选修31第二章光学技术与光的波动性2.3光栅与光的衍射1570
了解光的衍射现象和衍射的规律
使用衍射技术进行高精度打印
03 激光雕刻
应用衍射技术进行精细雕刻加工
● 05
第五章 衍射研究的进展
近场衍射技术
01 近场衍射技术的原理
原理解析
02 近场衍射技术的应用
应用领域
03 近场衍射技术的发展趋势
未来展望
衍射理论在光通信中的应用
光纤通信
通信原理
光网络应用
网络构建
光波导应用
惠更斯-菲涅尔原理是解释光的衍射现象的基础 理论之一。该原理认为每一个波前上的每一个点 都可以看作是一个次波源，次波源所发出的波全 同相干叠加。通过该原理可以解释光的衍射和干 涉现象。
衍射的数学描述
衍射的数学描述基于 波动方程，该方程描 述了光波在传播过程 中的行为。利用数学 模型可以精确计算衍 射光场的强度和相位 分布，从而深入理解 衍射现象的规律。
衍射技术的应用领域
天文学
衍射望远镜的应 用
物理学
衍射在波动性质 研究中的应用
医学
衍射在医学影像 技术中的应用
生物学
衍射在细胞观察 中的应用
衍射研究的意义
衍射研究不仅帮助我们更好地理解光的本质和传 播规律，同时还推动了科技的发展与应用。通过 深入研究衍射现象，我们可以探索更多的光学技 术，并将其应用于各个领域，为人类社会的进步 和发展做出贡献。
衍射极限分辨率
相干光源条 件
决定衍射成像的 分辨率
光阑尺寸
影响衍射成像的 清晰度
谱域分辨率
频谱信息的获取
衍射成像的优缺点
优点
高分辨率、非接 触成像
适用范围
生物学、材料科 学等领域
技术发展
应用前景广阔
缺点
光学光的透射教学设计方案
感谢观看
THANKS
光学器件设 计
考虑折射与全反 射
应用广泛
光学传感器等
光学成像
影响成像效果
● 06
第6章 光的应用与未来展望
光学技术的发展 历程
光学技术在人类社会 的发展中起着重要作 用。从最早的光学器 件到现代光学通信、 光学成像等技术，光 学技术的进步改变了 人类生活。光学技术 的发展经历了波动理 论、几何光学、光子 学等多个阶段。
反射现象
部分光线会在介质表面发 生反射，反射角等于入射 角。
全反射
当光线由光密介质入射到 光疏介质时，若入射角大 于临界角，则发生全反射 现象。
透射角
透射角是指光线穿过介质 后与法线的夹角，与入射 角和介质折射率有关。
光的透射应用
眼睛成像
光经过眼睛各部 位的透射产生清
晰的像
显微镜原理
通过透射观察微 小物体的精细结
光的折射与全反 射实验
通过折射仪实验和全 反射实验可以观察光 的折射和全反射现象。 调整入射角和介质折 射率可以获得不同结 果，验证了折射定律 和全反射条件。
光的折射与全反射在光学设备中的应用
光纤通信
传输信号稳定 高速传输
显微镜
放大微观物体 观察细微结构
望远镜
观测遥远物体 提供清晰视野
光的折射与全反射的重要性
03 工程领域
光学技术在工程中的应用
了解透射原理的重要性
深入了解透射原理可以帮助我们更好地应用光学 知识，理解光的传播规律，从而在实践中更加得 心应手。透射不仅在日常生活中有应用，也在科 学研究和工程领域发挥着重要作用。
● 02
第二章 光的波动理论
光的波动特性
光既具有波动性也具有粒子性。光的波长和频率 与其波动特性有密切关系，而干涉和衍射现象则 充分证实了光的波动性。
光的衍射应用及原理
光的衍射应用及原理1. 光的衍射原理光的衍射是指光通过孔隙或绕过物体边缘时发生的弯曲现象。
当光传播到物体的边缘或通过小孔时，会发生衍射现象。
光的衍射是由于光的波动性造成的，根据赛涅尔衍射的原理，当光波遇到物体的边缘或孔隙时，光波会弯曲并向周围扩散。
根据霍亨斯原理，当光波通过一个小孔时，形成衍射图案。
2. 光的衍射应用光的衍射应用广泛，涵盖了许多领域。
以下是一些常见的光的衍射应用：2.1 衍射光栅衍射光栅是一种利用光的衍射特性来进行光谱分析、波长测量和光波调制的光学元件。
它是通过在光学元件表面刻上许多平行的凹槽或反光膜来实现的。
当光通过光栅时，会发生光的衍射，从而产生一系列明暗相间的衍射图案。
利用这些衍射图案，可以分析光的波长、频率和幅度。
2.2 衍射成像衍射成像是一种利用光的衍射特性来进行显微镜观察和成像的方法。
在衍射成像中，光通过样品表面或光学元件发生衍射，并通过光学系统进行成像。
这种成像方法可以显示出样品的细微结构和表面形貌，常用于材料科学、生物科学等领域的研究和观察。
2.3 衍射显示衍射显示是一种利用光的衍射特性来实现图像显示的技术。
在衍射显示中，光通过显示面板上的微小衍射结构，并通过光学系统进行衍射成像。
这种显示技术可以实现高分辨率、高亮度和宽视角的图像显示，被广泛应用于电子设备、投影仪等领域。
2.4 衍射光子学衍射光子学是一种利用光的衍射特性来进行光子器件设计和应用的技术。
通过精确设计和控制光的衍射效应，可以实现光学器件的功能和性能优化。
衍射光子学在光通信、光传感、光计算等领域有重要的应用，并在光纤通信、光栅耦合器、光谱分析等领域取得了重要的突破。
3. 结论光的衍射是光的波动性的表现，通过光的衍射现象，可以实现光学成像、光谱分析、图像显示等应用。
光的衍射应用广泛，对于光学技术的发展和应用有重要的推动作用。
了解光的衍射原理和应用可以帮助我们更好地理解光学现象，并为相关领域的研究与应用提供指导和启示。
光学光的衍射与光的波动性
光学光的衍射与光的波动性衍射是光学中一种重要现象，它是指光波通过一个不透明物体的边缘或孔径时发生的偏折现象。
衍射是光的波动性的直接体现，它是光的波动性独有的特征之一。
本文将从光学光的衍射与光的波动性的关系进行探讨。
一、光的波动性光具有粒子性和波动性的两种性质，其中波动性是光独有的特征。
早在17世纪，荷兰科学家惠更斯（Christiaan Huygens）提出了著名的波动理论，用以解释光的传播和干涉现象。
根据惠更斯原理，光是通过波动的方式传播的，当光遇到障碍物或通过狭缝时，会发生衍射和干涉等现象。
二、光的衍射光的衍射是指光波通过边缘或孔径时发生的偏折现象。
当光波通过一个小孔时，它会向各个方向辐射，并形成一系列环状光斑，这种现象就是衍射。
衍射现象的强弱与光源强度和孔径大小相关，较小的孔径会产生更明显的衍射效应。
衍射不仅限于单个孔径的情况，光通过不规则边缘或一系列平行孔径时，同样会发生衍射。
例如，当光通过一条缝隙时，会形成物体的幅度衍射图样，而光通过格栅时，会发生物体的干涉衍射。
衍射现象在实际生活中广泛应用，如衍射光栅的应用于光谱分析、衍射光学显微镜的应用于生物科学研究等。
三、光的波动性与衍射的关系光的波动性是衍射现象的基础，只有波动性才能够解释衍射现象的发生。
