光的波动性PPT教学课件
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《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
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．
编辑版pppt
37
点击下图观看动画演示
编辑版pppt
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．
编辑版pppt
34
光的波动性
————光的偏振现象
编辑版pppt
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
编辑版pppt
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．
编辑版pppt
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 .
编辑版pppt
40
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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
编辑版pppt
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
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．
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．
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PPT教学课件
3.线状谱： 由一些不连续的亮线组成， 是稀薄（低压）气体发光产生的光谱(原 子光谱) 如：霓虹灯、焰色反应 原子 发光
2021/01/21
11
4.吸收光谱：炽热的白光通过温度较 低的气体形成
即： 连续光谱中某些波长的光被温 度较低的气体吸收后产生的光谱， 是由分布在连续谱线背景上的某些 暗线组成 如：
B.干涉图样太细小看不清楚
C. 周围环境的漫反射光太强烈
D20.21两/01/21个光源是非相干光源
13
例 4 、 下面哪些现象属于光的干涉现象？ A . 雨后美丽的彩虹。B . 对着日光灯从两铅 笔的缝中看到的彩色条纹。C . 阳光下肥皂 膜上的彩色条纹。D . 光通过三棱镜产生的 彩色条纹。
例 5 、太阳光照到一个方形孔上(孔的大 小可调)， 当孔的大小由较大逐渐调 小直到完全关闭的过程中，在对着的屏 上将会看到什么现象？
期末复习
2021/01/21
1
光的波动性
一、光的本性学说发展史
二、 双 缝 干 涉
三、薄膜干涉
四、光的衍射
五、电磁波谱
六、光谱
七、例题选讲
2021/01/21
2
概述：光的本性学说发展史
牛顿 微粒说
惠更斯 波动说磁说
光子说
杨氏双缝干涉、 麦克斯韦提
单缝衍射、泊松 出 --赫兹
太阳光谱、钠蒸气的吸收光谱
2021/01/21
12
例 2 一种电磁波入射到一个宽度为1
米的孔上，能发生明显的衍射现象，这
种波属于电磁波谱的哪个区域？
A. γ射线 B. 可见光
C.
x射线
D. 无线电波
例 3 从两支手电筒射出的光，当它
2021/01/21
11
4.吸收光谱：炽热的白光通过温度较 低的气体形成
即： 连续光谱中某些波长的光被温 度较低的气体吸收后产生的光谱， 是由分布在连续谱线背景上的某些 暗线组成 如：
B.干涉图样太细小看不清楚
C. 周围环境的漫反射光太强烈
D20.21两/01/21个光源是非相干光源
13
例 4 、 下面哪些现象属于光的干涉现象？ A . 雨后美丽的彩虹。B . 对着日光灯从两铅 笔的缝中看到的彩色条纹。C . 阳光下肥皂 膜上的彩色条纹。D . 光通过三棱镜产生的 彩色条纹。
例 5 、太阳光照到一个方形孔上(孔的大 小可调)， 当孔的大小由较大逐渐调 小直到完全关闭的过程中，在对着的屏 上将会看到什么现象？
期末复习
2021/01/21
1
光的波动性
一、光的本性学说发展史
二、 双 缝 干 涉
三、薄膜干涉
四、光的衍射
五、电磁波谱
六、光谱
七、例题选讲
2021/01/21
2
概述：光的本性学说发展史
牛顿 微粒说
惠更斯 波动说磁说
光子说
杨氏双缝干涉、 麦克斯韦提
单缝衍射、泊松 出 --赫兹
太阳光谱、钠蒸气的吸收光谱
2021/01/21
12
例 2 一种电磁波入射到一个宽度为1
米的孔上，能发生明显的衍射现象，这
种波属于电磁波谱的哪个区域？
A. γ射线 B. 可见光
C.
