高中物理课件光的波动性
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人教版高中物理选修3-5课件：17-3粒子的波动性 (共53张PPT)
【规范解答】
一切光都具有波粒二象性，光的有些行为
(如干涉、衍射)表现出波动性，光的有些行为(如光电效应)表现 出粒子性，所以不能说有的光是波，有的光是粒子． 虽然光子与电子都是微观粒子，但电子是实物粒子，有静 止质量，光子不是实物粒子，没有静止质量；电子是以实物形 式存在的物质，光子是以场形式存在的物质，所以不能说光子 与电子是同样的一种粒子．
2．德布罗意认为任何运动着的物体均有波动性，可是我们 观察运动着的汽车(如图所示)，并未感到它的波动性．你如何 理解该问题？请与同学交流自己的看法． 提示：一切微观粒子都存在波动性，宏观物体(汽车)也存 在波动性，只是因为宏观物体质量大、动量大、波长短，难以 观测．
3．为什么德布罗意波观点很难通过实验验证？又是在怎样 的条件下使实物粒子的波动性得到了验证？ 提示：因为宏观物体对应的德布罗意波的波长很短，所以 通常情况下，我们很难观察到其波动性；而当一个原来静止的 电子，在经过100 V电压加速后，德布罗意波长约为0.12 nm， 因此有可能观察到电子的波动性.
要点二 对物质波的理解
1.物质的分类 (1)由分子、原子、电子、质子及由这些粒子组成的物质； (2)“场”也是物质，像电场、磁场、电磁场这种看不见 的，不是由实物粒子组成的，而是一种客观存在的特殊物质．
2．物质波的普遍性 任何物体，小到电子、质子，大到行星、太阳都存在波动 性，我们之所以观察不到宏观物体的波动性，是因为宏观物体 对应的波长太小的缘故． 3．分析求解物质波问题的方法 (1)根据已知条件，写出宏观物体或微观粒子动量的表达式 p＝mv. h (2)根据德布罗意波长公式λ＝ p求解．
2．光子的能量和动量 (1)能量：e＝ hν ；
h (2)动量：p＝ λ
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．
光的波动性 高中物理课件9-4
09
第4节 光的波动性
一、光的干涉与干涉时的色散
1.双缝干涉
一、光的干涉与干涉时的色散
1.双缝干涉
一、光的干涉与干涉时的色散
1.双缝干涉
一、光的干涉与干涉时的色散
1.双缝干涉
一、光的干涉与干涉时的色散
1.双缝干涉
一、光的干涉与干涉时的色散
2.薄膜干涉
一、光的干涉与干涉时的色散
2.薄膜干涉
一、光的干涉与干涉时的色散
3.光的干涉的应用
一、光的干涉与干涉时的色散
3.光的干涉的应用
一、光的干涉与干涉时的色散
3.光的干涉的应用
一、光的干涉与干涉时的色散
3.光的干涉的应用
一、光的干涉与干涉时的色散
3.光的干涉的应用
二、光的衍射与偏振
1.光的衍射
二、光的衍射与偏振
1.光的衍射
二、光的衍射与偏振
1.光的衍射
二、光的衍射与偏振
1.光的衍射
二、光的衍射与偏振
1.光的衍射
二、光的衍射与偏振
2.光的偏振现象
二、光的衍射与偏振
2.光的偏振现象
第4节 光的波动性
二、光的衍射与偏振
2.光的偏振现象。
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当相干光在空间相遇时，光波产生了稳定的加强或减