当光通过边缘或孔径时，波动性使光波的传播面扩散，使得光产生偏折，形成衍射现象。
衍射现象的具体形态和强度与波长、孔径大小、衍射角等因素有关。
除了衍射现象，光的波动性还能够解释干涉、散射等光学现象。
当光波遇到两条相干光线时，它们会发生干涉现象，干涉现象又是光的波动性的直接体现。
散射是指光通过介质中的微小颗粒或杂质时，以不同的方向传播的现象，也是光波的波动性所致。
总结：光的波动性是光学中的重要概念，它能够解释光的衍射、干涉和散射等现象。
光的衍射是光波通过边缘或孔径时发生的偏折现象，是光的波动性的直接体现。
衍射现象的具体形态和强度与波长、孔径大小、衍射角等因素有关。
沪科版高中物理目录
必修一开篇?激动人心的万千体验1、物理学——理性的追求2、物理学——人类文明的3、学物理——探究求真第一章?怎样描述物体的运动1、走近运动2、怎样描述运动的快慢3、怎样描述运动的快慢4、怎样描述速度变化的快第二章?研究匀变速直线运动的规律1、伽利略对落体运动的研2、自由落体运动的规律3、匀变速直线运动的规律4、匀变速直线运动规律的第三章?力与相互作用1、牛顿第三定律2、形变的力3、摩擦力4、分析物体的受力情况第四章?怎样求合力与分力1、怎样求合力2、怎样分解力3、共点力的平衡及其应用第五章?研究力和运动的关系1、牛顿第一定律2、牛顿第二定律3、牛顿运动定律的案例分4、超重和失重必修二第一章?怎样研究抛体运动1、飞机投弹和运动的合成2、平抛运动的规律3、研究斜抛运动第二章?研究圆周运动1、怎样描述圆周运动2、怎样研究匀速圆周运动3、圆周运动的案例分析4、研究离心现象及应用第三章?动能的变化与机械功1、探究动能变化跟功的关2、动能定理的案例分析3、研究功与功率第四章?能量守恒与可持续发展1、势能的变化与机械功2、研究机械能守恒定律3、能量的转化与守恒4、能源与可持续发展第五章?万有引力与航天1、从托勒密到开普勒2、万有引力定律是怎样发3、万有引力定律的案例分4、飞出地球去第六章?经典力学与现代物理1、经典力学的巨大成就和2、狭义相对论的基本原理3、爱因斯坦心目中的宇宙4、微观世界与量子论选修1-1第一章?从富兰克林到库仑1.1从闪电谈起1.2电学中的第一个定律1.3物质的又一种形态1.4静电与生活第二章?打开电磁联系的大门2.1提示电磁联系的第一2.2安培力与磁感应强度2.3改写通信史的发明—2.4电子束编转的奥秘第三章?划时代的发现3.1法拉第的探索3.2一条来之不易的规律3.3发电机与电动机3.4电能与社会3.5伟大的丰碑——麦克第四章?电磁波与现代通信4.1电磁波的发现4.2无线电波与现代通信4.3信息的获取——传感第五章?走进现代化家庭5.1客厅里的精彩5.2厨房里的革命5.3现代化家庭选修1-2第一章?人类对热现象的探索1.1关于热本质的争议1.2走进分子世界1.3研究分子运动的新方第二章?热力学定律和能量守恒2.1揭开温度与内能之迷2.2热力学第一定律2.3伟大的守恒定律2.4热力学第二定律第三章?热机和第一次工业革命3.1一项推动大生产的发3.2蒸汽机与社会发展3.3热机发展之路第四章?热与生活4.1内能的利用4.2营造一个四季如春的4.3打开太阳能的宝库第五章?电能和第二次工业革命5.1怎样将电能输送到千5.2辉煌的电气化时代5.3改变世界的工业革命第六章?能源与可持续发展6.1神秘的射线6.2一把双刃剑——放射6.3核反应与核能6.4重核裂变6.5轻核聚变6.6能源利用与可持续发选修2-1第一章?多用电表与直流电路1.1学习使用多用电表1.2多用电表表头的工作1.3多用电表测量电流、1.4电源电动势?闭合1.5多用电表测量电阻电1.6多用电表功能的扩展第二章?显像管与电磁力2.1学习使用示波器2.2示波管与电场力2.3显像管与洛仑兹力2.4电磁力技术与现代科第三章?发电、输配电与电磁感应3.1划时代的发现3.2发电机与交变电流3.3输电与配电3.4变压器3.5电能与社会第四章?广播电视与电磁波4.1收音机与电磁波4.2设计制作:用集成电4.3电视4.4电磁波家族第五章?互联网与信息时代5.1信息的获取——传感5.2设计制作：用传感器5.3信息的处理——电脑5.4电脑是怎样工作的5.5信息的传输——互联5.6移动通信和卫星通信选修2-2第一章?桥梁与承重结构1.1《课程标准》的要求1.2编写思路与特点1.3教材说明与教学建议1.4课程资源第二章?起重机与平衡2.1《课程标准》的要求2.2编写思路与特点2.3教材说明与教学建议2.4课程资源第三章?汽车与传动3.1《课程标准》的要求3.2编写思路与特点3.3教材说明与教学建议3.4课程资源第四章?热机与能量转化4.1《课程标准》的要求4.2编写思路与特点4.3教材说明与教学建议4.4课程资源第五章?家用制冷设备及其原理5.1《课程标准》的要求5.2编写思路与特点5.3教材说明与教学建议5.4课程资源选修2-3第一章?光学仪器与光的折射规律1.1照相机与透镜成像规1.2展示精彩瞬间1.3测定玻璃的折射率1.4眼睛的延伸——显微1.5设计制作：简易望远第二章?光学技术与光的波动性2.1立体电影与光的偏振2.2增透技术与光的干涉2.3光栅与光的衍射第三章?激光与激光器3.1神奇的激光3.2激光与激光技术3.3新型电光源第四章?射线技术与原子结构4.1人类探索原子结构的4.2X射线与CT诊断技4.3碳—14测定技术与4.4放射性同位素的应用第五章?核能与社会5.1核反应堆与核裂变5.2核电站是怎样工作的5.3核武器?核聚变5.4核能与社会选修3-1第一章?电荷的相互作用1.1静电现象与电荷守恒1.2探究电荷相互作用规1.3静电与生活第二章?电场与示波器2.1认识和使用示波器2.2探究电场的力的性质2.3研究电场的能的性质2.4电容器?电容2.5电子束在示波管中的第三章?从电表电路到集成电路3.1学会使用多用电表3.2探究电流、电压和电3.3探究电阻定律3.4多表电表电路分析与3.5逻辑电路与集成电路第四章?探究闭合电路欧姆定律4.1探究闭合电路欧姆定4.2测量电源的电动势和4.3典型案例分析4.4电路中的能量转化与第五章?磁场与回旋加速器5.1磁与人类文明5.2怎样描述磁场5.3探究电流周围的磁场5.4探究安培力5.5探究洛仑兹力5.6洛仑兹力与现代科技选修3-2第一章?研究交变电流1.1怎样描述交变电流1.2探究电阻、电感和电1.3怎样计算交变电流的第二章?电磁感应与发电机2.1电磁感应——划时代2.2探究感应电流的方向2.3探究感应电动势的大2.4电磁感应与交流发电2.5电磁感应的案例分析第三章?