x射线
D. 无线电波
例 3 从两支手电筒射出的光，当它
《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。
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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。
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．
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．
物理学光的波动性课件优秀课件
2
d N
M1
d
2
d
由此迈克尔逊干涉
仪可用于测长度、
测折射率。
G1
G2
M2
★当两镜面相互严格垂
直时等效于平行平面间
空气膜的等倾干涉；
★当镜面有夹角时等效于空气劈尖的等厚干涉
1907年诺贝尔物理奖
迈克耳孙— 莫雷实验（1881年）关于 寻找“以太”的否定结果，是相对论的 实验基础之一。 迈克耳孙干涉仪和以它为原型发 展起来的多种干涉仪有广泛的用 途，如可精密测量长度、折射率 、光谱线的波长和精细结构等。 美国科学家迈克耳孙因发明干涉 仪和对计量学的研究而获得了 1907年的诺贝尔物理奖。
即：e r2 2R。 因此暗环半径：
r kR
测透镜半径
rk2 kR rk2 m(km )R
R
r2
km
rk2
m
中央为暗斑（k=0） 的内疏外密的明暗相 间的同心圆环。
六、迈克耳孙干涉仪 (The Michelson interferometer)
反射镜 M 1
M 1 移动导轨
单 色 光 源
分光板 G 1
劈尖干涉的应用
n1
n2 si
sio2 e
e N
2n1
测微小厚度
l
l0
e N 2
干涉膨胀仪
牛顿环实验装置
显微镜 T
L S
M半透 半反镜
R
re
牛顿环干涉图样
牛顿环的条纹
k
k1,2,3明条纹
2e2 (2k1)2 k0,1,2暗条纹
R r
e
r 2 R 2 (R e )2 2 R e e 2 2 R e
来自两个光源或同一光源两部分的光，不满足相干条 件，叠加时在空间不能产生稳定的干涉现象。
d N
M1
d
2
d
由此迈克尔逊干涉
仪可用于测长度、
测折射率。
G1
G2
M2
★当两镜面相互严格垂
直时等效于平行平面间
空气膜的等倾干涉；
★当镜面有夹角时等效于空气劈尖的等厚干涉
1907年诺贝尔物理奖
迈克耳孙— 莫雷实验（1881年）关于 寻找“以太”的否定结果，是相对论的 实验基础之一。 迈克耳孙干涉仪和以它为原型发 展起来的多种干涉仪有广泛的用 途，如可精密测量长度、折射率 、光谱线的波长和精细结构等。 美国科学家迈克耳孙因发明干涉 仪和对计量学的研究而获得了 1907年的诺贝尔物理奖。
即：e r2 2R。 因此暗环半径：
r kR
测透镜半径
rk2 kR rk2 m(km )R
R
r2
km
rk2
m
中央为暗斑（k=0） 的内疏外密的明暗相 间的同心圆环。
六、迈克耳孙干涉仪 (The Michelson interferometer)
反射镜 M 1
M 1 移动导轨
单 色 光 源
分光板 G 1
劈尖干涉的应用
n1
n2 si
sio2 e
e N
2n1
测微小厚度
l
l0
e N 2
干涉膨胀仪
牛顿环实验装置
显微镜 T
L S
M半透 半反镜
R
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牛顿环干涉图样
牛顿环的条纹
k
k1,2,3明条纹
2e2 (2k1)2 k0,1,2暗条纹
R r
e
r 2 R 2 (R e )2 2 R e e 2 2 R e
来自两个光源或同一光源两部分的光，不满足相干条 件，叠加时在空间不能产生稳定的干涉现象。
光的波动性-课件
【解析】 由 Δx＝Ldλ 知，改变双缝到屏的距离 L 仍能 得到清晰条纹，只不过条纹间距变化，故 A 正确．滤光片的 作用是得到相干单色光，在单缝前还是单、双缝之间不影响， 故 B、C 正确．而 D 项交换后实验不能成功，故 A、B、C 正确．
