(优质)初中物理竞赛_光学专题PPT课件
合集下载
初中光学实验05竞赛 75页PPT文档
A2B2 A1B1
d f2
4. 通常规定，明视距 离d=25cm,显微镜的 光学间隔=16cm.按 照上述数据计算出的 oe刻在物镜和目镜
组装显微镜与放大率测定
显微镜放大率的测定方法：
在距离目镜25cm处放置一毫米分度的米尺（B），在物镜前放置 另一毫米分度的短尺（A)，观察者用一只眼睛通过显微镜观察短尺A的 像，另一只眼睛直接观察米尺B,将同时看到的物长和像长进行比较.
凸透镜的成象特点：利用作图法求透镜成像位置
u v
1 1 1
v
fu
11
f
u
10 v
所以，虚像是负值。
透镜成像和透镜焦距的测定
凸透镜的成象公式：
11 1 uv f
物体位置 像的位置 像的大小
u=
v=f
极小
像的 虚实
实像
像的 正倒
倒立
应用 会聚
u2f
2fvf 缩小
实像 倒立 照相机
光的折射和固体折射的测定
用激光测定玻璃砖的折射率
P1
P2
i
O
D
P2 i’ O’
用针尖定出入射点与出射点在纸上的投
影位置，用量角器分别测出i和i’，并依照折 射定律计算玻璃砖的折射率
光的折射和固体折射的测定
用激光测定玻璃砖的折射率----利用光的二次反射
P1
P2
i
a
d
i’
n2si2ni(4ad22co2si1)
光的折射和固体折射的测定
用插针法测定玻璃砖的折射率---几个思考题
a
a’
a
a’
b
b’
b
b’
1.在纸上正确地 画出玻璃砖的两个界 面aa’和bb’后，不慎 将玻璃砖向aa’方向 移动了少许，折射率 值是否发生改变？
《初中物理光学》课件
光电效应与爱因斯坦方程
光电效应
当光照射到物质上时，会使得物质吸收光能并释放出电子，这种现象被称为光 电效应。
爱因斯坦方程
为了解释光电效应的实验结果，爱因斯坦在1905年提出了一个方程，即爱因斯 坦方程。该方程描述了光子的能量、频率与逸出电子的动能之间的关系，从而 成功地解释了光电效应现象。
康普顿效应与德布罗意波
光通过一个小缝隙时，会在屏幕上形成衍射条纹，这是光波绕过 小障碍物继续传播的结果。
光的栅衍射
光通过多个等间距的小缝隙时，会在屏幕上形成衍射条纹，这是 多个单缝衍射的叠加。
圆盘衍射
光通过一个小圆盘时，会在屏幕上形成衍射环，这是光波绕过大 障碍物继续传播的结果。
光的偏振现象
偏振光的产生
光在某些物质表面反射或折射时，会产生偏振光， 即光的振动方向只限于某一特定方向。
当光垂直射入介质表面时，传播方向不改 变。
折射光线和入射光线分居法线两侧。
当光从空气斜射入水或其他介质中时，折 射角小于入射角；反之，折射角大于入射 角。
03 透镜及其应用
透镜的种类与性质
凸透镜
中间厚，边缘薄，对光线有会聚作 用。
凹透镜
中间薄，边缘厚，对光线有发散作 用。
透镜成像规律
凸透镜成像规律
远视眼的成因与矫正 远视眼是由于晶状体太薄或眼球前后径过短，使 得近处物体的像成在视网膜后，需要用凸透镜矫 正。
显微镜与望远镜
显微镜的构造与原理
包括物镜、目镜、载物台等部分，利用凸透镜成像规律放大微小物体。
望远镜的构造与原理
包括物镜、目镜、寻星镜等部分，利用凸透镜和凹透镜的组合观察远处物体。
显微镜与望远镜的使用方法和注意事项
马吕斯定律
初中物理竞赛_光学专题 PPT
测量器材:刻度尺
测量步骤:
(1)晴天把镜片放在阳光下,使光线与镜片垂
直;
(2)调整镜片与地面得距离,使地面上得光点
(或光斑)最小、最清楚;
(3)以米为单位用刻度尺测量镜面到地面上光
点得距离,用 f表示、 计算公式:镜片度数
D 100
f
说出两种最简便得估测凸透镜焦距得方法
第一种方法(太阳光聚焦法):在太阳光下, 使此凸透镜正对太阳,在透镜得另一侧正对透 镜置一白纸(或一光屏),前后移动透镜,使白纸 上得到得光斑最小,测出此时白纸与透镜间得 距离,即为此透镜得焦距、
初中物理竞赛_光学专题
当您背对着路灯向前匀速行走时, 定量分析您得身影长度变化得规律。
用两块平面镜做成如图所示得潜望镜, 两平面镜中心得距离为L,现在用此潜 望镜观察正前方一物体AB,那么人从 潜望镜中瞧到AB得像距物体AB得水平 距离就是多少？(作图并说明)
位于两平面镜得角平分线上有一物点 P,当两个反射镜面之间夹角θ=60°时,能 够瞧到多少个虚像？( )
A3 B4 C5 D8
关于互成角度两平面镜角平分线上物点 成像数目得探讨
将筷子竖直插入装水得玻璃杯内, 从俯视图中得P点沿水平方向瞧到得应 该就是下面哪个图中 得情形？( )