电磁感应与现代生活3.1自感现象与日光灯3.2涡流现象与电磁灶3.3电磁感应与现代生活第四章?电能的输送与变压器4.1高压输电原理4.2变压器为什么能改变4.3三相交流电及其电路4.4电能的开发与利用第五章?传感器与现代社会5.1传感器的原理5.2研究热敏电阻的温度5.3信息时代离不开传感选修3-3第一章?用统计思想研究分子运动1.1一种新的研究方法1.2走过分子世界1.3无序中的有序1.4用统计思想解释分子1.5物体的内能第二章?气体定律与人类生活2.1气体的状态2.2破意耳定律2.3查理定律和盖·吕萨2.4空气的湿度与人类生第三章?固体、液体与新材料3.1研究固体的性质3.2研究液体的表面性质3.3液晶与显示器3.4半导体材料和纳米材第四章?热力学定律与能量守恒4.1热力学第一定律4.2能量守恒定律发现的4.3热力学第二定律4.4描述无序程度的物理第五章?能源与可持续发展5.1能源利用与环境污染5.2能源开发与环境保护5.3节约能源、保护资源选修3-4第一章?机械振动1.1研究简谐运动1.2探究摆钟的物理原理1.3探究单摆振动的周期1.4受迫振动与共振第二章?机械波2.1机械振动的传播2.2有关机械波的案例分2.3惠更斯原理?波的2.4波的干涉与衍射2.5多普勒效应第三章?电磁场与电磁波3.1麦克斯韦的电磁场理3.2电磁波的发现3.3无线电通信3.4电磁波家族第四章?光的波动性4.1光的干涉4.2光的衍射4.3光的偏振与立体电影4.4光的折射4.5全反射与光导纤维4.6激光第五章?新时空观的确立5.1电磁场理论引发的怪5.2狭义相对论的基本原5.3奇特的相对论效应5.4走近广义相对论5.5无穷的宇宙选修3-5第一章?碰撞与动量守恒1.1探究动量变化与冲量1.2探究动量守恒定律1.3动量守恒定律的案例1.4美妙的守恒定律第二章?波和粒子2.1拨开黑体辐射的疑云2.2涅盘凤凰再飞翔2.3光是波还是粒子2.4实物是粒子还是波第三章?原子世界探秘3.1电子的发现及其重大3.2原子模型的提出3.3量子论视野下的原子3.4光谱分析在科学技术第四章?从原子核到夸克4.1原子核结构探秘4.2原子核的衰变4.3让射线造福人类4.4粒子物理与宇宙的起第五章?核能与社会5.1核能来自何方5.2裂变及其应用5.3聚变与受控热核反应5.4核能利用与社会发展。
第二章 衍射
2-1 菲涅耳衍射
光的衍射现象
S
缝
P
夫琅禾费 衍射 缝
光源、屏与缝相距有限远 光源、
光源、屏与缝相距无限远 光源、
单缝衍射、圆孔（圆屏）衍射、 单缝衍射、圆孔（圆屏）衍射、衍射光栅
三
衍射与直线传播的统一
“障碍物线度” 障碍物线度” 障碍物线度
第二章 光的衍射
5
波动及近 代光学
一
1
惠更斯原理
惠更斯— 2-2惠更斯—菲涅耳原理
K(θ )A(Q) dE = c cos(kr −ωt)ds r
S
E = ∫ dE
s
λ C:比例系数 K(θ ):倾斜因子随 θ 增大而减小 比例系数 倾斜因子随
A(Q) :波面上振幅分布函数 波面上振幅分布函数
第二章 光的衍射
9
K(θ )A Q) i(kr−ωt ) ( 记成复数： 记成复数：E = c∫ ds e r 2π k= 为介质中波长） 波数 （ λ为介质中波长） λ
Ak
a2 a1 a3
ｋ为偶数： 为偶数：
1 Ak = (a1 + ak ) 2
a2
a4
ak
Ak
1 Ak = (a1 − ak ) 2
14
第二章 光的衍射
波动及近 代光学
2-3 菲涅耳半波带
1 1 k+1 Ak = [a1 + (−1) ak ] = (a1 ± ak ) 2 2
k为奇数取“＋” 为奇数取“ 为奇数取 k为偶数取“－” 为偶数取“ 为偶数取
即 1 1 1 + = R r0 f ′
f′ = R
2 h
kλ
26
光的干涉与衍射：光的波动性与干涉光栅
干涉滤波
原理说明 滤波效果 滤波器种类
实际应用
01 光学仪器
显微镜、望远镜等光学仪器中广泛使用
02 激光技术
激光束的产生和调控利用了干涉与衍射现象
03 光通信
光波通过光栅进行调制和解调实现信息传输
● 02
第2章 光的干涉现象
干涉现象简介
干涉是波的叠加现象， 当两个或多个波相遇 时会产生干涉现象。 这种现象是光的波动 性的重要表现之一， 对于理解光的性质至 关重要。
● 05
第五章 实验方法与技术
干涉与衍射实验
干涉与衍射实验是通 过精心设计的实验来 观察光的干涉与衍射 现象，这有助于研究 光的波动性质。在实 验中，我们可以看到 不同波长的光在干涉 和衍射过程中的行为， 进一步认识光的特性。
干涉仪器调整
校准镜面
确保反射的光线 精确
调整透镜位 置
获得清晰的干涉 条纹
单缝衍射
观察现象
中央明纹 一系列衍射环
实验意义
验证光的波动性 揭示衍射规律
衍射特点
波的干涉与衍射性质 光的波动特征
应用领域
光谱分析 衍射光栅制备
衍射公式
01 夫琅禾费衍射公式
用于描述衍射现象的数学公式
02 其他衍射公式
包括费马原理、赫兹-方程等
03 计算方法
通过衍射公式求解实际问题
衍射光栅
干涉光栅概述
干涉光栅是一种利用 干涉现象制作的光学 元件，常用于光谱分 析和波长测量。通过 光的干涉效应，干涉 光栅可以产生特定的 光谱图案，用于精确 测量波长和频率等光 学特性。
光栅常见类型
透射光栅
透射式光栅将光 线分散并产生干
涉现象
衍射光栅
光的衍射与光的波动性
光的衍射与光的波动性光的衍射和光的波动性是光学中重要的概念，它们揭示了光在传播过程中的特性和行为。
本文将从理论和实验两个方面介绍光的衍射和光的波动性。
一、光的波动性光既可以被看作粒子，也可以被看作波动。
而光的波动性主要体现在它的传播过程中。
光的波动性可以通过干涉和衍射现象来证明。
1. 光的干涉现象干涉是指两束或多束光波相互叠加或相互作用的现象。
当光波相遇时，它们会根据不同的相位差发生干涉。
干涉可以分为两种类型：构造干涉与破坏干涉。
构造干涉是指两束或多束光波相遇后，互相加强而形成明亮的干涉条纹。
常见的光的构造干涉现象有杨氏双缝干涉和干涉过程。
破坏干涉是指两束或多束光波相遇后，互相减弱而形成暗淡的干涉条纹。
常见的光的破坏干涉现象有牛顿环和菲涅尔双镜片干涉等。
2. 光的衍射现象衍射是指光通过障碍物后在远离障碍物处的扩散现象。
光波通过一个狭窄的缝隙后，会呈现出弯曲、扩散的特性。
衍射现象可以通过夫琅禾费衍射和菲涅尔衍射等进行研究。
夫琅禾费衍射是指光波通过一个狭缝后，形成中央明亮，周围暗淡的夫琅禾费衍射图样。
狭缝越窄，夫琅禾费衍射图案越明显。
菲涅尔衍射是指光波通过足够大的圆孔或孔缝后，在远离孔口的区域呈现出周期性的亮度分布。