【答案】 ABC
3．双缝干涉实验装置如图 4－2－4 所示，绿光通过单缝 S 后，投射到具有双缝的挡板上，双缝 S1 和 S2 与单缝的距离 相等，光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹．屏 上 O 点距双缝 S1 和 S2 的距离相等，P 点是距 O 点最近的第 一条亮条纹．如果将入射的绿光换成红光或蓝光，讨论屏上 O 点及其上方的干涉条纹的情况是：①O 点是红光的亮条纹； ②红光的第一条亮条纹在 P 点的上方；③O 点不是蓝光的亮 条纹；④蓝光的第一条亮条纹在 P 点的上方．其中正确的是
()
A．只有①②正确 C．只有②③正确
图 4－2－4 B．只有①④正确 D．只有③④正确
【解析】 O 点到两缝的距离相等，故不论换用红光还 是蓝光，O 点均为亮条纹，所以①正确，③错误；由 Δx＝Ldλ 可知，红光的波长比绿光的大，条纹间距也比绿光大．因此， 红光的第一条亮条纹在 P 点的上方，②正确；同理，蓝光的 波长比绿光的小，蓝光的第一条亮条纹在 P 点的下方，④错 误；综上所述，只有 A 正确．
对于某种单色光，为增加相邻亮纹(或暗纹)之间的距离， 可采用的方法是(任写一种方法)____________．
【解析】 a、b、c、d 各装置的名称分别为滤光片、单 缝、双缝、光屏，故 C 正确；由 Δx＝Ldλ 可知，要增加相邻 亮纹(或暗纹)的距离，可以增加双缝到屏的距离，也可以减 小双缝间距．
2．测定单色光的波长 (1)安装测量头，调节至可清晰观察到干涉条纹． (2)使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中央，记下手轮 上的读数 a1；转动手轮，使分划板中心刻线移动至另一亮条 纹的中央，记下此时手轮上的读数 a2；并记下两次测量的明 (或暗)条纹数 n，则相邻两亮条纹间距 Δx＝|an2－ －a11|. (3)用刻度尺测量双缝到光屏间的距离 L.
二十一光的波动性————光的电磁说PPT课件
紫外线可以促使人体合成维生素D，有 助于人体对钙的吸收，所以儿童经常晒太阳能够 预防缺钙引起的佝偻病，但是过多的紫外线会使 皮肤粗糙，甚至诱发皮肤癌．
紫外线能够杀灭多种细菌，可以用紫 外线进行消毒．
注意：红外线与紫外线人眼都是看不到的
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2024/10/21
光 的
是人体的背部热图，透过图片可以根据不同颜
色判断病变区域．
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红外线检视器是利用红外线能穿透颜料的 特性，揭示顏料层下隐藏的资料．利用红外线发 射器、接收器及屏幕显示器，油画上炭笔初稿稿 及已往曾经进行过的修复工作都能一一呈现于眼 前．
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红外线卫星 云图显示一九九九年 九月十六日台风约克 于清晨靠近香港时,中 心的风眼清晰可 见．
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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完
中央电教馆资源中心制作 高中物理
利用红外线检测人体的健康状态，本图片
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1855～1856 《论法拉第力线》
1861～1862 《论物理力线》
1865
《电磁场的动力学理论》
1865～1873 《电磁理论》
