 源 1、热辐射光源 2、非热辐射光源——冷光源
气体放电光源——电致发光 固体发光光源——场致发光、发光二极管等 荧光——光致发光、 磷光——化学发光、生物发光 激光、同步辐射光源
1
Lu Hui
第一章 光和光的传播
§1 光源与光谱
一、光 源 1、热辐射光源 2、非热辐射光源——冷光源
波阵面:同相位点组成的面 波前:最前方的波阵面 波线:垂直于波前(波阵面)的有向线段
R vt
17
Lu Hui
用惠更斯原理确定
下一时刻平面波的波前
t +Δt 时刻的波面
uΔt
... ......
子波波源
t 时刻的波面
18
Lu Hui
用惠更斯原理确定 下一时刻球面波的波前
t t 时刻 的波面
uΔt
2
已知,测量min 材料对某种的折射率n
11
§3 费马原理——几何光学基本原理
Lu Hui
一、光 程
*光的传播特点:不同介质中频率 不变
c v 0
v c c
波速、波长改变
n
0
n
0
*光程:L= nl
l:光在介质中传播的实际路程 n:介质折射率
*光程含义:l vt c t nl ct
n
相同时间内光在真空中所经过的路程
3
Lu Hui
单色光——具有单一波长的光 非单色光、准单色光
i dI
d
谱密度:λ处单位波长间隔内的光强
光谱:i(λ)~ λ的分布曲线
总光强:I
0
id
连续光谱 线状光谱 ——光谱分析
4
三、光 强
Lu Hui
电磁波:传播速率:c
v
1
00
1
0 r 0r
r 1 n r
介质折射率 n c
v
r r
气体放电光源——电致发光 固体发光光源——场致发光、发光二极管等 荧光——光致发光、 磷光——化学发光、生物发光
2
二、光 谱
Lu Hui
电磁波可见光波段 : 400nm ~ 760nm 1nm=10-9m
: 7.71014 ~ 3.91014Hz
颜色 红 橙 黄 绿 蓝 靛 紫 波长(nm) 760 647 588 550 472 455 430 360
横波性: E、B均垂直于波传播方向k
EB
振幅满足:真空中:E0 / B0 c 0 E0 0 H0
介质中:E0 / B0 v 0r E0 0r H0
光矢量
E
(Photo vector)
5
Lu Hui
*能流密度矢量——坡印廷矢量:S E H
大小S:单位时间通过垂直于波传播方向的单位面积的能量 方向:沿波能量的传播方向
t 时刻 的波面
.
.. . . . ..
.
.. . . . ..
子波波源
19
*应用惠更斯原理解释光的反射、折射定律
Lu Hui
反射定律:
BC v1t DAC BCA AD v1t
折射定律:
BC v1t AE v2t
i1 i2 r1 r2
min 2i A r1 r2 2r1
Lu Hui
cosi1di1 ncosr1dr1 cosi1 cosr1
ncosr2dr2 cosi2di2
cosi2 cosr2
i1
1 2
(min )
r1
1
2
sini1 nsinr1
n
sin[
1 2
(
min
)]
/
sin
A r1 r2
dA 0 dr1 dr2
dr1 dr2
(i1 i2)
当i1 i2: min 最小偏向角 (angle of minimun deviation)
d
di1
1
di2 di1
0
di1
di2
10
由折射定律:
sini1 nsinr1 nsinr2 sini2 微分
dL 0 n1d x n2x
dx
l1
l2
n1 sin n2 sin
反射定律:
光程: L nl1 nl2 n h2 d x2 n h2 x2 ~ Lx
dL 0 d x x sin sin
dx
l1
l2
14
讨论2: 费马原理的准确表述 ABnldl 0
Lu Hui
光从空间一点到另一点所走的实际路径的总光
程的变化必须是平稳的——总光程的变分为0
光程取恒定值
光程取极大值 15
Lu Hui
讨论3: 光学系统的成像过程满足费马原理 ——等光程性
c
透镜改变光线方向, 但不引入附加光程差
16
§4 惠更斯原理——光波
Lu Hui
波前上每一点都可以看作是一个新的子波源, 它们各自发射球面子波,下一时刻这些球面子波 的包络面就是新的波前
Bnl A
dl
0
总光程
L
Bnl A
dl
Bnl A
dl
0
最小光程原理:光从一点传播到另一点,实际所走的
路径总是所有可能路径中光程最短的一条。
13
Lu Hui
讨论1:以费马原理推导光的折射、反射定律
折射定律:
光程: L n1l1 n2l2 n1 h12 d x2 n2 h22 x2 ~ L x