第七章 光的波动性 ppt课件.ppt
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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。
光的波动性及其应用
光波导通信：利用光波导的波动性进行信息传输
光子通信：利用光子的波动性进行信息传输
光的波动性的发展前景
03
光学信息处理的发展前景
光学信息处理技术的发展将极大地推动通信、医疗、国防等领域的发展。
光学信息处理技术在数据传输、图像处理、信号处理等方面具有广泛的应用前景。
光学信息处理技术将逐渐取代传统的电子信息处理技术，成为未来信息处理的主流技术。
光的偏振：光波在传播过程中，电场和磁场的方向会发生变化，形成偏振现象
光的波动性的应用
02
干涉仪器的应用
迈克尔逊干涉仪：测量微小长度和微小角度
泰曼-格林干涉仪：测量薄膜厚度和折射率
激光干涉仪：测量距离、速度、加速度等物理量
法布里-珀罗干涉仪：测量光速和折射率
光学仪器的制造
制造工艺：光学玻璃的选材、加工和镀膜
光的衍射现象：当光通过狭缝、小孔或障碍物时，会形成明暗相间的条纹，这就是光的衍射现象。
衍射条纹：衍射条纹是光的波动性的直接体现，条纹的宽度和间距与光的波长、狭缝或小孔的尺寸有关。
衍射与干涉：衍射与干涉是光的波动性的两种基本表现形式，它们共同构成了光的波动性的完整理论体系。
光的偏振现象
光的偏振：光波在传播过程中，电场强度和磁场强度方向保持固定的现象
偏振光的产生：自然光通过偏振片或反射、折射等物理过程产生
偏振光的应用：液晶显示器、3D电影、光学通信等领域
偏振光的特性：与光的传播方向、频率、相位等参数有关
波动性的解释
光的波动性：光具有波长、频率和振幅等物理量，可以像波一样传播和相互作用
光的干涉：两束光相遇时，会产生干涉现象，形成明暗相间的条纹
光的衍射：光通过狭缝、小孔等障碍物时，会发生衍射现象，形成明暗相间的图案
光的波动性和干涉
Biblioteka 实验原理：干涉现象的产生 原理
实验步骤和实验结果
实验步骤：先进行单缝干涉实验，再观察双缝干涉实验
实验结果：单缝干涉出现明暗相间的条纹，双缝干涉出现等间距的明暗相间的条纹
实验分析和实验结论
实验原理：光 的波动性和干 涉现象的原理
实验过程：详 细介绍实验步 骤和操作方法
实验结果：对 实验数据的分 析和处理，得
光的波动现象
光的干涉：两束或多束光波在空间 相遇时，产生明暗相间的干涉条纹。
光的偏振：光波的振动方向在某一 特定方向上的表现，可以通过偏振 片来检测。
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光的衍射：光波在传播过程中遇到 障碍物时，绕过障碍物边缘的现象。
光的散射：光波在传播过程中因遇 到微小颗粒而向各个方向散射的现 象。
Part Three
光的干涉
干涉现象和干涉条件
干涉现象：两束或多束光波在空间相遇时，相互叠加产生明暗相间的干涉条纹。
干涉条件：频率相同、振动方向相同、相位差恒定。
干涉光强度和干涉图样
干涉光强度：光干涉时，干涉光强度与各相干光的光程差、波长、振幅等因素有关。
干涉图样：干涉光形成的图样，通常呈现为明暗相间的条纹，条纹的间距与波长有关。
光的干涉和衍射是光的波动性的重 要表现，在光学和物理学中有广泛 的应用。
波动性的应用
医学成像：如超声波和核磁共振成像，利用波动性来观察人体内部结构
通信技术：光纤利用光的波动性传递信息，实现高速、大容量的数据传输
光学仪器：如干涉仪和衍射仪，利用光的波动性进行高精度测量和质量控 制 能源利用：如太阳能电池板和海洋能发电，利用光的波动性将光能转化为 电能
光的波动性和干涉
实验步骤和实验结果
实验步骤：先进行单缝干涉实验，再观察双缝干涉实验
实验结果：单缝干涉出现明暗相间的条纹，双缝干涉出现等间距的明暗相间的条纹
实验分析和实验结论
实验原理：光 的波动性和干 涉现象的原理
实验过程：详 细介绍实验步 骤和操作方法
实验结果：对 实验数据的分 析和处理，得
光的波动现象
光的干涉：两束或多束光波在空间 相遇时，产生明暗相间的干涉条纹。
光的偏振：光波的振动方向在某一 特定方向上的表现，可以通过偏振 片来检测。
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光的衍射：光波在传播过程中遇到 障碍物时，绕过障碍物边缘的现象。
光的散射：光波在传播过程中因遇 到微小颗粒而向各个方向散射的现 象。
Part Three
光的干涉
干涉现象和干涉条件
干涉现象：两束或多束光波在空间相遇时，相互叠加产生明暗相间的干涉条纹。