种掘的这电出电是在在被磁更磁麦这实认现深学克一验为象入理斯文事可的的论韦中实以联内大用的 及和系在厦数思动牛，本。学想力顿提质工已学的供，具经的《了这表超基自统是达过础然一麦法法上哲的克拉拉构学解斯第第筑的释韦学，了数，为说不一学而电的仅座原且磁开对全理挖场端各新》 理交论相建辉立映迈．出麦的克关斯键韦性的一电步磁。理论成为经典物理学
光的波动性复习PPT教学课件
第三节 光的波动性
基础知识梳理
一、光的干涉 1．干涉的概念：两列光波在空间传播 时相遇，将在相遇区域发生叠加，某些区 域出现振动加强，某些区域出现振动减 弱，并且加强区域和减弱区域总是相互间 隔的现象叫光的干涉现象． 2．相干条件：只有相干光源发出的光 叠加，才会发生干涉现象．相干光源是指 光波的 频率相等 (振动情况 相同 )．
基础知识梳理
(2)自然光照射到两种介质界面 上，如果光入射的方向恰当，使反射 光和折射光之间的夹角等于90°，反 射光和折射光都是 偏振光 ，且偏振方 向垂直 ．
基础知识梳理
四、激光 1．激光产生的机理 处于激发态的原子，如果在入射光子 的电磁场的影响下，引起高能态向低能态 跃迁，同时在两个状态之间的能量差以辐 射光子的形式发射出去，这种辐射叫做受 激辐射．原子发生受激辐射时，发出的光 子的频率、发射方向等，都跟入射光子完 全一样，这样使光得到加强，这就是激光 产生的机理．
基础知识梳理
三、光的偏振 1．偏振光：在跟光传播方向垂直的 平面内，光振动在某一方向较强而在另一 些方向振动较弱的光即为偏振光． 2．光的偏振现象证明光是横波 (填 “横波”或“纵波”)．
基础知识梳理
3．偏振光的产生 (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 ， 叫做 起偏器；第二个偏振片的作用是 检验光是否是 偏振光 ，叫做 检偏器 ．
基础知识梳理
3．双缝干涉 (1)现象：单色光干涉时观察到明暗相 间的条纹，白光双缝干涉的现象为中央为 白色条纹，两边是彩色条纹． (2)亮、暗条纹的判断：Δx＝nλ(n＝ 0,1,2，…)，即到双缝的距离差为波长的整 数倍的0,点1,2出，现…亮)，即条到纹双，缝Δx的＝距nλ离＋差12λ为(n半＝波 长奇数倍的点出现 暗 条纹．
基础知识梳理
一、光的干涉 1．干涉的概念：两列光波在空间传播 时相遇，将在相遇区域发生叠加，某些区 域出现振动加强，某些区域出现振动减 弱，并且加强区域和减弱区域总是相互间 隔的现象叫光的干涉现象． 2．相干条件：只有相干光源发出的光 叠加，才会发生干涉现象．相干光源是指 光波的 频率相等 (振动情况 相同 )．
基础知识梳理
(2)自然光照射到两种介质界面 上，如果光入射的方向恰当，使反射 光和折射光之间的夹角等于90°，反 射光和折射光都是 偏振光 ，且偏振方 向垂直 ．
基础知识梳理
四、激光 1．激光产生的机理 处于激发态的原子，如果在入射光子 的电磁场的影响下，引起高能态向低能态 跃迁，同时在两个状态之间的能量差以辐 射光子的形式发射出去，这种辐射叫做受 激辐射．原子发生受激辐射时，发出的光 子的频率、发射方向等，都跟入射光子完 全一样，这样使光得到加强，这就是激光 产生的机理．
基础知识梳理
三、光的偏振 1．偏振光：在跟光传播方向垂直的 平面内，光振动在某一方向较强而在另一 些方向振动较弱的光即为偏振光． 2．光的偏振现象证明光是横波 (填 “横波”或“纵波”)．
基础知识梳理
3．偏振光的产生 (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 ， 叫做 起偏器；第二个偏振片的作用是 检验光是否是 偏振光 ，叫做 检偏器 ．
基础知识梳理
3．双缝干涉 (1)现象：单色光干涉时观察到明暗相 间的条纹，白光双缝干涉的现象为中央为 白色条纹，两边是彩色条纹． (2)亮、暗条纹的判断：Δx＝nλ(n＝ 0,1,2，…)，即到双缝的距离差为波长的整 数倍的0,点1,2出，现…亮)，即条到纹双，缝Δx的＝距nλ离＋差12λ为(n半＝波 长奇数倍的点出现 暗 条纹．
光的波动性学习课件PPT
一、 双 缝 干 涉
1. 产生稳定干涉的条件：
(1)、相干光源：两个光源发出光的频 率相同，相位差恒定