二、光的波动性的理论解释对于光的波动性的理论解释，主要有两种模型：亚当斯模型和惠更斯-菲涅尔原理。
1. 亚当斯模型亚当斯模型认为，光是由许多非常短的振动着的颗粒组成，它们像球一样直线传播，当遇到障碍物时，会在障碍物上产生反射和折射。
2. 惠更斯-菲涅尔原理惠更斯-菲涅尔原理认为，每个波前上的每个点都是次波源，它们发出球面波，波前在继续传播。
当光波通过障碍物后，波前和振幅会发生变化，从而产生衍射和干涉现象。
三、实验验证光的衍射和波动性为了验证光的衍射和波动性，科学家进行了许多实验。
其中最著名的实验是杨氏双缝干涉实验和杨氏单缝衍射实验。
1. 杨氏双缝干涉实验杨氏双缝干涉实验是证明光的波动性的经典实验之一。
大学物理光栅衍射
大学物理光栅衍射光栅衍射是大学物理中的一项重要内容，它涉及到光的波动性和干涉原理。
本文将从光栅衍射的原理、实验装置、实验方法和结论等方面进行介绍。
一、光栅衍射原理光栅是一种具有周期性结构的衍射器件，它由许多平行且等距的狭缝构成。
当光通过光栅时，会产生一系列明暗相间的衍射条纹，这种现象被称为光栅衍射。
光栅衍射的原理是基于光的波动性和干涉原理。
根据波动理论，光在通过光栅时会产生衍射现象，即光波偏离了直线传播路径。
同时，由于光波的干涉作用，不同狭缝产生的光波相互叠加，形成了明暗相间的衍射条纹。
二、实验装置实验装置主要包括光源、光栅、屏幕和测量工具等。
光源通常采用激光器或汞灯等高亮度光源，以便产生足够的光强度。
光栅是一块具有许多狭缝的透明板，狭缝的数目和间距可以根据实验需要进行选择。
屏幕用于接收衍射条纹，测量工具用于测量衍射条纹的间距和亮度。
三、实验方法实验时，首先将光源、光栅和屏幕按照一定距离放置，确保光束能够照射到光栅上并产生衍射条纹。
然后，通过调整光源的角度和位置，观察衍射条纹的变化。
同时，使用测量工具对衍射条纹的间距和亮度进行测量和记录。
为了获得准确的实验结果，需要进行多次测量并取平均值。
四、结论通过实验，我们可以得出以下1、光栅衍射现象是光的波动性和干涉原理的表现。
2、衍射条纹的间距和亮度受到光源角度和位置的影响。
3、通过测量衍射条纹的间距和亮度，可以推断出光源的角度和位置。
4、光栅衍射现象在光学测量和光学通信等领域具有广泛的应用价值。
大学物理光栅衍射是一个非常重要的实验内容，它不仅有助于我们理解光的波动性和干涉原理，还可以应用于实际生产和科学研究领域。
光，这一神奇的物理现象，是我们日常生活中无处不在的存在。
当我们看到五彩斑斓的世界，欣赏着阳光下波光粼粼的湖面，或是夜空中闪烁的星光，这一切都离不开光的衍射。
在大学物理中，光的衍射是理解波动光学和深入探究光本质的关键。
我们需要理解什么是光的衍射。
高考物理选修光学知识点总结
高考物理选修光学知识点总结光学作为高考物理选修部分的重要内容，是探索光的传播、反射、折射以及光学仪器等方面知识的总称。
在光学领域经常用到的概念有光的波动性和粒子性、光的传播速度、光的反射和折射定律等。
下面将逐个进行详细的总结。
首先，光的波动性和粒子性是光学中的重要概念。
光既可以被视为一种波动现象，也可以被视为由一定数量的光子组成的粒子流。
波动性主要体现在光的干涉、衍射和偏振现象中。
干涉现象是指两个或多个光波相遇叠加，形成明暗交替的干涉条纹。
衍射现象是指光波通过一个缝隙或物体边缘时发生弯曲，扩散到阴影区域。
偏振现象是指光波在传播过程中只振动于一个特定方向上的振动状态。
其次，光的传播速度也是光学的重要内容之一。
根据光的传播速度的不同，光被分为真空中的光和介质中的光。
真空中的光传播速度为299,792,458米/秒，是宇宙中所有事物中传播速度最快的。
而在介质中的光受到介质的折射率影响，其传播速度会减慢。
根据折射定律，我们可以计算出光在介质中的传播速度。
光在不同介质中的传播速度不同，这也是为什么光在从空气中进入水中时会发生折射的原因。
进一步讨论光的反射和折射定律。
光的反射定律描述了光在入射到一个平面镜或其他光滑的表面上时的反射规律。
根据反射定律，入射角等于反射角，即光束的入射角和反射角相等。
这也是为什么我们可以在平面镜中看到自己的原因。
而在光通过两种介质的分界面时，光的折射定律描述了光线的折射规律。
根据折射定律，入射光线、折射光线和法线在同一平面内，入射角和折射角之间的正弦比等于介质折射率的比值。
通过折射定律，我们可以解释为什么光束在从空气进入水中时会发生偏折。
最后，我们来讨论一些光学仪器。
光学仪器是运用光学原理制作而成的工具，常用于观察、测量和干涉等实验。
例如显微镜、望远镜和光谱仪等。
显微镜是一种能够放大微小物体的光学仪器，通过同焦调节、物镜和目镜的配合，实现对细胞和微生物的观察。
望远镜是一种能够观察远方物体的光学仪器，通过凹透镜和凸透镜的组合，能够放大远处的物体，使其清晰可见。
选修31第二章光学技术与光的波动性2.3光栅与光的衍射
选修31第二章光学技术与光的波动性 2.3光栅与光的衍射测试题 2019.91,如图所示，一束太阳光通过三棱镜后，在光屏MN 上形成彩色光带ab.今将一温度计放在屏上不同区域，其中温度计升高最快的区域为＿＿＿＿。
2,激光散斑测速是一种崭新的测速技术，它应用了光的干涉原理.用二次曝光照相所获得的“散斑对”，相当于双缝干涉实验中的双缝，若待测物体的速度V 与二次曝光时间间隔Δt的乘积等于双缝间距。
实验中可测得二次曝光时间间隔Δt、双缝到屏的距离L以及相邻两条纹间距Δx，若所用激光波长为λ，则该实验确定物体运动速度的表达式是＿＿＿＿＿＿＿3,一台激光器，它的功率为P,如果它发射出的单色光在空气中的波长为λ.则这束单色光的频率是＿＿＿＿，它在时间t内辐射的光能为＿＿＿＿，如果已知这束单色光在某介质中的传播速度为v, 那么这束单色光从该介质射向真空发生全反射的临界角为＿＿＿＿＿＿＿。
4,S1、S2为两个完全一样的相干波源，发出的光频率为7.5×1014Hz,光屏上Ａ点到S1、S2的路程差为1.8×10-6m ,Ｂ点到S1、S2的路程差为3.2×10-6m,则Ａ点出现__________条纹,Ｂ点出现____________条纹.5,如图所示，在沿x轴正方向的匀强电场E中，有一质点A以O为圆心、以r为半径逆时针转动，当质点转至图中所示位置时，AO点的连线与x轴正方向间的夹角为θ，则O、A两点间的电势差为：（）A ．U OA =Er B．U OA = Er sin θC ．U OA = Er cos θ D ．cos0r E U A 6, 在建筑工地上有时需要将一些建筑材料由高处送到低处，为此工人们设计了一种如图所示的简易滑轨：两根圆柱形木杆AB 和CD 相互平行，斜靠在竖直墙壁上，把一摞瓦放在两木构成的滑轨上，瓦将沿滑轨滑到低处。