弱，并在相遇的空间形成明暗相间的条纹，这种的现象叫
f / (×1014 Hz)
光的干涉。光的干涉证明了光是一种波。 在波峰与波谷叠加的地方，光波互相抵消或削弱，形成暗条纹。
菲涅耳开创了光学的新阶段。 并运用大量工具进行数学运算，使实验数据与计算结果一致， 夜间驾车容易被迎面来车的前灯射花眼。 把带肥皂液薄膜的金属圈放在酒精灯旁适当的位置，使眼睛恰能看到由薄膜反射而生成的黄色火焰的 0×10-4 m 以下时, 光通过狭缝后明显偏离了直线方向，但其边缘模糊，由明区逐渐过渡到暗区。 如果在每辆汽车的车灯和司机座位前车窗上各安装一块偏振片，就可避免对方车灯眩光的影响。 当相干光在空间相遇时，光波产生了稳定的加强或减弱，并在相遇的空间形成明暗相间的条纹，这种的现象叫光的干涉。 在波峰与波谷叠加的地方，光波互相抵消或削弱，形成暗条纹。 偏振是横波区别于纵波的一个重要标志。 1678年荷兰物理学家惠更斯向法国科学院提交了著作《光论》。 在波峰与波谷叠加的地方，光波互相抵消或削弱，形成暗条纹。 与牛顿同时代的荷兰物理学家惠更斯首先提出光的波动说。 在书中，惠更斯把光波假设为一纵波，推导和解释了光的直线传播、反射和折射定律，书中并末提到关于光谱分解为各种颜色的问题。 当时牛顿反对光的波动说，主要是因为当时光的波动说还不能很好解释光的直线传播这一基本事实，也不能解释光的偏振现象。 直到1801年，英国物理学家托马斯·杨进行了著名的杨氏干涉实验，1815年法国物理学家菲涅耳进行的“菲涅耳双镜”实验，才令人信
f / (×1014 Hz) 3.9~4.8 4.8~5.0 5.0~5.2 5.2~6.1 6.1~6.7 6.7~7.5
2. 薄膜干涉
如图，点着酒精
高中物理课件第五章 光的波动性 章末整合提升
【例3】 劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图3甲所示．将 一块平板玻璃放置在另一块平板玻璃上，在一端夹入两张 纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜．当 光垂直入射后，从上往下看到干涉条纹如图乙所示．干涉 条纹有如下特点：(1)任意一条亮条纹或暗条纹所在位置下 面的薄膜厚度相等；(2)任意相邻亮条纹或暗条纹所对应的 薄膜厚度差恒定．现若在图甲装置中抽去一张纸片，则当 光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，从上往下看到的干涉 条纹( )
图1
A．乙图可能是用红光照射，表明红光波长较长 B．乙图可能是用紫光照射，表明紫光波长较长 C．乙图可能是用紫光照射，表明紫光波长较短 D．乙图可能是用红光照射，表明红光波长较短 解析 由题图知甲图中条纹间距大，由 Δx＝dl λ 可知，在 l 和 d 相同的情况下，Δx 大，则 λ 大；Δx 小，则 λ 小；所以乙图中 所用单色光波长较短，因紫光比绿光波长短，故选项 C 正确． 答案 C
第三章 磁 场
第3讲
磁感应强度 磁通 量
网络构建
分类突破
目 标 定 位 1.通过实验、类比和分析，寻找描述磁场强弱和方向的
物理量——磁感应强度.
2.知道磁感应强度的定义，知道其方向、大小、定义式
和单位.
3.掌握安培力的计算方法.
4.知道磁通量和磁通密度概念；会计算磁通量的大小.