干涉条件：频率相同、振动方向相同、相位差恒定。
干涉光强度和干涉图样
干涉光强度：光干涉时，干涉光强度与各相干光的光程差、波长、振幅等因素有关。
干涉图样：干涉光形成的图样，通常呈现为明暗相间的条纹，条纹的间距与波长有关。
光的干涉和衍射是光的波动性的重 要表现，在光学和物理学中有广泛 的应用。
波动性的应用
医学成像：如超声波和核磁共振成像，利用波动性来观察人体内部结构
通信技术：光纤利用光的波动性传递信息，实现高速、大容量的数据传输
光学仪器：如干涉仪和衍射仪，利用光的波动性进行高精度测量和质量控 制 能源利用：如太阳能电池板和海洋能发电，利用光的波动性将光能转化为 电能
光的波动性和干涉
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．
大学物理物理学波动光学PPT课件
一束光分解为振动面垂直的两束光。
S2
E
2、杨氏双缝干涉实验装置
1801年，杨氏巧妙地设计了一种把单个波阵面分解为两个 波阵面以锁定两个光源之间的相位差的方法来研究光的干涉现 象。杨氏用叠加原理解释了干涉现象，在历史上第一次测定了 光的波长，为光的波动学说的确立奠定了基础。
3、双缝干涉的光程差
两光波在P点的光程差为 = r2-r1
?人的眼睛不能区分自然光与偏振光用于鉴别光的偏振状态的器件称为检偏器2偏振片是一种人工膜片对不同方向的光振动有选择吸收的性能从而使膜片中有一个特殊的方向当一束自然光射到膜片上时与此方向垂直的光振动分量完全被吸收只让平行于该方向的光振动分量通过即只允许沿某一特定方向的光通过的光学器件叫做偏振片
绪言
一、光学的研究内容 二、光的两种学说
薄膜干涉属于分振幅法
1、等倾干涉：
实验装置
在空气（或真空）中放入上
下表面平行，厚度为 e 的均 匀介质 n
光a与光 b的光程差为：
n(AB BC) (AD / 2)
光a有半波损失。
a
iD
b
n
A r
C e
B
由折射定律和几何关系可得出：
sin i nsin
AD ACsin i AC 2e tan n AB BC e / cos 代入 n(AB BC) (AD / 2)
光的干涉和衍射现象表明了光的波动性， 而光的偏振现象则显示了光是横波。光波作为 一种电磁波也包含两种矢量的振动，即电矢量 E和磁矢量H，引起感光作用和生理作用的是其 中的电矢量E，所以通常把E矢量称为光矢量， 把E振动称为光振动。
§8－1 光波及其相干条件
一、光波
1．光波的概念：
2023届高考物理一轮复习光的波动性课件
底面上的入射角为θ,经折射后射出a、b两束光线。则(
)
A.在玻璃中,a光的传播速度小于b光的传播速度
B.在真空中,a光的波长小于b光的波长
C.玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率
D.若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大,则折射光线a首先消失
E.分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验,a光的干涉条纹间距大于b光
2、光是偏振现象说明光是横波。
谢谢欣赏
(2)衍射现象说明“光沿直线传播”只是一种特殊情况，只有在光的波长比障碍物
小得多时，光才可以看做是沿直线传播的。
3．干涉和衍射的比较
内容
现象
产生条件
干涉
在光重叠区域出现加强或
减弱的现象
两束光频率相同、相位差
恒定
典型实验 杨氏双缝实验
衍射
光绕过障碍物偏离直线传播的现象
障碍物或孔的尺寸与波长差不多或更小
图
同 条纹间距
各相邻条纹间距相等
各相邻条纹间距不等
样
点 亮度情况
清晰条纹，亮度基本相等
中央条纹最亮，两边变暗
特
干涉、衍射都是波特有的现象；干涉、衍射都有明暗相间的条
点
相同点
纹
5．自然光和偏振光的比较
自然光(非偏振光)
偏振光
光的来源
直接从光源发出的光
自然光通过起偏器后的光
在垂直于光的传播方向的平面
在垂直于光的传播方向的平面内，
单缝衍射(圆孔衍射、不透明圆盘衍射)
4.干涉与衍射的本质
光的干涉条纹和衍射条纹都是光波叠加的结果，从本质上讲，衍射条纹的形成与
干涉条纹的形成具有相似的原理。在衍射现象中，可以认为从单缝通过两列或多
)
A.在玻璃中,a光的传播速度小于b光的传播速度
B.在真空中,a光的波长小于b光的波长
C.玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率
D.若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大,则折射光线a首先消失