在实际操作中发现瓦滑到底端时速度较大，有可能摔碎，为了防止瓦被损坏，下列措施中可行的是：（）A ．减少每次运送瓦的块数B ．增多每次运送瓦的块数C ．减小两杆之间的距离D ．增大两杆之间的距离7,如图所示，电梯由质量为1×103kg 的起重间、质量为8×102kg 的配重、定滑轮和钢缆组成，起重间和配重分别系在一根绕过定滑轮的钢缆两端，在与定滑轮同轴的电动机驱动下电梯正常工作，起重间由静止开始以2m/s 2的加速度向上运行1s ，在此时间内电动机对电梯做功（忽略定滑轮与钢缆的质量，g 取10m/s 2）：（）A．2.4×103J B．5.6×103J C．1.84×104J D．2.16×104J8,在同一点抛出的三个物体，做平抛运动的轨迹如图所示，其中A、B、C分别是它们的落地点，则三个物体做平抛运动的初速度v A、v B、v C的关系和三个物体做平抛运动的时间t A、t B、t C的关系分别是：（）A．v A>v B>v C，t A>t B>t C B．v A=v B=v C，t A=t B=t CC．v A<v B<v C，t A>t B>t C D．v A>v B>v C，t A<t B<t C9,如图示，直角三角形ABC为一透明介质制成的三棱镜的截面，且∠A=300，在整个AC面上有一束垂直于它的平行光线射入，已知透明介质的折射率n＞2，以下关于光线经过各个界面出射情况的说法中错误的是：：（）A．一定有光线垂直于AB面射出 B．光线一定不会由AB面射出C．一定有光线垂直于BC面射出 D．一定有光线垂直于AC面射出10,家用电话机不通话时，电话线两端的电压约为36V；通话时电话线两端的电压约为6V，电流为15mA，若将电话机取下换上小灯泡（2.5V，0.5W），灯泡几乎不发光，若每台电话机由单独电源供电，由以上事实推断，下列说法正确的是：（）A．给电话机供电的电源的内阻大约为2000Ω，电话机内阻约是400ΩB．给电话机供电的电源电动势太小，远小于灯泡 2.5V，所以灯泡不发光C．通话时，给电话机供电的电源输出功率为0.09WD．通话时，给电话机供电的电源工作效率为20%测试题答案1, a～c(屏上a、b两点分别是红光区和紫光区，a点以上即为红外线区域，而红外线热效应显著 )2, V=Lλ/ΔxΔt; （提示：设双缝间距为d,由题意可知，d=VΔt,而相邻两条纹间距为Δx=Lλ/d ，联立两式求解即得V=Lλ/ΔxΔt）3, C/λ , Pt , arcsin(V/C). （提示：由波速公式C=λf 得f= C/λ；由功能关系，时间t内辐射的光能E=Pt ；根据全反射临界角sinC=1/n, 且n=C/V,则临界角C= arcsin(V/C).)4, 暗, 明5, C6, D7, B8, C9, A10, AC。
物理学中的波动光学与衍射光栅
物理学中的波动光学与衍射光栅波动光学是物理学中的一个重要分支，研究光的波动性质以及与物质相互作用的规律。
在波动光学中，衍射光栅是一个非常重要的概念和实验装置，被广泛应用于光学测量、光谱分析等领域。
在光的波动学理论中，我们知道光是一种电磁波，具有波粒二象性，既可以表现为粒子的性质，又可以表现为波动的性质。
当光通过一个狭缝或者障碍物时，会发生衍射现象，即光波的传播方向会发生偏转。
这种偏转现象可以用衍射光栅来定量描述和测量。
衍射光栅是一种光学装置，由一系列等间距的凹槽或凸槽构成，可以将平行光束衍射成一系列亮暗相间的光条。
具体来说，当入射光波通过光栅时，光波会在光栅表面发生反射或透射，然后在各个凹槽或凸槽之间发生相干叠加，形成一系列干涉条纹。
这些干涉条纹的出现原理与光的干涉现象密切相关。
衍射光栅的重要性在于它可以用来测量和分析光的波长和波数。
根据菲涅耳衍射公式，我们可以通过测量衍射光栅上的干涉条纹间距，计算出入射光波的波长。
这一原理被广泛应用于光谱仪、衍射仪等光学测量设备中，用于分析和测量光的频谱信息。
除了波长测量，衍射光栅还可用于调制光的相位和振幅。
通过在光栅上制造一定的周期性变化，可以实现相位调制和干涉效应，进而改变光波的空间分布和传播特性。
这一特性在光通信、激光器等光学器件中得到了广泛的应用。
例如，光纤光栅可以用于改变光纤中光的传输特性，实现光的滤波、耦合和波分复用等功能。
除了光学领域，衍射光栅的概念和原理还被应用于其他领域。
在材料科学中，衍射光栅被用于制备微纳米结构材料，通过光的衍射效应来控制、调控材料的结构和性能。
在信息技术中，衍射光栅被应用于光存储器和光学显示器等设备中，实现信息的存储和显示。
总之，波动光学与衍射光栅是物理学中非常重要的研究领域和实验装置。
它们不仅揭示了光的波动性质和相互作用规律，还推动了光学技术和应用的发展。
我们相信，在不久的将来，波动光学与衍射光栅将继续发挥重要作用，为我们认识光的本质和探索新的应用领域提供更多的启示。
高考物理一轮复习选修3第2讲光的波动性电磁波相对论课件
休息时间到啦
同学们，下课休息十分钟。现在是休息时 间，你们休息一下眼睛，
看看远处，要保护好眼睛哦~站起来动一动 ，久坐对身体不好哦~
2021/4/17
高考物理一轮复习选修3第2讲光的波动性电磁 波相对论课件
17
Hale Waihona Puke 二、电磁波 1.麦克斯韦电磁场理论： 变化的磁场能够在周围空间产生_电__场__，变化的电场能够在周围空间产生_磁__场__。 2.电磁波及其传播： (1)_电__磁__场__在空间由近及远的传播，形成电磁波。电磁波是横波。 (2)电磁波的传播不需要_介__质__，在真空中不同频率的电磁波传播速度都等于 光速。但在同一介质中，不同频率的电磁波传播速度是不同的，频率越高， 波速越小。 (3)波速公式：v=_λ__f_，f是电磁波的频率。
止m=时的1 质m (0量v ) 2m0之。间有如下关系：
c
(2)物体运动时的质量总要_大__于__静止时的质量m0。
3.质能关系：用m表示物体的质量，E表示它具有的能量，则爱因斯坦质能方 程为：E=_m_c_2 。
【情境辨析】 【情境1】 如图为双缝干涉实验图，通过该实验操作，可以在光屏上呈现亮暗相间的条 纹。
(6)光的偏振也是干涉现象，纵波和横波都可以发生偏振现象。 ( × )
【情境2】无线电技术的发展给人类带来了极大的便利，如图为某电视塔正在 发射电磁波。现对下列关于电磁波的说法进行辨析。