D 100
f
老花镜得“度数”等于它得焦距得倒数乘100。
请设计一个测老花镜度数得最简单得方法。要求
写出所用器材、操作步骤与计算公式。
第二种方法(远物成像法):使透镜正对远 处得电灯(或远处得一个明亮得物体),在透镜得 另一侧正对透镜置一白纸(或一光屏),前后移动 透镜,使白纸上得到远处电灯(或该明亮物体)得 清晰得像,测出此时透镜与白纸之间得用来 观察某一细小物体(也可以就是书报上得某 一个字),将透镜正对此物体且逐渐远离并同 时通过透镜观察此物体得放大得像,直至刚 好再也无法瞧清楚这个像时,测出此时小物 体与透镜得距离,这一距离也就约为此透镜 得焦距、
中考物理第一轮复习光现象PPT名师公开课获奖课件百校联赛一等奖课件
② 法线居中—反射光线和入射光线分居法线两侧
③ 两角相等—反射角等于入射角
反射时 光路可逆
(3)光旳反射种类
①镜面反射 ②漫反射
都遵照光旳 反射定律
利用镜面反射能够变化光旳传播方向 利用漫反射能够使人在不同方向看到本身不发光旳物体
4. 平面镜成像
B2
(1)平面镜成像原理： B1 N2
光旳反射定律
14 测量视力时,利用平面镜成像特点能够节省空间,如图 所示，让被测者面对镜子背对视力表,此人看到视力表 旳像离他旳距离是( C )
A. 3m B. 4m C. 5m D. 6m
15 画图阐明要使A点发出旳光线
恰好经过B点，则入射点应该在哪
•B
里？并完毕光路。
•A
• O • A'
16 人眼在什么位置能看到甲、乙两点在平面镜中旳像 恰好重叠？（画图阐明）
阔多了,这是利用平面镜旳:( D )
A.能成虚像旳特点；
B.能成正立像旳特点；
C.能变化光旳传播方向； D.物像间距总是物镜间距旳2 倍
8 在硬纸板上穿一种小洞，经过小洞向外看，眼睛向小
洞逐渐接近，看到外面景物范围( B ) A．变小 B．变大 C．不变 D．先变大后变小
9 光由空气进入某种液体,它旳传播速度（ B ）
甲• 乙•
•甲' •乙'
b)已知像，求作物
A
•
B
A'
A
•
•
B'
B
A'
•
B'
c)已知物像，求镜面
例1 2023年6月8日典下例午解13析
时左右在南通能够看到“金
星凌日”旳天文奇观。“金
初中物理《光学》总复习 课件
光的折射考点解析
光的折射现象及规律
折射现象在生活中的应用
添加标题
添加标题
折射率的概念及计算方法
添加标题
添加标题
折射考点在中考中的地位和分值
光的色散考点解析
光的色散原理：不同颜色的 光具有不同的波长，当它们 经过棱镜时折射率不同
光的色散定义：白光通过棱 镜后被分解成各种颜色的光
光的色散现象：红、橙、黄、 绿、蓝、靛、紫七种颜色依
光的折射现象： 光从一种介质斜 射入另一种介质 时，传播方向发 生改变，从而使 光线在不同介质 表面发生偏折。
光的折射规律： 入射光线、折射 光线和法线在同 一平面内，入射 光线和折射光线 分居法线两侧， 入射角大于折射
角。
光的折射应用实 例：水池底看起 来比实际的要浅； 插入水中的筷子 向上弯折；海市
光的色散应用：彩虹、眼镜等
03
光学实验与探究
光的直线传播实验
实验目的：探究光在同种均匀 介质中沿直线传播的现象
实验器材：激光笔、水、玻璃 砖、果冻等
实验步骤：在水、玻璃砖、果 冻等介质中观察光的传播路径
实验结论：光在同种均匀介质 中沿直线传播，遇到不同介质 时会发生折射现象
光的反射实验
实验目的：探究光的反射规律
05
光学考点解析与解题技巧
光的直线传播考点解析
光的直线传播 的概念：光在 同种均匀介质 中沿直线传播
光的直线传播 的应用：小孔 成像、影子的 形成、日食月
食等
光的直线传播 的规律：光在 同种均匀介质 中沿直线传播， 遇到障碍物时， 光将发生反射
和折射
光的直线传播 的注意事项： 光速不变原理、 光的直线传播 与光的传播速 度的特点可结
物理光学公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件
频率相同
第5页
假如要观测到光干涉现象需要什么条件？
相同两个光源发出光
－－这样光叫相干光束
18，英国物理学家托马斯·杨 在试验室里成功观测到了光干涉
托马斯·杨
1773~1829
第6页
双缝干涉图样
第7页
双缝干涉和光波粒二象性
第8页
２、杨氏双缝干涉
1 试验原理
屏 挡板
单色光
S1
S1 S2相称于两个
2、用手紧压两块玻璃板看到彩色条纹，阳光下肥皂 泡和水面飘浮油膜出现彩色等都是薄膜干涉．
3、薄膜于涉在技术上能够检查镜面和精密部件表面 形状；精密光学透镜上增透膜．
