光的波动性ppt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．
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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
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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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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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感谢您的观看
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
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。
光的波动性复习PPT教学课件
(2)若用包括有红光、绿光、蓝光 三种色光的复色光作相干光源，所产 生的干涉条纹中离中央明条纹最近的 干涉条纹是什么颜色的条纹？
高频考点例析
(3)若用绿光照射S1，蓝光照射S2，试分 析能在屏上观察到的现象．
(4)用氦氖激光器进行双缝干涉实验，已 知使用的双缝间的距离d＝0.1 mm，双缝到 屏的距离l＝6.0 m，测得屏上干涉条纹中亮 纹的间距是3.8 cm，氦氖激光器发出的红光 的波长λ是多少？假如把整个装置放入折射 率是4的水中，这时屏上的条纹间距是多少？
课堂互动讲练
三、薄膜干涉的条纹与膜厚度的关系 在薄膜干涉中，从膜的前后表面反射 的光的路程差由膜的厚度决定，故在薄膜 干涉中，同一亮条纹或同一暗条纹应出现 在膜的厚度相同的地方．若厚度均匀变 化，形成等间距干涉纹，若厚度变化越 快，形成的干涉纹越密．
课堂互动讲练
即时应用
3.如图14－3－4甲所示，在一 块平板玻璃上放置一平凸薄透镜， 在两者之间形成厚度不均匀的空气 膜，让一束单一波长的光垂直入射 到该装置上，结果在上方观察到如 图14－3－4乙所示的同心内疏外密 的圆环状干涉条纹，称为牛顿环， 以下说法正确的是( )
Δx＝dl λ
以a图样的光的波长比b图样的光的波
长长，故C项错误；c图样的光的波长
比d图样的光的波长长，故D项错误．
课堂互动讲练
二、对光的干涉的理解 1．如何理解光的干涉现象中“加 强”和“减弱”点 若波叠加区域中某点P，两列光波 路程差Δx＝nλ(n＝0,1,2,3…)，S1波源 发的光传到P点是波峰，S2波源发的光 传到P点也是波峰，P点位移是两列波 产生的位移之和，即
课堂互动讲练
P
点位移最大，经过T，两列光波传到 4
P
高频考点例析
(3)若用绿光照射S1，蓝光照射S2，试分 析能在屏上观察到的现象．
(4)用氦氖激光器进行双缝干涉实验，已 知使用的双缝间的距离d＝0.1 mm，双缝到 屏的距离l＝6.0 m，测得屏上干涉条纹中亮 纹的间距是3.8 cm，氦氖激光器发出的红光 的波长λ是多少？假如把整个装置放入折射 率是4的水中，这时屏上的条纹间距是多少？
课堂互动讲练
三、薄膜干涉的条纹与膜厚度的关系 在薄膜干涉中，从膜的前后表面反射 的光的路程差由膜的厚度决定，故在薄膜 干涉中，同一亮条纹或同一暗条纹应出现 在膜的厚度相同的地方．若厚度均匀变 化，形成等间距干涉纹，若厚度变化越 快，形成的干涉纹越密．
课堂互动讲练
即时应用
3.如图14－3－4甲所示，在一 块平板玻璃上放置一平凸薄透镜， 在两者之间形成厚度不均匀的空气 膜，让一束单一波长的光垂直入射 到该装置上，结果在上方观察到如 图14－3－4乙所示的同心内疏外密 的圆环状干涉条纹，称为牛顿环， 以下说法正确的是( )
Δx＝dl λ
以a图样的光的波长比b图样的光的波
长长，故C项错误；c图样的光的波长
比d图样的光的波长长，故D项错误．
课堂互动讲练
二、对光的干涉的理解 1．如何理解光的干涉现象中“加 强”和“减弱”点 若波叠加区域中某点P，两列光波 路程差Δx＝nλ(n＝0,1,2,3…)，S1波源 发的光传到P点是波峰，S2波源发的光 传到P点也是波峰，P点位移是两列波 产生的位移之和，即
课堂互动讲练
P
点位移最大，经过T，两列光波传到 4
P
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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光的干涉
典型例题
双缝干涉
1.下列现象中说明光具有波动性的是
A．光的干涉 C．光的反射
B．光的衍射 D．光电效应
AB
2. 两只相同的灯泡发出的光束相遇_不__能___发 生干涉现象？（填“能”或“不能”）
3. 用单色光做双缝干涉实验时，屏上出现明暗
相间的干涉条纹，屏上某处到两狭键的距离之 差满足_____ 半__波__长_ 的__偶__数_ 倍_____时，该处出