E.分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验,a光的干涉条纹间距大于b光
2、光是偏振现象说明光是横波。
谢谢欣赏
(2)衍射现象说明“光沿直线传播”只是一种特殊情况，只有在光的波长比障碍物
小得多时，光才可以看做是沿直线传播的。
3．干涉和衍射的比较
内容
现象
产生条件
干涉
在光重叠区域出现加强或
减弱的现象
两束光频率相同、相位差
恒定
典型实验 杨氏双缝实验
衍射
光绕过障碍物偏离直线传播的现象
障碍物或孔的尺寸与波长差不多或更小
图
同 条纹间距
各相邻条纹间距相等
各相邻条纹间距不等
样
点 亮度情况
清晰条纹，亮度基本相等
中央条纹最亮，两边变暗
特
干涉、衍射都是波特有的现象；干涉、衍射都有明暗相间的条
点
相同点
纹
5．自然光和偏振光的比较
自然光(非偏振光)
偏振光
光的来源
直接从光源发出的光
自然光通过起偏器后的光
在垂直于光的传播方向的平面
在垂直于光的传播方向的平面内，
单缝衍射(圆孔衍射、不透明圆盘衍射)
4.干涉与衍射的本质
光的干涉条纹和衍射条纹都是光波叠加的结果，从本质上讲，衍射条纹的形成与
干涉条纹的形成具有相似的原理。在衍射现象中，可以认为从单缝通过两列或多
《大学物理光学》PPT课件
3
光学仪器的发展趋势 随着光学技术的不断发展，光学仪器正朝着高精 度、高灵敏度、高分辨率和自动化等方向发展。
03
波动光学基础
Chapter
波动方程与波动性质
波动方程
描述光波在空间中传播的数学模型，包括振幅、频率、波长等参现象，是波动光学的基础。
偏振现象及其产生条件
干涉仪和衍射仪使用方法
干涉仪使用方法
通过分束器将光源发出的光波分成两束，再经过反射镜反射后汇聚到一点，形成干涉图样。通过调整反射镜的位 置和角度，可以观察不同干涉现象。
衍射仪使用方法
将光源发出的光波通过衍射光栅或单缝等衍射元件，观察衍射现象。通过调整光源位置、衍射元件参数等，可以 研究光的衍射规律。
光的反射与折射现象
光的反射
光在两种介质的分界面上改变传播方向又返回原来 介质中的现象。反射定律：反射光线、入射光线和 法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居法线 两侧，反射角等于入射角。
光的折射
光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生 改变的现象。折射定律：折射光线、入射光线和法 线在同一平面内，折射光线和入射光线分居法线两 侧，折射角与入射角的正弦之比等于两种介质的折 射率之比。
了解干涉条纹的形成和特点。
衍射光栅测量光谱线宽度
03
使用衍射光栅测量光谱线的宽度，掌握衍射光栅的工作原理和
测量方法。
量子光学实验项目注意事项
单光子源的制备与检测 了解单光子源的概念、制备方法及其检测原理，注意实验 过程中的光源稳定性、探测器效率等因素对实验结果的影 响。
量子纠缠态的制备与观测 熟悉量子纠缠态的基本概念和制备方法，掌握纠缠态的观 测和度量方法，注意实验中的环境噪声、探测器暗计数等 因素对纠缠态的影响。
《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。
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激光应用
激光在科研、工业、医疗等领域具有 广泛应用，如激光切割、激光焊接、 激光雷达、激光光谱等。
06
现代光学技术
全息技术
全息技术是一种记录并再现光的 干涉图样的技术，广泛应用于信 息存储、光学仪器、光学传感等
领域。Biblioteka 全息技术的基本原理是利用光的 干涉和衍射现象，将三维物体发 出的光波前记录下来，并在需要
大学光学课件
目 录
• 光学导论 • 几何光学 • 波动光学 • 光与物质的相互作用 • 光电子学 • 现代光学技术
01
光学导论
光的基本性质
01
02
03
光的波动性
光是一种电磁波，具有振 幅、频率和相位等波动性 质。
光的粒子性
光同时具有粒子特性，可 以表现出光电效应等量子 现象。
光的相干性
同一束光的不同部分在相 遇时能够产生干涉效应。
光的传播
光的直线传播
在均匀介质中，光沿直线 传播。
光的折射
光在两种不同介质的交界 处会发生方向改变。
光的反射
光在遇到光滑表面时会发 生反射。
光的干涉与衍射
光的干涉
两束或多束相干光波相遇时，会 因相位差异产生加强或减弱的现 象。
光的衍射
光波遇到障碍物或孔隙时，会绕 过障碍物或孔隙传播的现象。
02
光的偏振
光波的振动方向在垂直于传播方 向的平面上是唯一的。