第27页
光干涉
二、光干涉
1．光干涉现象
1）定义：两列光波相遇时叠加，在一些地方光被加强而 一些地方削弱现象。
2）干涉条件：相干光束（光源上同一点分出来两个光源）
周璐系列复习课件——光
第二节
物理光学
第1页
一、光干涉及应用
彩虹－－摄于西藏阿里高原 第2页
地上油膜
肥皂泡
第3页
１、光本质是什么？
光是一个物质微粒， 在均匀介质中以一定速度传播
牛顿
光是在空间传播某种波
你赞同谁观点？
惠更斯
1629－ 1669 第4页
干涉现象是波独有特性，假设光真 是一个波，就必定会观测到光干涉现 象．
绿
蓝－靛
紫
波长 nm
580－490 490－450 450－400
红光波长最大，紫光波长最小
x L
d
第20页
用白光做双缝干涉试验，在屏上会出现什么现象？
红光
红 700nm
……
＋
第5页
假如要观测到光干涉现象需要什么条件？
相同两个光源发出光
－－这样光叫相干光束
18，英国物理学家托马斯·杨 在试验室里成功观测到了光干涉
托马斯·杨
1773~1829
第6页
双缝干涉图样
第7页
双缝干涉和光波粒二象性
第8页
２、杨氏双缝干涉
1 试验原理
屏 挡板
单色光
S1
S1 S2相称于两个
2、用手紧压两块玻璃板看到彩色条纹，阳光下肥皂 泡和水面飘浮油膜出现彩色等都是薄膜干涉．
3、薄膜于涉在技术上能够检查镜面和精密部件表面 形状；精密光学透镜上增透膜．
第27页
光干涉
二、光干涉
1．光干涉现象
1）定义：两列光波相遇时叠加，在一些地方光被加强而 一些地方削弱现象。
2）干涉条件：相干光束（光源上同一点分出来两个光源）
周璐系列复习课件——光
第二节
物理光学
第1页
一、光干涉及应用
彩虹－－摄于西藏阿里高原 第2页
地上油膜
肥皂泡
第3页
１、光本质是什么？
光是一个物质微粒， 在均匀介质中以一定速度传播
牛顿
光是在空间传播某种波
你赞同谁观点？
惠更斯
1629－ 1669 第4页
干涉现象是波独有特性，假设光真 是一个波，就必定会观测到光干涉现 象．
绿
蓝－靛
紫
波长 nm
580－490 490－450 450－400
红光波长最大，紫光波长最小
x L
d
第20页
用白光做双缝干涉试验，在屏上会出现什么现象？
红光
红 700nm
……
＋
《初中物理光学》PPT课件
课件•光学基础知识•透镜及其应用•光的色散与光谱目录•光的干涉与衍射•光学仪器与使用•光学实验与探究光学基础知识光是一种电磁波光的传播速度光的传播路径030201光的本质与传播光源与光线光源能够自行发光的物体称为光源。
如太阳、电灯等。
光线为了形象地表示光的传播路径和方向，我们通常用一条带箭头的直线来表示光线。
箭头指向表示光的传播方向。
光线的分类根据光源和光线的特点，可以将光线分为平行光线、发散光线和会聚光线等。
光的直线传播光沿直线传播的条件01光沿直线传播的现象02光沿直线传播的应用03光的反射与折射光的反射光的折射反射与折射的应用透镜及其应用透镜的种类与性质凸透镜凹透镜透镜的焦点和焦距凸透镜成像规律当物体为实物时，成正立、缩小的虚像，像和物在同一侧。
当物体为虚物，凹透镜到虚物的距离为一倍焦距（指绝对值）以内时，成正立、放大的实像，像与物在透镜的同侧。
当物体为虚物，凹透镜到虚物的距离为一倍焦距（指绝对值）时，成像于无穷远。
当物体为虚物，凹透镜到虚物的距离为一倍焦距以外两倍焦距以内（均指绝对值）时，成倒立、放大的虚像，像与物在透镜的异侧。
当物体为虚物，凹透镜到虚物的距离为两倍焦距（指绝对值）时，成与物体同样大小的虚像，在透镜异侧。
凹透镜成像规律老花眼镜利用凸透镜对光线的会聚作用制成的。
利用凹透镜对光线的发散作用制成的。
放大镜利用凸透镜成正立、放大的虚像的原理制成的。
照相机利用凸透镜成像规律中物距大投影仪立、放大的实像的原理制成的。
透镜在生活中的应用光的色散与光谱光的色散现象光的色散现象原理光的色散现象定义不同颜色的光在介质中的折射率不同，因此当复色光通过棱镜等介质时，会被分解为不同颜色的单色光。
光的色散现象实例光谱的分类根据产生方式不同，光谱可分为发射光谱、吸收光谱和反射光谱等。
光谱的概念光谱是复色光经过色散系统（如棱镜、光栅）分光后，被色散开的单色光按波长（或频率）大小而依次排列的图案。
光谱的特点不同元素或化合物在特定条件下产生的光谱具有特征性，因此光谱分析在化学、物理等领域具有广泛应用。
初中物理光学-全章-反射-折射凸透镜成像PPT课件
第一节:光的传播 一.光源:能够自行发光/发光的物体.