(2)、两个光源发出的光在空间叠加
二、薄膜干涉
1、成因： 由薄膜前后表面反射的两列光波 叠加而成。 2、现象：照射竖直放置的肥皂膜： 单色光：竖直排列的明暗相间的水平条纹； 白 光：彩色条纹。 例：光学镜头上镀的增透膜的厚度是光在这 种薄膜中波长的 , 看上去呈淡紫色。
4.吸收光谱：炽热的白光通过温度较 低的气体形成 即： 连续光谱中某些波长的光被温 度较低的气体吸收后产生的光谱， 是由分布在连续谱线背景上的某些 暗线组成 如： 太阳光谱、钠蒸气的吸收光谱
例 2 一种电磁波入射到一个宽度为1 米的孔上，能发生明显的衍射现象，这 种波属于电磁波谱的哪个区域？ A. γ射线 B. 可见光 C. x射线 D. 无线电波 例3 从两支手电筒射出的光，当它 们照到同一点时看不到干涉花纹，是因 为： A.手电筒射出的光不是单色光 B.干涉图样太细小看不清楚 C. 周围环境的漫反射光太强烈 D. 两个光源是非相干光源
四、电磁波谱
项目 无线电波 红外线 可见光 紫外线 X射线 γ射线 产生机理 特点 作用 波动性 粒子性 光子能量
五、光谱
发射光谱
连续谱
光谱
线状谱 （原子光谱）
吸收光谱
1.发射光谱： 由发光物质直接产生的光谱 2.连续谱： 由连续分布的一切波长的光 组成(炽热固体、液体及高压气体发光产 生) 如： 3.线状谱： 由一些不连续的亮线组成， 是稀薄（低压）气体发光产生的光谱(原 子光谱) 如：霓虹灯、焰色反应 原子 发光
例 4 、 下面哪些现象属于光的干涉现象？ A . 雨后美丽的彩虹。B . 对着日光灯从两铅 笔的缝中看到的彩色条纹。C . 阳光下肥皂 膜上的彩色条纹。D . 光通过三棱镜产生的 彩色条纹。 例 5 、太阳光照到一个方形孔上(孔的大 小可调)， 当孔的大小由较大逐渐调 小直到完全关闭的过程中，在对着的屏 上将会看到什么现象？
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2、 在应用电磁波和机械波的特性时，下列符合实际 的是（ D ） A. 医院里常用x射线对病房和手术室进行消毒 B. 人造卫星对地球拍摄是利用紫外线的热作用 C. 声呐（水声测位仪）是利用了超声波的穿透能力强 的特性
D. 激光雷达测量距离是利用了激光的平行度好的特点
光纤通信是一种现代通信手段,它可以提供大容量、高 速度、高质量的通信服务。目前,我国正在大力建设高 质量的宽带光纤通信网络。下列说法正确的是
( AD )
A.光纤通信利用光作为载体来传递信息
B.光导纤维传递光信号是利用光的衍射原理
C.光导纤维传递光信号是利用光的色散原理
D.目前广泛应用的光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝
9 ． 目 前 雷 达 发 射 的 电 磁 波 频 率 多 在 200MHz 至 1000MHz的范围内。下列关于雷达和电磁波说法正确 的是 ( A C D )
光的波动性(下)
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
普朗克常量h=6.63×10-34J·s，
可以估算德布罗意波长λ=1.82×10-10m的热中子动
能的数量级为 （ C ）
A. 10-17J B. 10-19J C. 10-21J
D. 10-24J
解: λ=h/p
p=h/λ
EK=1/2 mv2 =p2/2m=h2／2mλ2 代入数字得 EK= 4×10-21J
这个实验表明 ( A )
A 光是电磁波 B.光是一种横波 C.光是一种纵波 D.光是概率波
明
P
Q
6.人类对光的本性的认识以历了曲折的过程。下列关 于光的本性的陈述符合科学规律或历史事实的是
( BCD ) A．牛顿的“微粒说”与爱因斯坦的“光子说”本质 上是一样的。 B．光的双缝干涉实验显示了光具有波动性。 C．麦克斯韦预言了光是一种电磁波。 D．光具有波粒二象性。
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