光的干涉
干涉现象
两束或多束相干光波在空间相遇时，会因为相位 差而产生加强或减弱的现象。
干涉条件
相干光波、有恒定的相位差、有相同的频率。
干涉图样
明暗相间的条纹，与光波的振幅、相位、频率有 关。
光的衍射
激光在科研、工业、医疗等领域具有 广泛应用，如激光切割、激光焊接、 激光雷达、激光光谱等。
06
现代光学技术
全息技术
全息技术是一种记录并再现光的 干涉图样的技术，广泛应用于信 息存储、光学仪器、光学传感等
领域。Biblioteka 全息技术的基本原理是利用光的 干涉和衍射现象，将三维物体发 出的光波前记录下来，并在需要
大学光学课件
目 录
• 光学导论 • 几何光学 • 波动光学 • 光与物质的相互作用 • 光电子学 • 现代光学技术
01
光学导论
光的基本性质
01
02
03
光的波动性
光是一种电磁波，具有振 幅、频率和相位等波动性 质。
光的粒子性
光同时具有粒子特性，可 以表现出光电效应等量子 现象。
光的相干性
同一束光的不同部分在相 遇时能够产生干涉效应。
光的传播
光的直线传播
在均匀介质中，光沿直线 传播。
光的折射
光在两种不同介质的交界 处会发生方向改变。
光的反射
光在遇到光滑表面时会发 生反射。
光的干涉与衍射
光的干涉
两束或多束相干光波相遇时，会 因相位差异产生加强或减弱的现 象。
光的衍射
光波遇到障碍物或孔隙时，会绕 过障碍物或孔隙传播的现象。
02
光的偏振
光波的振动方向在垂直于传播方 向的平面上是唯一的。
光的干涉
干涉现象
两束或多束相干光波在空间相遇时，会因为相位 差而产生加强或减弱的现象。
干涉条件
相干光波、有恒定的相位差、有相同的频率。
干涉图样
明暗相间的条纹，与光波的振幅、相位、频率有 关。
光的衍射
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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SUCCESS
THANK YOU
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．
返回
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
横波只沿着某一个 特定的方向振动， 称为波的偏振．只 有横波才有偏振现 象．
3、通过第一个偏振片的偏振光再通过第二个 偏振片（称为检偏器）时，如果两个偏振片的 透振方向平行，那么，通过第一个偏振光的振 动方向跟第二个偏振片的透振方向平行，透射 光的强度最大．
4、如果两个偏振片的透振方向垂直，那么， 偏振光的振动方向跟第二个偏振片的透振方向 垂直，偏振光不能通过第二个偏振片，透射光 的强度为零．
光
的
红外线
电
磁
说
在电磁波中，能够作用于人的眼睛并
引起视觉的，只是一个很窄的波段，通常
叫做可见光。其中波长最短的是紫光，波
长约为400nm波长最长的是红光，波长约
为770nm，波长更长的光不能引起视觉，
叫做红外线，红外线的波长范围很宽，约
为770nm～106nm．
光
的 红外线主要作用
电 是热作用，可以
光的干涉
干涉现象是波动独有的特征，如果光真的 是一种波，就必然会观察到光的干涉现象．
光的干涉
1801年，英国物理学家托马斯·杨(1773-1829）在实 验室里成功的观察到了光的干涉．
单 击 画 面 观 看 录 像
光的干涉
双缝干涉
激
双
光
缝
屏
束
屏上看到明暗 相间的条纹
光的干涉
P2 P1
S1 P
为挡板与屏间的距离．
光的干涉
双缝干涉
各种光的不同颜色，实际反映了它们不同 的波长（或频率）．用白光做双缝干涉实验， 由于白光内各种单色光的干涉条纹间距不同， 在屏上会出现彩色条纹．
红 光
白 光
光的干涉
双缝干涉
我们知道：波速等于波长和频率的乘积， 这个关系对一切波都是适用的．不同的色光在 真空中的传播速度相同，所以波长不同的色光， 它们的频率也不同：波长越长，频率越小；波 长越短，频率越大．各色光在真空中的频率的 范围见下表：
3、通过第一个偏振片的偏振光再通过第二个 偏振片（称为检偏器）时，如果两个偏振片的 透振方向平行，那么，通过第一个偏振光的振 动方向跟第二个偏振片的透振方向平行，透射 光的强度最大．
4、如果两个偏振片的透振方向垂直，那么， 偏振光的振动方向跟第二个偏振片的透振方向 垂直，偏振光不能通过第二个偏振片，透射光 的强度为零．
光
的
红外线
电
磁
说
在电磁波中，能够作用于人的眼睛并
引起视觉的，只是一个很窄的波段，通常
叫做可见光。其中波长最短的是紫光，波
长约为400nm波长最长的是红光，波长约