例: 太阳、恒星、萤火虫(自然光源)；篝火、蜡烛、油灯、电灯(人造光源)。 注:月亮、行星、卫星、彗星、流星不是光源
二.光也能在真空中传播,真空中速度等于空气中速度 C =3x108m/s.
注:光在水中速度是真空中的3/4；光在玻璃中的速度是真空中的2/3。
根据反射面的不同性质，光的反射分为两种类型：
漫反射和镜面反射
24
漫反射：反射面粗糙，凹凸不平；当光平行入射 时，反射光线向四面八方，光比较分散。 镜面反射：反射面平整光滑；当光平行入射时，会被平行 反射，光比较集中。 镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律。
放在阳光中的白纸和平面镜，只有在一定角 度才能看见平面镜反射的光。而在任何角度 都能看见白纸。我们能看清本身不发光的物 体，就是因为发生漫反射。
光年:光在一年内通过的路程. 光年是长度单位.1光年(= 3x108m/s x365x24x3600s)=94578x108m
三.光在(同种)均匀介质中沿直线传播. (用一条带箭头的线表示光线) 例:“小孔成像”; “影”的形成; “日食/月食”;排队;植树;瞄靶等
注:影分:本影和半影. 注:太阳光可认为是平行光.
平面镜成像的原理——光的反射 物体上某点的像是此点的光经镜面反
射后，反射光线反向延长线的交点。
28
二、平面镜成像有何特点 1、实验：
实验数据：
S1 S2
物像连线与镜 面是否垂直
物 S1
像 S2
29
2、实验结论： 平面镜所成的像和物到镜面的
距离都相等，像与物大小相同， 它们的连线与镜面垂直
平面镜成像的特点
第二章 光现象
1
整体概况
例: 太阳、恒星、萤火虫(自然光源)；篝火、蜡烛、油灯、电灯(人造光源)。 注:月亮、行星、卫星、彗星、流星不是光源
二.光也能在真空中传播,真空中速度等于空气中速度 C =3x108m/s.
注:光在水中速度是真空中的3/4；光在玻璃中的速度是真空中的2/3。
根据反射面的不同性质，光的反射分为两种类型：
漫反射和镜面反射
24
漫反射：反射面粗糙，凹凸不平；当光平行入射 时，反射光线向四面八方，光比较分散。 镜面反射：反射面平整光滑；当光平行入射时，会被平行 反射，光比较集中。 镜面反射和漫反射都遵循光的反射定律。
放在阳光中的白纸和平面镜，只有在一定角 度才能看见平面镜反射的光。而在任何角度 都能看见白纸。我们能看清本身不发光的物 体，就是因为发生漫反射。
光年:光在一年内通过的路程. 光年是长度单位.1光年(= 3x108m/s x365x24x3600s)=94578x108m
三.光在(同种)均匀介质中沿直线传播. (用一条带箭头的线表示光线) 例:“小孔成像”; “影”的形成; “日食/月食”;排队;植树;瞄靶等
注:影分:本影和半影. 注:太阳光可认为是平行光.