9、沙尘暴是由于土地沙化引起的一种恶劣的气象现 象。发生沙尘暴时能见度只有几十米，天空变黄发
暗。这是由于这种情况下 ( B )
A．真空中上述雷达发射的电磁波的波长范围在0.3m 至1.5m之间
B．电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的
C．测出从发射电磁波到接收反射波的时间间隔可以 确定雷达和目标的距离
D．波长越短的电磁波，反射性能越强
10．为了观察晶体的原子排列，可以采用下列方法： (1)用分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜成像(出 于电子的物质波波长很短，能防止发生明显衍射现象， 因此电子显微镜的分辨率高)；(2)利用X射线或中子 束得到晶体的衍射图样，进而分析出晶体的原子排 列．则下列分析中正确的是 ( A D )
测
C．红外线热像仪同时还具有杀菌作用
D．一切物体都能发射红外线，而且物体在不同 温度下发射的红外线的频率和强度不同
1.下列说法正确的是 （ A ）
A 光波是—种概率波
B 光波有偏振现象，则光波是纵波
C 单色光从光密介质进入光疏介质时．光子的 能量改变
D 单色光从光密介质进入光疏介质时，光的波 长不变
6．在防治“非典”像仪通过红外
线遥感，可检测出经过它时的发热病人，从而可以
有效控制疫情的传播．关于红外线热像仪，下列说
法正确的是（D
）
A．选择红外线进行检测，主要是因为红外线光
子能量小，可以节约能量
B．红外线热像仪通过发射红外线照射人体来检
1 ．下列四种射线中，最接近固体物质分子的固有
频率从而能量更容易转变成物质内能的是 ( A )
( A ) 红外线 （ B ）紫外线
（ C ）X 射线 （ D ）γ射线
20.下列说法中正确的是 ( B ) ①光导纤维是利用光的全反射现象 ②雨后天空的彩虹是光的色散现象 ③根据经典电磁理论可知，原子十分稳定，原子光谱 是线状光谱 ④光电效应表明光具有粒子性,从而否定了光的波动性 A. ①②④ B. ①② C. ③④ D. ②③④
A．只有波长较短的一部分光才能到达地面 B．只有波长较长的一部分光才能到达地面 C．只有频率较大的一部分光才能到达地面 D．只有能量较大的光子才能到达地面
解析:发生沙尘暴时，由于沙尘悬浮在空中，只有 波长较长的一部分光通过衍射才能到达地面。答案 B正确。
7．如图所示，让太阳光或白炽灯光通过偏振片P 和Q，以光的传播方向为轴旋转偏振片P和Q，可以 看到透射光的强度会发生变化，这是光的偏振现象。
A．电子显微镜所利用的电子的物质波的波长比原子 尺寸小得多
B. 电子显微镜中电子束运动的速度应很小
C．要获得晶体的X射线衍射图样，x射线波长要远小 于原子的尺寸
D．中子的物质波的波长可以与原子尺寸相当
6.在中子衍射技术中,常利用热中子研究晶体的结
构，因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间
距相近, 已知中子质量m=1.67×10-27kg，
波长
30nm 0.4μm 0.7μm 0.3 mm
1m
紫外光 可见光 红外 光
微波
4 ．下列说法正确的是 ( C D )
( A ）电磁波是纵波 ( B ）多普勒效应是声波特有的现象 ( C ）电子束通过铝箔时可能产生衍射图样 ( D )对衍射现象的研究表明，我们一般所说的“光 沿直线传播”只是一种特殊情况
2006年广东卷9
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
14．(6分)部分电磁波的大致波长范围如图所示．若 要利用缝宽与手指宽度相当的缝获得明显的衍射现象， 可选用_____微__波____波段的电磁波，其原因是＿＿＿ ＿要＿产＿生＿明＿显＿的＿衍＿射＿现＿象＿，＿波＿长＿应＿与＿缝＿的＿尺＿寸＿相＿近＿．＿ ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。