为770nm，波长更长的光不能引起视觉，
叫做红外线，红外线的波长范围很宽，约
为770nm～106nm．
光
的 红外线主要作用
电 是热作用，可以
光的干涉
干涉现象是波动独有的特征，如果光真的 是一种波，就必然会观察到光的干涉现象．
光的干涉
1801年，英国物理学家托马斯·杨(1773-1829）在实 验室里成功的观察到了光的干涉．
单 击 画 面 观 看 录 像
光的干涉
双缝干涉
激
双
光
缝
屏
束
屏上看到明暗 相间的条纹
光的干涉
P2 P1
S1 P
为挡板与屏间的距离．
光的干涉
双缝干涉
各种光的不同颜色，实际反映了它们不同 的波长（或频率）．用白光做双缝干涉实验， 由于白光内各种单色光的干涉条纹间距不同， 在屏上会出现彩色条纹．
红 光
白 光
光的干涉
双缝干涉
我们知道：波速等于波长和频率的乘积， 这个关系对一切波都是适用的．不同的色光在 真空中的传播速度相同，所以波长不同的色光， 它们的频率也不同：波长越长，频率越小；波 长越短，频率越大．各色光在真空中的频率的 范围见下表：
大学物理课件-第7章 波动(wave)66页PPT
2 0.1 2 3
0.3(m)
鞍山科技大学 姜丽娜
17
例2：已知一平面简谐波沿X轴负向传播,波速u=9m/s ，距原点
1m处的A点振动方程为
yA0.02 co3s t(1 4)yO 1m A
X
求:波函数。
例2 解： 3,2 3, u6(m )
y0 .0c 2o 3 ts (12 x 1 )
yq=Acos(ω(t+△t -(xp +u△t )/u)+φ) =Acos(ω(t-xp /u)+φ) =yp
Y
q
O
p
X
鞍山科技大学 姜丽娜
15
Y
q
O
p
X
上式说明:t时刻p点的运动状态经△t时间传到了q点,所以 波函数表示波形的传播过程。当t连续变化时,波形连续不断前 进,故波动过程可以表示为波形随时间不断向前移动的过程,波 形不断前进的波称行波。
。
鞍山科技大学 姜丽娜
21
解 : u / 1/0 5 0 0 2 (m )
波 1 t 0 源 时 ,y 0 振 : y A 2 0, v 0 2 动 0 c 4 o 1 方 s 2 3 0 t( 0 3 2 程 )m ( )m
⑵波函数： y2c 4o 1s0 (t 03 22 x)m ( )m
第7章 波 动（wave)
§7.1 行波
§7.6 惠更斯原理
§7.2 简谐波
§7.7 波的叠加 驻波
§7.3 物体的弹性形变 §7.8 声波
§7.4 弹性介质中的波速§7.9 多普勒效应
§7.5 波的能量
鞍山科技大学 姜丽娜
1
第7章 波 动（wave)
光 的 波 动 性课件.ppt
７，８，９，１０
• ２．实验：Ｐ２４０：５题 • ３．计算： • 例二，Ｐ２３７：１１题
（四）课堂小结
• 一．知识总结 • 二．课后作业 • １．活页练习 • ２．十年高考
高二八班欢迎你
郧西一中 郑大朝
光是什么？
． 光的本性 flash • 光是波 • 光是横波 • 光是电磁波
(一).知识梳理
• 一.光的干涉： • 1光的干涉条件： • (1).相干光源： • (2).空间相遇
2.双缝 干涉
• (1)明暗纹条件: • 亮纹：光程差等于波长的整数倍， • 即δ= nλ（n=0，1，2，……） • 暗纹：光程差等于半波长的奇数倍， • 即δ= (2n+1) λ/2 （n=0，1，2，..）
• 2.n=sini/sinr=c/v=1/sinc=λ/ λ’
• 3. x l
d
x1/x2=λ1/λ2
• ４．亮纹:δ= nλ（n=0，1,2，...）
• 暗纹δ=( 2n+1) λ/2（n=0，1，2，）
(三）直击高考
• １．各种光现象： • (1)直线 (2)反射 (3)全反射 • (4)折射 (5)色散 (6)干涉 . (7)衍射 (8)偏振 (9)激光 • 例一 例四 Ｐ２３７：４，６，
• (2)条纹间距 x l
d
3.双缝干涉图样
• (1)单色光:flash • (2)白光: flash
4.薄膜干涉
• (1)产生原因 • (2)图样：明暗相间条纹 • (3)应用: A.检测平面 B.增透膜
C.其他现象：阳光下肥皂泡所呈 现的颜色。
例题精选
• 例1. 用绿光做双缝干涉实验，在光屏上呈现 出绿、暗相间的条纹，相邻两条绿条纹间的 距离为Δx。下列说法中正确的有 ( )
• ２．实验：Ｐ２４０：５题 • ３．计算： • 例二，Ｐ２３７：１１题
（四）课堂小结
• 一．知识总结 • 二．课后作业 • １．活页练习 • ２．十年高考
高二八班欢迎你
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光是什么？