平面镜成像的原理——光的反射 物体上某点的像是此点的光经镜面反
射后，反射光线反向延长线的交点。
28
二、平面镜成像有何特点 1、实验：
实验数据：
S1 S2
物像连线与镜 面是否垂直
物 S1
像 S2
29
2、实验结论： 平面镜所成的像和物到镜面的
距离都相等，像与物大小相同， 它们的连线与镜面垂直
平面镜成像的特点
第二章 光现象
1
整体概况
《初中物理光学》课件
摄影技巧
介绍不同摄影技巧，如构图、色彩搭配等，以及 它们在拍摄中的应用。
数字摄影
介绍数字摄影的发展趋势，以及数字摄影与传统 摄影的区别和联系。
光通信
光通信原理
01
解释光通信的基本原理，包括光的调制和解调等概念。
光通信技术
02
介绍不同光通信技术，如光纤通信、自由空间光通信等，以及
它们在实际中的应用。
激光
定义
激光是一种特殊的人造光，它通 过受激发射放大原理产生，具有 高度的单色性、方向性和相干性
。
特点
激光的光线强度高、颜色纯正， 可以用于各种高精度、高效率的 加工和测量。同时，激光还具有 很好的稳定性，可以在各种环境
下保持恒定的输出。
应用
在工业、医疗、科研等领域中， 激光被广泛应用，如激光切割、
望远镜按结构可分为折射 望远镜、反射望远镜和折 反射望远镜。折射望远镜 使用透镜作为物镜和目镜 ；反射望远镜使用反射镜 作为物镜；折反射望远镜 使用透镜和反射镜结合。
04
作用
望远镜主要用于天文观测 、地面观测和军事侦察等 领域，可以帮助人们观测 到远处的天体、景物和目 标。
显微镜
01 总结词
显微镜是一种观察微小物体的 光学仪器，由多个透镜组成。
光通信发展前景
03
分析光通信的发展趋势和未来发展方向，以及光通信在信息化
社会中的重要地位。
01
光的类型
自然光
定义
应用
自然光指的是太阳发出的光线，它包 含了光谱中的所有颜色，是人们日常 生活中最常见的光源。
在建筑、摄影等领域中，自然光被广 泛利用，以营造舒适、自然的氛围。
特点
自然光的光线均匀、柔和，能够提供 良好的照明效果，同时它还具有促进 人体分泌维生素D等有益健康的特性 。
介绍不同摄影技巧，如构图、色彩搭配等，以及 它们在拍摄中的应用。
数字摄影
介绍数字摄影的发展趋势，以及数字摄影与传统 摄影的区别和联系。
光通信
光通信原理
01
解释光通信的基本原理，包括光的调制和解调等概念。
光通信技术
02
介绍不同光通信技术，如光纤通信、自由空间光通信等，以及
它们在实际中的应用。
激光
定义
激光是一种特殊的人造光，它通 过受激发射放大原理产生，具有 高度的单色性、方向性和相干性
。
特点
激光的光线强度高、颜色纯正， 可以用于各种高精度、高效率的 加工和测量。同时，激光还具有 很好的稳定性，可以在各种环境
下保持恒定的输出。
应用
在工业、医疗、科研等领域中， 激光被广泛应用，如激光切割、
望远镜按结构可分为折射 望远镜、反射望远镜和折 反射望远镜。折射望远镜 使用透镜作为物镜和目镜 ；反射望远镜使用反射镜 作为物镜；折反射望远镜 使用透镜和反射镜结合。
04
作用
望远镜主要用于天文观测 、地面观测和军事侦察等 领域，可以帮助人们观测 到远处的天体、景物和目 标。
显微镜
01 总结词
显微镜是一种观察微小物体的 光学仪器，由多个透镜组成。
光通信发展前景
03
分析光通信的发展趋势和未来发展方向，以及光通信在信息化
社会中的重要地位。
01
光的类型
自然光
定义
应用
自然光指的是太阳发出的光线，它包 含了光谱中的所有颜色，是人们日常 生活中最常见的光源。
在建筑、摄影等领域中，自然光被广 泛利用，以营造舒适、自然的氛围。
特点
自然光的光线均匀、柔和，能够提供 良好的照明效果，同时它还具有促进 人体分泌维生素D等有益健康的特性 。
物理光学基础知识ppt课件
04
光源与光谱分析
光源类型及特性
1 2 3
热辐射光源
通过加热物体产生光辐射，如白炽灯、黑体辐射 源等。具有连续的光谱分布，色温与发光体温度 相关。
气体放电光源
利用气体放电产生光辐射，如荧光灯、钠灯等。 光谱分布与放电物质及条件有关，可实现特定波 长的光输出。
激光光源
通过受激辐射产生相干光，具有单色性、方向性 和高亮度等特点。广泛应用于科研、工业、医疗 等领域。
光谱分析原理及方法
光谱分析原理
01
不同物质具有不同的光谱特征，通过对物质发射、吸收或散射
的光进行分析，可以了解物质的成分、结构等信息。
光谱分析方法
02
包括发射光谱分析、吸收光谱分析、拉曼光谱分析、荧光光谱
分析等。各种方法具有不同的特点和适用范围。
光谱仪器
03
常用的光谱仪器有分光光度计、光谱仪、原子发射光谱仪等。
衍射现象
单缝衍射