3、电磁波与机械波的比较:共同点：都能产生干涉和 衍射现象；它们波动的频率都取决于波源的频率；在不同 介质中传播，频率都不变．不同点：机械波的传播一定需 要介质，其波速与介质的性质有关，与波的频率无关．而 电磁波本身就是一种物质，它可以在真空中传播，也可以 在介质中传播．电磁波在真空中传播的速度均为 3.0×108m／s，在介质中传播时，波速和波长不仅与介质 性质有关，还与频率有关．
缝宽窄
光的衍射
单 击 画 像面 观 看 录
光的衍射
单缝衍射条纹的特征 1、中央亮纹宽而亮． 2、两侧条纹具有对称性，亮纹较窄、较暗．
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
单缝衍射规律
1、波长一定时，单缝窄的中央条纹宽，各 条纹间距大．
2、单缝不变时，光波波长的（红光）中央 亮纹越宽，条纹间隔越大．
P1
S1 P
S2
条纹．
光的干涉
双缝干涉
如图所示的双缝实验中，屏离开挡板越远，条 纹间的距离越大，另一方面，实验所用光波的波长 越大，条纹间的距离也越大，这是为什么？ 思考
S1 S2 l
分析：运用几何知识，
P1 相邻两条亮条纹之间的距
离为
x l
P
d
其中，波长用λ表示，d表
示两个狭缝之间的距离，l
3.11108ms ≈光速
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．
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．
像单 击 画 面 观 看 录
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
S2 d
钢针的衍射
圆孔衍射
圆屏衍射
光的波动性
————光的电磁说
光
说
的 电
磁
光的干涉现象
光的衍射现象
光是一种波
19世纪中叶，光的波动说已经得 到了公认，但是光波的本质到底是什 么，是像水波？还是像声波呢？
光是一种电磁波 19世纪60年代，麦克斯韦预言 了电磁波的存在，并从理论上得出 电磁波在真空中的传播速度应为：
3、白炽灯的单缝衍射条纹为中央亮，两侧为 彩色条纹，且外侧呈红色，靠近光源的内侧为 紫色．
光的衍射
A S
1、 孔较大 时——屏上出现清 晰的光斑
B
2、 孔较小时——屏 上出现衍射花样
光的衍射
不只是狭缝和圆孔，各种不同形状的物体都能 使光发生衍射，以至使影的轮廓模糊不清，其原 因是光通过物体的边缘而发生衍射的结果．历史 上曾有一个著名的衍射图样——泊松亮斑．
AC
5．在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏上观
察到彩色干涉条纹，若在双缝中的一缝前放一红色
滤光片只能透过红光），另一缝前放一绿色滤光片
（只能透过绿光），这时：
A、只有红色和绿色的干涉条纹，其它颜色的双缝
干涉条纹消失．
B、红色和绿色的干涉条纹消失，其它颜色的干涉
条纹仍然存在．
C、任何颜色的干涉条纹都不存在，但屏上仍有亮
双缝干涉
P
P1 P2
S1、S2
相干波源
P1S2－P1S1= d
光程差
P2S2－P2S1＞ d 距离屏幕的中心越远路程差越大
光的干涉
双缝干涉
1、两个独立的光源发出的光不是相干光，双 缝干涉的装置使一束光通过双缝后变为两束相干
光，在光屏上形成稳定的干涉条纹．
2、在双缝干涉实 验中，光屏上某点到双 缝的路程差为半波长的 偶数倍时，该点出现亮 条纹；光屏上某点到双 缝的路程差为半波长的 奇数倍时，该点出现暗
水波、声波都会发 生衍射现象，它们 发生衍射的现象特 征是什么？
光的衍射
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
激
像
屏，在它的中间装上
光
屏
一个宽度可以调节的 狭缝，用平行的单色
束
光照射，在缝后适当
调节狭
距离处放一个像屏 ．
光的波动性
————光的干涉
光到底是什么？……………
17世纪明确形成 了两大对立学说
由于波动说没有
数学基础以及牛
牛
顿的威望使得微
惠
顿
粒说一直占上风
更
19世纪初证明了
斯
波动说的正确性
微粒说 19世纪末光电效应现象使得 波动说 爱因斯坦在20世纪初提出了 光子说：光具有粒子性
这里的光子完全不同于牛顿所说的“微粒”
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：
现亮条纹；屏上某处到两缝的距离之差满足 __半__波_ 长__的_奇_ 数__倍_____时，该处出现暗条纹．
4. 用白光做双缝干涉实验时，得到彩色的干涉 条纹，下列正确的说法是： A.干涉图样的中央亮纹是白色的； B.在靠近中央亮纹两侧最先出现的是红色条纹； C.在靠近中央亮纹两侧最先出现的是紫色条纹； D.在靠近中央亮纹两侧最先出现的彩色条纹的 颜色与双缝间距离有关
光．
D、屏上无任何亮光．
C
光的干涉
预习思考题
薄膜干涉
1、薄膜干涉中两束相干光如何获得？ 2、薄膜干涉有哪些实际应用？
光的的干涉现象反映了光的波动性，而波动性 的另一特征是波的衍射现象，光是否具有衍射 现象呢？如果有衍射现象，为什么在日常生活 中我们没有观察到光的衍射现象呢？