(7)电磁波不能在真空中传播。 ( × ) (8)当处于电谐振时，只有被接收的电磁波才能在接收电路中产生感应电流。 (×) (9)在通讯中广泛应用的无线电波是电磁波谱中波长最短的。 ( × ) (10)手机使用过程中发射的无线电波都是经过调制的。 ( √ )
探索光的衍射和干涉现象在光学测量中的应用
应用
精密光学测量中有广泛的 应用
91%
光的应用
干涉仪
利用干涉现象进 行精密测量
衍射光圈
用于光学仪器的 调试和校准
干涉条纹
用于表面形貌测 量
91%
衍射光栅
用于分光和波长 测量
● 02
第2章 光的衍射现象
单缝衍射
单缝衍射是光通过一 个极窄缝时出现的衍 射现象。通过衍射公 式可以描述单缝衍射 的光强分布，这一现 象可以应用于测量光 波的波长和频率。单 缝衍射实验的结果可 以帮助我们更深入地 了解光的特性和行为。
参考与启发
希望本主题能为光学测量 技术的研究和应用提供一 定的参考和启发
91%
未来趋势
新技术应用
光学测量将在新 技术的应用下迎
来新发展
开创新领域
光学测量在未来 将开创更多新应
用领域
91%
跨学科融合
光学测量将与其 他学科融合，推
动科技创新
技术创新
01 新材料研究
光学测量技术将促进新材料的研究和开发
91%
干涉光栅
高分辨率
基于光的衍射测 量技术
基于光的衍射测量技 术包括衍射光栅、衍 射显微镜等设备。光 的衍射测量技术可以 实现纳米级别的测量 精度。衍射测量技术 在材料科学、纳米技 术等领域有着重要应 用。
光学测量中的挑战与前景
01 精度要求
越来越高
02 技术发展
推动进步
03 作用
重要性持续
探索光的衍射和干涉现象
展望
更高精度
光学测量技术将 朝着更高精度的
方向发展
引领发展趋 势
光的干涉与衍射 技术将继续引领 光学测量的发展
趋势
光学与波动学的关系光的波动性与光学现象的联系
光学与波动学的关系光的波动性与光学现象的联系光学与波动学的关系：光的波动性与光学现象的联系在自然科学中，光学和波动学是密不可分的两个学科。
光学研究光的性质和光与物质的相互作用，而波动学则研究波的性质和波的传播规律。
光学与波动学之间存在着紧密的联系和相互影响，本文将探讨光学与波动学的关系，重点关注光的波动性与光学现象之间的联系。
1. 光的波动性光是由电磁波组成的一种电磁辐射。
从波动学的角度来看，光可以被视为一种波动现象。
根据电磁波理论，光的波动性可以通过波长、频率、幅度和相位等参数来描述。
光的波动性使得它具有传播、干涉、衍射和偏振等特性。
2. 光学现象的基础光学现象是指与光传播和光与物质相互作用有关的现象。
光学现象广泛存在于生活中，如折射、反射、衍射、干涉、色散等。
这些现象在日常生活和科学研究中起着重要作用。
2.1 折射与反射光在介质边界处的传播会发生折射和反射。
根据波动学的原理，当光从一种介质传播到另一种介质时，光的速度和传播方向会改变，这就是折射现象。
而当光从介质边界发生反射时，光的传播方向会改变，但速度保持不变。
2.2 衍射与干涉衍射是指光通过绕过障碍物或通过缝隙时发生的波动现象。
当光通过一个缝隙时，它会弯曲和扩散，产生衍射现象。
干涉是指两束或多束光相互叠加形成干涉条纹的现象。
这些现象说明了光的波动性和光学现象之间的密切联系。
2.3 色散与偏振色散是指光在物质中传播时频率依赖介质的折射率而产生的现象。
衍射光经过一个棱镜或介质后，它的频率和波长会发生变化，产生不同颜色的光。
偏振是指光波中的电场矢量沿着特定方向振动的特性。
偏振现象可以通过光的波动性解释，光在通过偏振片时只能沿着特定方向通过。
3. 光学现象与波动理论的关系光学现象的解释和预测可以利用波动理论来进行分析。
波动理论提供了描述和预测光的传播和相互作用的工具和方法。
从波动学的角度来看，光的传播和光与物质的相互作用都可以通过波动方程和边界条件来描述和解释。
选修光学知识点总结归纳
选修光学知识点总结归纳一、光的波动性质1.光的波动模型光既具有波动性，也具有微粒性。
在光的波动模型中，光被认为是一种电磁波，它同时具有电场和磁场的振荡。
根据麦克斯韦方程组，光在真空中的传播速度是光速c。
2.光的波长和频率光的波长是指光波在介质中传播一个完整波长所需距离，通常用λ表示。
频率则表示光波每秒振荡的次数，通常用ν表示。
光的波长和频率之间有关系：c=λν。
3.双缝干涉实验双缝干涉实验通过在两个狭缝上照射光，观察光在屏幕上形成干涉条纹的现象，证明了光的波动性质。
根据双缝干涉的干涉条纹间距公式dλ/D，其中d是两个狭缝间距，λ是光的波长，D是屏幕到狭缝的距离。
二、光的干涉和衍射1.单缝衍射单缝衍射实验是通过在狭缝上照射光，观察光在屏幕上形成衍射图案的现象，证明了光的波动性质。
单缝衍射图案的中央亮条由于相长干涉使得这条干涉条纹的亮度最大，随着角度的增大，中央条纹的亮度逐渐减小，其他条纹的亮度也逐渐减小。
2.菲涅尔衍射和菲涅耳-柯西衍射菲涅尔衍射和菲涅耳-柯西衍射都是光的边缘衍射现象。
菲涅尔衍射是指光经过小孔、小球、小片等物体的无穷远场衍射现象。
菲涅耳-柯西衍射是指光经过小孔、小球、小片等物体的近场衍射现象。
3.干涉仪和衍射仪干涉仪主要包括杨氏双缝干涉仪、劳埃德镜等，通过干涉仪可以观察到干涉条纹的现象。
衍射仪主要包括菲涅尔镜、菲涅耳柯西镜等，通过衍射仪可以观察到衍射图案的现象。
三、光的偏振1.光的偏振现象光是一种横波，它具有振动方向，而且只有振动方向与光传播方向相同的光称为偏振光。
自然光是由不同振动方向的光波叠加而成的，而偏振光是从自然光中挑选出具有特定振动方向的光。
2.偏振光的生成线偏振光可以通过偏振片来实现。
偏振片是一种具有选择性吸收能力的光学器件，可以吸收垂直于特定方向振动的光波，使得通过偏振片的光成为线偏振光。
3.偏振光的检测偏振光的检测可以通过偏振片、偏振光栅、偏振分束板等来实现。
通过这些器件可以实现对偏振光的分析和检测。
光的干涉与衍射
一切顺利
祝您一切顺利
期待再见
期待下次见面
91%
希望启发
希望内容能够激 发思考
感谢观看
在本次内容中，我们深入学习了光的干涉与衍射 的原理及应用。通过这些知识的学习，我们对光 学有了更加深刻的理解。再次感谢您的关注和支 持，希望我们的学习能够为您带来一些收获。祝 您一切顺利，期待下次再见！
● 05
第5章 光的相干性
光的相干性概念
光的相干性是指光波 在空间和时间上的一 致性。光的相干时间 表示光波保持相干状 态的时间长度，而光 的相干长度则表示光 波的相干区域长度。
干涉仪中的相干性
干涉光源
干涉仪中的相干 光源
相干度计算
干涉仪中的相干 度计算
91%
相干条件
干涉仪中的相干 条件
光的相干性测量
总结