单色光通过单缝时，在屏幕上形成中央亮纹、两侧明暗相 间的衍射条纹，表明光在传播过程中遇到障碍物或小孔时 会发生偏离直线传播的现象。
圆孔衍射
单色光通过小圆孔时，在屏幕上形成明暗相间的圆环状衍 射条纹，揭示了光的波动性。
泊松亮斑
当单色光照射到不透光的小圆板上时，在圆板后面的屏幕 上会出现一个亮斑，即泊松亮斑，这是光的衍射现象的一 个著名实例。
于携带和使用。
智能化
结合人工智能和机器学习技术 ，实现光学设备的自动化和智 能化操作。
多功能化
将多种光学功能集成在一个设 备上，提高设备的综合性能。
高精度化
提高光学设备的测量精度和稳 定性，满足高精度测量和实验
需求。
06
总结与展望
【精品】物理光学PPT课件(完整版)
物理光学
绪论
1. 物理光学的研究对象和内容
光学是研究光的本性,光的传播以及它和物质相互作 用的学科。
光学
几何光学 物理光学 现代光学
波动光学 量子光学
几何光学：基于“光直线传播”的概念讨论光的传播规律 几何光学三个基本定律（直线传播，折射、反射定律）。
是光波衍射规律的短波近似。
它们在方法上是几何的，在物理上不涉及光的本质。
f ( ) 1 cos Ts ( )
在三个坐标轴方向上方向的空间频率为：
fx
cos
fy
cos
fz
cos
f x , f y , fz 又称为三维简谐波固有空间频率 f 的坐标轴分量。
f
2 x
f
2 y
f
2 z
1
2
f
2
光波的空间频率分量反映了波的传播方向， 所以可以根据光的波长和空间频率分量写出 波函数：
I A2 E(r ) E*(r )
此公式也适用于非单色光。
x 2π
O
0 y
-2π
共轭光波，也就是与原复振幅共轭的复振幅所描述的光波。 以图1.5的情形为例，z=0平面上的复振幅为：
E(r ) Aexp(ikx sin )
其中的γ也是入射光波的入射角。 其共轭为：
E*(r) Aexp(ikxsin ) Aexpikxsin( )
波面为球面的波被称为球面波。
理想点光源发出的波为球面波。
一个在真空或各向同性介质中的 理想点光源，它向外发射的光波 是球面光波，等相位面是以点光 源为中心、随着距离的增大而逐 渐扩展的同心球面。
1.3.1 球坐标系中的波动微分方程
球面波具有球对称性，在球坐标系中，球面波的波
绪论
1. 物理光学的研究对象和内容
光学是研究光的本性,光的传播以及它和物质相互作 用的学科。
光学
几何光学 物理光学 现代光学
波动光学 量子光学
几何光学：基于“光直线传播”的概念讨论光的传播规律 几何光学三个基本定律（直线传播，折射、反射定律）。
是光波衍射规律的短波近似。
它们在方法上是几何的，在物理上不涉及光的本质。
f ( ) 1 cos Ts ( )
在三个坐标轴方向上方向的空间频率为：
fx
cos
fy
cos
fz
cos
f x , f y , fz 又称为三维简谐波固有空间频率 f 的坐标轴分量。
f
2 x
f
2 y
f
2 z
1
2
f
2
光波的空间频率分量反映了波的传播方向， 所以可以根据光的波长和空间频率分量写出 波函数：
I A2 E(r ) E*(r )
此公式也适用于非单色光。
x 2π
O
0 y
-2π
共轭光波，也就是与原复振幅共轭的复振幅所描述的光波。 以图1.5的情形为例，z=0平面上的复振幅为：
E(r ) Aexp(ikx sin )
其中的γ也是入射光波的入射角。 其共轭为：
E*(r) Aexp(ikxsin ) Aexpikxsin( )
波面为球面的波被称为球面波。
理想点光源发出的波为球面波。
一个在真空或各向同性介质中的 理想点光源，它向外发射的光波 是球面光波，等相位面是以点光 源为中心、随着距离的增大而逐 渐扩展的同心球面。
1.3.1 球坐标系中的波动微分方程
球面波具有球对称性，在球坐标系中，球面波的波
优质初中物理课件ppt
光的折射
折射现象与规律
介绍光的折射现象及其规 律，包括折射角与入射角 的关系、折射定律等。
折射现象的应用
举例说明光的折射现象在 生活、生产和科学研究中 的应用，如光学仪器、光 谱分析等。
色散现象
解释光的折射现象导致的 色散现象及其原理。
光学仪器与光学现象
常见的光学仪器
01
介绍初中阶段常见的光学仪器，如凸透镜、凹透镜、平面镜等
04
详细描述
电路是电流的通路，其中电源提 供电能，负载消耗电能，而中间 环节则包括开关、导线、仪表等 。根据电路的不同特点，可以分 为直流电路和交流电路。
电流、电压、电阻、电容、电感 。
实验演示
简单电路的连接、电压和电流的 测量。
欧姆定律与基尔霍夫定律
总结词
欧姆定律是描述电阻、电压 和电流之间关系的定律，基 尔霍夫定律则是电流守恒定 律。
06 实验课件
CHAPTER
实验一：测量物体的温度
总结词