． 光的本性 flash • 光是波 • 光是横波 • 光是电磁波
(一).知识梳理
• 一.光的干涉： • 1光的干涉条件： • (1).相干光源： • (2).空间相遇
2.双缝 干涉
• (1)明暗纹条件: • 亮纹：光程差等于波长的整数倍， • 即δ= nλ（n=0，1，2，……） • 暗纹：光程差等于半波长的奇数倍， • 即δ= (2n+1) λ/2 （n=0，1，2，..）
• 2.n=sini/sinr=c/v=1/sinc=λ/ λ’
• 3. x l
d
x1/x2=λ1/λ2
• ４．亮纹:δ= nλ（n=0，1,2，...）
• 暗纹δ=( 2n+1) λ/2（n=0，1，2，）
(三）直击高考
• １．各种光现象： • (1)直线 (2)反射 (3)全反射 • (4)折射 (5)色散 (6)干涉 . (7)衍射 (8)偏振 (9)激光 • 例一 例四 Ｐ２３７：４，６，
• (2)条纹间距 x l
d
3.双缝干涉图样
• (1)单色光:flash • (2)白光: flash
4.薄膜干涉
• (1)产生原因 • (2)图样：明暗相间条纹 • (3)应用: A.检测平面 B.增透膜
C.其他现象：阳光下肥皂泡所呈 现的颜色。
例题精选
• 例1. 用绿光做双缝干涉实验，在光屏上呈现 出绿、暗相间的条纹，相邻两条绿条纹间的 距离为Δx。下列说法中正确的有 ( )
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医用物理 学
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第一节 光的干涉
第二节 光的衍射
第三节 光的偏振
第四节 旋光性
第五节 光的吸收
依观察方式，光的衍射分为两类：
一类叫菲涅尔衍射，光经过衍射之后，在不远 处的光屏上形成衍射图样，此时入射光和出射 光不都是平行光；
第二节 光的衍射
第三节 光的偏振
第四节 旋光性
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4、相干光满足的条件 (1)频率相同;(2)振动方向相同;(3)相位差恒定 5、普通独立光源产生干涉现象的方法
(1)分振面法
(2)分振幅法
第五节 光的吸收
魏杰第制六作节
，光版的权生所物
有，效不应得
S*
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医用物理 学
第一节 光的干涉
第二节 光的衍射
第一节 光的干涉
一、相干光源
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第三节 光的偏振
第四节 旋光性
第五节 光的吸收
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第四节 旋光性
第二节 光的衍射
一、单缝衍射 二、圆孔衍射
第五节 光的吸收
三、光栅衍射
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衍射：光线偏离原来直线传播的方向，绕过 障碍物而传播，这种现象称为光的衍射。
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第一节 光的干涉
第七章 光的波动性
第二节 光的衍射
第三节 光的偏振
本章主要讨论光的干涉、衍射、偏振等
第四节
现象，阐明其波动性质和基本规律，这些性
旋光性
质和规律不但在理论上有重大意义，在现代
第五节 光的吸收
科学中也得到了广泛的应用。
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例7-1 在杨氏双缝干涉试验中，两缝相距0.3mm， 要使波长为600nm的光通过后在屏上产生间隔为 1mm的干涉条纹，问屏距缝应有多远？
解：已知 d=3mm , λ=600nm ,Δx=1mm
因为
x L
d
所以屏距
L x d 1 0.3 500mm 0.5m
r1
d sin
d
x L
k
(2k 1)
干涉极大 干涉极小
2
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k / 2 * 若P点的光程差 魏第杰制七作章
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，则P点为明暗条纹的过渡区 后 页
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第一节 光的干涉