光的干涉与衍射在各个领域的应用展示了光学技 术的广泛应用前景。随着光学科技的不断发展， 光的干涉与衍射将会在更多领域发挥重要作用， 推动科学技术的进步。
● 07
第7章 总结与展望
光的干涉与衍射 研究现状
在光的干涉与衍射的 研究历史回顾中，人 们逐渐认识到光的波 动性质。目前，光的 干涉与衍射研究处于 一个蓬勃发展的阶段， 科学家们正在探索新 的应用领域和技术手 段，为未来的发展奠 定基础。
偏振显微镜观察晶体结构 显微镜中的偏振光源
光学仪器中的应用
偏振片在激光器中的应用 偏振控制器的使用
91%
总结
01 光的偏振
光波在传播时只能沿特定方向振动的现象
02 波片
能够改变或分析偏振状态的光学元件
03 偏振测量
测量光波中偏振分量的比例
结尾
衍射光栅原理
衍射光栅原理衍射光栅是一种利用衍射现象制造的光学元件，它可以对光进行衍射，从而产生干涉条纹，广泛应用于光谱仪、激光器、光学通信等领域。
衍射光栅原理是基于光的波动性和干涉现象，下面我们将详细介绍衍射光栅的原理。
首先，衍射光栅是由一系列平行的透明条纹组成的，这些条纹可以是等宽的透明条纹，也可以是透明-不透明的周期性结构。
当入射光线照射到光栅上时，光波会受到衍射现象的影响，发生弯曲和干涉，最终形成衍射图样。
其次，衍射光栅的原理可以用赫布理论来解释。
赫布理论认为，光波通过光栅时，会被分成许多个次波，这些次波在空间中相互干涉，形成明暗相间的衍射图样。
根据赫布理论，我们可以计算出不同波长的光在衍射光栅上的衍射角度，从而实现光谱分析和波长测量。
另外，衍射光栅原理还涉及到光栅常数和衍射级数的概念。
光栅常数是指光栅上相邻两个透明条纹之间的距离，它决定了衍射光栅对入射光的衍射效果。
而衍射级数则表示在衍射图样中的明暗条纹的级数，它与光波的波长和光栅常数有关。
最后，衍射光栅原理在实际应用中具有重要意义。
通过精确控制光栅的结构和参数，可以实现对入射光的波长、偏振状态等特性的精确调控，从而广泛应用于光谱仪、激光器、光学通信等领域。
同时，衍射光栅还可以用于光学成像、光学信息处理等方面，为光学技术的发展提供了重要支持。
总之，衍射光栅原理是基于光的波动性和干涉现象，利用光栅的周期结构对光进行衍射，从而实现对光波特性的精确调控。
它在光学技术领域具有重要应用，对光学仪器的性能和功能起着关键作用。
希望通过本文的介绍，读者能够更加深入地理解衍射光栅原理，并进一步应用于实际工程中。
光学特有的知识点总结
光学特有的知识点总结1. 光的波动性光既具有波动性，也具有粒子性。
根据电磁理论，光是电磁波，它的传播过程可以用波动方程来描述。
同时，根据光的光电效应和康普顿散射等现象，光也具有粒子性。
这种波粒二象性是光学研究的一个基本特点。
2. 光的干涉与衍射光的干涉与衍射是光学的两个重要现象。
干涉是指两组光波相遇后互相叠加的现象，形成交替出现明暗条纹的现象。
衍射是指光通过狭缝或障碍物后发生弯曲扩散的现象。
这些现象是由光的波动性决定的，光学中常通过干涉与衍射现象来研究光的波动性质。
3. 光的折射与反射折射是指光在两种介质交界面上发生改变方向和传播速度的现象。
反射是指光在界面上被原路反射回来的现象。
根据折射定律和反射定律，光在折射和反射过程中会发生角度改变，这些现象是光学中经常研究的内容。
4. 光的色散色散是指光在经过介质时，由于不同频率的光波的传播速度不同而产生的分散现象。
光的色散可以通过棱镜产生色散光谱，观察到不同波长的光被分开的现象。
光的色散是光学中的一个重要现象，也是光谱学研究的基础。
5. 光的偏振偏振是指光波具有振动方向的特性。
经过偏振器后，光波的振动方向被限制在某一个方向上。
光的偏振是光学中一个重要的研究内容，也是光电子学和激光技术的基础。
6. 光的干涉仪器和测量干涉仪器是利用光的干涉原理来实现测量和实验的装置。
例如干涉仪、薄膜干涉仪、迈克尔逊干涉仪等。
这些干涉仪器常用于测量物体的表面形貌、薄膜厚度、光学常数等，是光学研究和技术应用的重要工具。
7. 光的衍射仪器和应用衍射仪器是利用光的衍射原理来进行测量和实验的装置。
例如经典的夫琅禾费衍射装置、衍射光栅等。
这些衍射仪器常用于测量光波的波长、获得物体的衍射图样、研究物体的晶体结构等，是光学研究和技术应用的重要工具。
8. 光学测量技术光学测量技术是利用光的干涉、衍射、偏振、折射等原理进行测量的技术。
例如干涉法测量长度、膜厚、折射率等；衍射法测量物体的结构、溶液的浓度等；偏振法测量物体的应力状态等。
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选修31第二章光学技术与光的波动性2.3光栅与光的衍
射测试题 2019.9
1,利用光敏电阻制作的光传感器，记录了传递带上工件的输送情况.如图甲所示为某工厂成品包装车间的光传感记录器，光传感器B能接收到发光元件A发出的光.每当工件挡住A发出的光时，光传感器就输出一个电信号，并在屏幕上显示出电信号与时间的关系，如图乙所示.若传送带始终匀速运动，每两个工件间的距离为0.1 m，则下述说法正确的是：（）
A．传送带运动的速度是0.1 m/s
B．传送带运动的速度是0.2 m/s
C．该传送带每小时输送3600个工件
D．该传送带每小时输送7200个工件
2,2004年，在印度尼西的苏门答腊岛近海，地震引发了海啸，造成了重大的人员伤亡，海啸实际上是一种波浪运动，也可称为地震海浪，下列说法中正确的是：（）
A．地震波和海啸都是由机械振动引起的机械波
B．波源停止振动时，海啸和地震波的传播立即停止
C ．地震波和海啸都有纵波
D ．地震波和海啸具有的能量，随着传播将愈来愈强
3,原子核A 发生α衰变后变为原子核X a b
，原子核B 发生β衰变后变为原子核Y d
c
，已知原子核A 和原子核B 的中子数相同，则两个生成核X 和Y 的中子数以及a 、b 、c 、d 的关系可能是：（ ） A ．X 的中子数比Y 少1 B ．X 的中子数比Y 少3 C ．如果a-d=2，则b-c=3 D ．如果a-d=2，则b-c=1
4,根据玻尔的氢原子理论，下列说法中错误的是：（ ） A ．氢原子的轨道是连续的
B ．氢原子具有的稳定能量状态称为定态
C ．氢原子在辐射光的同时能量也在减小
D ．用任何光照射氢原子都可以使其发生跃迁
5,如图所示，在范围很大的水平向右的匀强电场中，一个带电量为-q 的油滴，从A 点以速度υ竖直向上射入电场.已知油滴质量为m ，重力加速度为g ，若要油滴运动到轨迹的最高点时，它的速度大小恰好为υ.则： (1)所加电场的电场强度E 应为多大?