掌握温度计的使用方法，了解物 体温度的变化规律
详细描述
介绍温度计的原理及使用方法， 通过实验演示测量不同物体的温 度，并记录数据，分析物体温度 的变化规律
实验二：研究光的反射与折射
总结词
了解光的反射与折射现象，掌握反射 定律与折射定律
详细描述
光学实践 电学实验设计
下学期将进一步学习力学知识，包括动量、功与能、机械振动 与机械波等，让学生更深入地理解力学原理。
通过学习热力学第二定律和热机的原理，让学生了解热现象在 日常生活和工业生产中的应用。
组织学生进行光学实验，如制作彩虹、测量透镜焦距等，加深 对光学原理的理解。
通过设计简单的电路实验，让学生了解电路的基本组成和规律 ，提高其实践能力和创新思维。
2020全国物理竞赛 光学第04章 光的干涉(共98张PPT)
2、空间相干性
S'光程差： 当x<<R，d<<D时， S'的k级亮纹： S'的条纹下移：
S0光程差： S0的k级亮纹：
2、空间相干性
两个线光源S0、S′所产生的干涉图样分别以实 线和虚线表示，若x↑，S′的干涉图样相对于S0的
干涉图样向下平移，总的干涉图样的可见度降低。
若x↑xmax， S′的干涉图样的最大值恰好与S0的干
2、干涉条件：
明条纹：
l
h hk hk 1
暗条纹：
68
相邻条纹的薄膜厚度差：
相邻条纹的间距：
l
h hk hk 1
69
3、特点
(1)干涉花样为平行于棱边的等距离的直条纹，空气劈尖 或同种介质中劈尖，棱边处为零级暗条纹。 (2)当上玻璃片向上移动λ/2n2,条纹向劈尖处移动一条。 (3)λ一定的入射光，条纹间距与n2成反比，与θ成反比 (4) 给定的劈尖（n2 、θ一定），白光照射，上表面出现薄 膜色，条纹间距与λ成正比。 (5) 不考虑每块玻璃片上下表面反射光的干涉。
涉图样的最小值重合，干涉条纹的可见度降为零。
若x>xmax， 无干涉条纹 光源的临界宽度：
2、空间相干性
光源的宽度一定时，当两狭缝的间距大于 一临界间距时，无干涉条纹。
相干间距： 相干面积：
b
θ
d
R
相干孔径角：
3、时间相干性
★ 概念
由于波长范围内的每一波长的光均形成各自一 组干涉条纹，而且各组条纹除零级以外，其它各级 条纹互相间均有一定位移，所以各组条纹叠加的结 果会使条纹的可见度下降。
2020高中物理竞赛
第四章
光的干涉
精品物理光学PPT课件(完整版)
实验装置
激光源、双缝、屏幕。
实验现象
在屏幕上观察到明暗相间的干涉条纹。
理论分析
通过双缝的光波在屏幕上叠加，形成干涉图样。根据干涉条件，可推 导出条纹间距与光源波长、双缝间距及屏幕距离的关系。
薄膜干涉原理及应用
01
薄膜干涉
光波在薄膜前后表面反射后叠加形成的干涉现象。
02 03
原理分析
光波在薄膜前后表面反射时，相位发生变化，当光程差为半波长的奇数 倍时，反射光相互加强，形成亮纹；当光程差为半波长的偶数倍时，反 射光相互减弱，形成暗纹。
光的偏振现象
光波是横波，其振动方向 垂直于传播方向。通过偏 振片可以观察到光的偏振 现象。
几何光学基本概念
光线和光束
光线表示光传播的路径和 方向，光束是由无数条光 线组成的集合。
光的反射和折射
光在两种不同介质的交界 面上会发生反射和折射现 象，遵循反射定律和折射 定律。
透镜成像
透镜是一种光学元件，可 以改变光线的传播方向。 通过透镜可以形成实像或 虚像。
光的色散
色散是指复色光分解为单色光的现象 。牛顿的棱镜实验揭示了光的色散现 象。
02
光的干涉现象
干涉现象及其条件
干涉现象
干涉图样
两列或多列光波在空间某些区域相遇 时，光强在空间重新分布的现象。
明暗相间的条纹，反映了光波的振幅 和相位信息。
干涉条件
两列光波的频率相同、振动方向相同 、相位差恒定。
双缝干涉实验分析
量子光学应用与前景
列举量子光学在量子通信、量子计算、量子精密测量等领域的应 用，以及未来可能的发展趋势和挑战。
06
实验方法与技巧指导
基本实验仪器使用说明
分光计
激光源、双缝、屏幕。
实验现象
在屏幕上观察到明暗相间的干涉条纹。
理论分析
通过双缝的光波在屏幕上叠加，形成干涉图样。根据干涉条件，可推 导出条纹间距与光源波长、双缝间距及屏幕距离的关系。
薄膜干涉原理及应用
01
薄膜干涉
光波在薄膜前后表面反射后叠加形成的干涉现象。
02 03
原理分析
光波在薄膜前后表面反射时，相位发生变化，当光程差为半波长的奇数 倍时，反射光相互加强，形成亮纹；当光程差为半波长的偶数倍时，反 射光相互减弱，形成暗纹。
光的偏振现象
光波是横波，其振动方向 垂直于传播方向。通过偏 振片可以观察到光的偏振 现象。
几何光学基本概念
光线和光束
光线表示光传播的路径和 方向，光束是由无数条光 线组成的集合。
光的反射和折射