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第一节 光的干涉
第二节 光的衍射
第三节 光的偏振
第四节 旋光性
衍射现象
屏幕 阴 影
第五节 光的吸收
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缝较大时 光是直线传播的
——暗条纹 返 回
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条纹间距为： x L
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第一节 光的干涉
第二节 光的衍射
第三节 光的偏振
第四节 旋光性
第五节 光的吸收
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1、光的干涉：在两束光相遇时，在相遇的空 间里，有的地方振动相互加强，有的地方振
动相互减弱，发生光能的重新分布，光屏上
出现明暗相间的条纹，这种现象称为光的干 涉。
2、相干光源：能产生干涉现象的光源叫相干
光源。
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3、相干光：相干光源发出的光
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第一节 光的干涉
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2、出现明暗条纹的位置（真空中）：
第一节 光的干涉
第二节 光的衍射
第三节 光的偏振
S1
d
r1
r2
A
B
O
第四节 旋光性
S2 b
L
第五节
L d
光的吸收 对任意点A光程差：
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作业
{
r2
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屏幕
返
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缝很小时
前
衍射现象明显
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光的衍射现象
第一节 光的干涉
第二节 光的衍射
第三节 光的偏振
第四节 旋光性
第五节 光的吸收
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作业
a 垂直单狭缝 b 更窄的单狭缝 c 矩形孔 d 三角孔 e 方孔 f 正多边形 g 正方网格光孔 的远场衍射图样
第二节 光的衍射
第三节 光的偏振
第四节 旋光性
S1
d
S2
r1
r2
L d
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A
x
OB
第五节 光的吸收
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A 点的坐标（距O点很近）：x Ltg L sin
x k L
d
x (2k 1) L
d2
——明条纹
(k 0,1,2)
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红光入射的杨氏双缝干涉照片
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白光入射的杨氏双缝干涉照片
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第一节 光的干涉
第二节 光的衍射
第三节 光的偏振
第四节 旋光性
第五节 光的吸收
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薄膜
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第一节 光的干涉
第二节 光的衍射
第三节 光的偏振
第四节 旋光性
第五节 光的吸收
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二、杨氏双缝干涉
S1
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光的直线传播
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