(2)油滴从A 点到最高点的过程中电势能改变了多少?
6,如图所示，有两根足够长、不计电阻，相距L 的平行光滑金属导轨cd 、ef 与水平面成θ角固定放置，底端接一阻值为R 的电阻，在轨道平面内
有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直轨道平面斜向上.现有一平行于ce、垂直于导轨、质量为m、电阻不计的金属杆ab，在沿轨道平面向上的恒定拉力F作用下，从底端ce由静止沿导轨向上运动，当ab杆速度达到稳定后，撤去拉力F，最后ab杆又沿轨道匀速回到ce端.已知ab杆向上和向下运动的最大速度大小相等.求:拉力F的大小和杆ab最后回到ce端速度v的大小.
7,如图所示，物体B和物体C用劲度系数为k的轻弹簧连接并竖直地静置
于水平地面上，此时弹簧的势能为E。
这时一个物体A从物体B的正上方
由静止释放，下落后与物体B碰撞，碰撞后A与B立刻一起向下运动，但A、
B之间并不粘连。
已知物体A、B、C的质量均为M，重力加速度为g，忽略
空气阻力。
求当物体A从距B多大的高度自由落下时，才能使物体C恰好
离开水平地面？
8,（1）共点力合成的实验中，根据实验数据画出力的图示，如图。
图
上标出了F1、F2、F、F/四个力，其中______（填上述字母）不是由弹簧
秤直接测得的；若F与F/ 的________基本相等,_______基本相同，说明
共点力合成的平行四边行定则得到了验证。
（2）在利用打点计时器测定匀速直线运动加速度的实验中，某同学在
打出的纸带上每５个打点取一个记数点，共取了７个记数点，测出每两个相邻记数点间的距离分别为S1、S2、S3……S6,然后他把纸带上S1、S2、S3……S6各段准确地剪开成6段,按右图那样贴在坐标纸上,彼此不留间隙也不重叠,纸带下端都准确地与横轴重合, S1的左边准确地与纵轴重合,横轴为时间,纵轴为速度．
①在图中作出该运动的v-t图线：
②说明如何利用作出的v-t图像求加速度a．
9,在“用电压表和电流表测电池的电动势和内阻”的实验时，一般是不用新电池而用旧电池进行实验，其原因是：旧电池的内阻较大，而新电池的内阻很小，实验时，电压表的读数变化很小，从而影响测量值的精确性．如果要较为精确地测量一节新电池的内阻，可用以下给定的器材和一些导线来完成实验．
（1）用连线的方法将这些仪器连成电路．
（2）写出实验得出的新电池内阻r的表达式，并说明各字符的物理含义．
10,图（1）表示用水平恒力F拉动水平面上的物体，使其做匀加速运动。
当改变拉力的大小时，相对应的匀加速运动的加速度a也会变化，a和F
的关系如图（2）所示。
（1）图线的斜率及延长线与横轴的交点表示的物理意义分别是什么？ （2）根据图线所给的信息，求物体的质量及物体与水平面的动摩擦因数；
（3）在该物体上放一个与该物体质量相同的砝码，保持砝码与该物体相对静止，其他条件不变，请在图2的坐标上画出相应的a--F 图线。
（不要求写出作图过程）
测试题答案
1, BD 2, AC 3, AC 4, AD
5, （1）由力的独立作用原理和动量定理，得 -mgt=0-mv-① qEt=mv ② 解得：E=mg/q ③ （2）设电场力方向油滴的位移为s 则
221at s =
④
又qE=ma ⑤ 联立①③④⑤得g v g
v m qE s 2
2)(2=
= ⑥
油滴的电势能减小，其改变为2
221mv
g v mg qEs E P ===∆ --⑦
6, 解：:当ab 杆沿导轨上滑达到最大速度v 时，其受力如图所示: 由平衡条件可知:
0sin =--θmg F F B ①
又安培力： BIL F B = ② 而ab 杆切割磁感线产生的电动势：BLv E = ③ 闭合回路中的电流：
R E
I =
④
联立①～④式得:0
sin 22=--θmg R v L B F ⑤
同理可得，ab 杆沿导轨下滑达到最大速度时:0
sin 22=-R v
L B mg θ ⑥
联立⑤⑥两式解得: θsin 2mg F =
22sin L B mgR v θ
=
7, 解：设物体A 从距B 的高度H 处自由落下，A 与B 碰撞前的速度为v 1，由机械能守恒定律得：v 1=gH 2。
设A 、B 碰撞后共同速度为v 2，则由动量守恒定律得：Mv 1＝2Mv 2，
解得： v 2＝
2gH。
当C 刚好离开地面时，由胡克定律得弹簧伸长量为x=Mg/k ，
由于对称性，所以弹簧的弹性势能仍为E 。
当弹簧恢复原长时A 、B 分离，设此时A 、B 的速度为v 3，则对A 、B 一起运
动的过程中，由机械能守恒得： E
Mv Mgx Mv +=2
2232212221＋,
从A 、B 分离后到物体C 刚好离开地面的过程中，物体B 和弹簧组成的系统机械能守恒，
即 Mgx E Mv +=2
321。
8, (1)F ′、大小、方向 (2)①如图所示：
②在已画出的v-t 图线上，取相距较远的两点如a 和b ，并测出其坐标分别为(v a, t a )，(v b,, t b )．则所求加速度为a=( v b －v a )/( t b －t a )
9, （1）电路连接如图 （2）新电池内阻的表达式是
1
22
1R I I U U r ---=
，式中U 1、U 2、I 1、I 2分别是滑线变阻器阻值改变时电压表和
电流表对应的读数，R 0是接入电路的电阻箱的阻值（此值直接从电阻箱上读出，一般为几殴姆）
10, 解：
（1）由牛顿第二定律得：F －μmg =ma
有：△F = m △a 所以，直线的斜率等于物体质量的倒数，即m 1
=12-=∆∆kg F a
物体的质量m=0.5㎏
直线与横轴交点表示物体刚要运动是，拉力F 与摩擦力大小相等，即摩擦力大小f=1N
(2)由f=μmg 得物体与水平面的摩擦系数μ=2
.0105.01
=⨯
(3)（题不要求：当质量加倍时，物体刚要运动是拉力F=2N ，直线的斜率变为1㎏-1，作图如图示。