光在两种不同介质的交界 面上会发生反射和折射现 象，遵循反射定律和折射 定律。
透镜成像
透镜是一种光学元件，可 以改变光线的传播方向。 通过透镜可以形成实像或 虚像。
光的色散
色散是指复色光分解为单色光的现象 。牛顿的棱镜实验揭示了光的色散现 象。
02
光的干涉现象
干涉现象及其条件
干涉现象
干涉图样
两列或多列光波在空间某些区域相遇 时，光强在空间重新分布的现象。
明暗相间的条纹，反映了光波的振幅 和相位信息。
干涉条件
两列光波的频率相同、振动方向相同 、相位差恒定。
双缝干涉实验分析
量子光学应用与前景
列举量子光学在量子通信、量子计算、量子精密测量等领域的应 用，以及未来可能的发展趋势和挑战。
06
实验方法与技巧指导
基本实验仪器使用说明
分光计
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第二种方法(远物成像法)：使透镜正对 远处的电灯(或远处的一个明亮的物体)，在透 镜的另一侧正对透镜置一白纸(或一光屏)，前 后移动透镜，使白纸上得到远处电灯(或该明 亮物体)的清晰的像，测出此时透镜与白纸之 间的距离，即约为此透镜的焦距．
第三种方法：将此透镜作为放大镜使用 来观察某一细小物体(也可以是书报上的某 一个字)，将透镜正对此物体且逐渐远离并 同时通过透镜观察此物体的放大的像，直 至刚好再也无法看清楚这个像时，测出此 时小物体与透镜的距离，这一距离也就约 为此透镜的焦距．
A3 B4 C5 D8
关于互成角度两平面镜角平分线上物点 成像数目的探讨
将筷子竖直插入装水的玻璃杯内， 从俯视图中的P点沿水平方向看到的应 该是下面哪个图中 的情形？（ ）
D 100
f
老花镜的“度数”等于它的焦距的倒数乘100。
请设计一个测老花镜度数的最简单的方法。要求
写出所用器材、操作步骤和计算公式。
测量器材：刻度尺
测量步骤：
(1)晴天把镜片放在阳光下，使光线与镜片
垂直；
(2)调整镜片与地面的距离，使地面上的光
点(或光斑)最小、最清楚；
(3)以米为单位用刻度尺测量镜面到地面上光
点的距离，用 f表示． 计算公式：镜片度数
D 100
f
说出两种最简便的估测凸透镜焦距的方法
第一种方法(太阳光聚焦法)：在太阳光 下，使此凸透镜正对太阳，在透镜的另一侧正 对透镜置一白纸(或一光屏)，前后移动透镜， 使白纸上得到的光斑最小，测出此时白纸与透 镜间的距离，即为此透镜的焦距．
（优质）初中物理竞赛_光学专 题PPT课件
Байду номын сангаас
当你背对着路灯向前匀速行走时， 定量分析你的身影长度变化的规律。
用两块平面镜做成如图所示的潜望镜，
两平面镜中心的距离为L，现在用此潜 望镜观察正前方一物体AB，那么人从 潜望镜中看到AB的像距物体AB的水平 距离是多少？（作图并说明）
位于两平面镜的角平分线上有一物点 P，当两个反射镜面之间夹角θ=60°时， 能够看到多少个虚像？（ ）
第三种方法：将此透镜作为放大镜使用 来观察某一细小物体(也可以是书报上的某 一个字)，将透镜正对此物体且逐渐远离并 同时通过透镜观察此物体的放大的像，直 至刚好再也无法看清楚这个像时，测出此 时小物体与透镜的距离，这一距离也就约 为此透镜的焦距．
A3 B4 C5 D8
关于互成角度两平面镜角平分线上物点 成像数目的探讨
将筷子竖直插入装水的玻璃杯内， 从俯视图中的P点沿水平方向看到的应 该是下面哪个图中 的情形？（ ）
D 100
f
老花镜的“度数”等于它的焦距的倒数乘100。
请设计一个测老花镜度数的最简单的方法。要求
写出所用器材、操作步骤和计算公式。
测量器材：刻度尺
测量步骤：
(1)晴天把镜片放在阳光下，使光线与镜片
垂直；
(2)调整镜片与地面的距离，使地面上的光
点(或光斑)最小、最清楚；
(3)以米为单位用刻度尺测量镜面到地面上光
点的距离，用 f表示． 计算公式：镜片度数
D 100
f
说出两种最简便的估测凸透镜焦距的方法
第一种方法(太阳光聚焦法)：在太阳光 下，使此凸透镜正对太阳，在透镜的另一侧正 对透镜置一白纸(或一光屏)，前后移动透镜， 使白纸上得到的光斑最小，测出此时白纸与透 镜间的距离，即为此透镜的焦距．
（优质）初中物理竞赛_光学专 题PPT课件
Байду номын сангаас
当你背对着路灯向前匀速行走时， 定量分析你的身影长度变化的规律。
用两块平面镜做成如图所示的潜望镜，
两平面镜中心的距离为L，现在用此潜 望镜观察正前方一物体AB，那么人从 潜望镜中看到AB的像距物体AB的水平 距离是多少？（作图并说明）
位于两平面镜的角平分线上有一物点 P，当两个反射镜面之间夹角θ=60°时， 能够看到多少个虚像？（ ）