网络构建
分类突破
栏 目 索 引
A．变疏 C．不变
图3 B．变密 D．消失
解析 由薄膜干涉的原理和特点可知，干涉条纹是由膜的上、 下表面反射的光叠加干涉而形成的，某一亮条纹或暗条纹的位 置就由上、下表面反射光的路程差决定，且相邻亮条纹或暗条 纹对应的路程差是恒定的，而该路程差又决定于条纹下对应膜 的厚度，即相邻亮条纹或暗条纹 下面对应的膜的厚度也是恒定的．当抽去一纸片后，劈形空气 膜的劈尖角(上、下表面所夹的角)变小，相同的厚度差对应的 水平间距离变大，所以相邻的亮条纹或暗条纹间距变大，即条 纹变疏．A正确. 答案 A
高三物理上学期光的波动性
加强点的特点：波峰与波峰叠加或波谷与波谷叠加。
位置特点：
︳PS1-PS2 ︱ =nλ
减弱点的特点：波峰与波谷叠加。 位置特点： ︳QS1-QS2 ︱ =(2n+1)λ/2
4、条纹间距的决定因素
观察彩图2 结论： 条纹间距与两缝间距离d、光波波长λ、光屏与缝间距离L均有
关
d sin
x 观察屏
S
S1 r1
第二十章 光的波动性
一、光的本性发展简史
粒子说
代表人物
牛顿
爱因斯坦：光子 说
波动说 惠更斯
能解析的现象
光的直线传播、反射、 折射
反射、折射、叠加
不能解析的现象
叠加
光的直线传播
学说发展
19世纪未光电效应
19世纪初光的干涉、衍射，麦 克斯韦电磁理论(电磁说)
一、光的干涉现象
水膜在白光下
白光下பைடு நூலகம்肥皂膜
dr
S 2 r2
D
装置1
o
xP
D>>d d mm
D m r1 r2 r
两光线光程差 d sin
因为两光线几乎平行 所以 角较小
d sin dtg
相邻两纹或相邻暗纹间距相等
均等于 Δx L
d
测油膜厚度
平晶间空气隙干涉条纹
等倾条纹
牛顿环(等厚条纹)
蝉翅在阳光下
蜻蜓翅膀在阳光下
白光下的油膜
肥皂泡玩过吗?
二、杨氏双缝
干涉 条件：
两列振动情况相同的波
1. 装置 ( 点源 分波)
S S1 r1
S2
r2
2、干涉图
观察屏
红光入射的杨氏双缝干涉照片
光的波动性
（3）单色光明（暗）条纹间距相同，各明条纹的亮度相同 中央是明条纹 红光干涉条纹间距最宽、紫光的干涉条纹间距最窄 屏到光源的距离增大，干涉条纹间距增大
白光内各种单色光的干涉条纹间距不同，屏上出现， 中央白色明条纹，两侧彩色条纹．
是不是只有双缝射出的相干光才能发生干涉呢？
三、薄膜干涉
1 、一束光经薄膜的两个表面反射后，形成的两束反 射光产生的干涉现象叫薄膜干涉．
光的直线传播
二、 十九世纪初，人们成功地观察到光的干 涉、衍射现象，确立了波动说。 三、 19世纪60年代麦克斯韦预言电磁波的存 在，并提出光的电磁说，认为光是一种电磁波。 赫兹通过实验证明了光是一种电磁波。 四、19世纪末,光电效应现象的发现，对波动说提 出挑战。20世纪初爱因斯坦提出光子说，解释了 光电效应现象，说明光子具有粒子性。
蓝光干涉
白光干涉
二、光的干涉
1、干涉条件：
1、两束振动情况完全相同的光在空间相互叠加，形成明 暗相间条纹的现象，叫做光的干涉。
2、干涉现象
3、干涉成因
光 束 缝双
屏上看到明暗相间的条纹 屏
4、干涉条纹规律 P1 S1 S2
Δr
P
P1 P2
P
Δx
相干光源 光程差
S1、S2
Δ r =P1S2－P1S1
d s
s1 s2
2、薄膜两表面的反射光的叠加
d1 d2
明 暗
2d1 = n
2d2=(2n +1) /2
——液膜中的波长
3、人与火焰同侧（入射光侧）,可以观察到水平的干涉条纹。
4、薄膜干涉在生产技术中的应用：
（1）用干涉法检查表面是否平整
a
a
a处条纹弯曲，被测表面有什么问题？
白光内各种单色光的干涉条纹间距不同，屏上出现， 中央白色明条纹，两侧彩色条纹．
是不是只有双缝射出的相干光才能发生干涉呢？
三、薄膜干涉
1 、一束光经薄膜的两个表面反射后，形成的两束反 射光产生的干涉现象叫薄膜干涉．
光的直线传播
二、 十九世纪初，人们成功地观察到光的干 涉、衍射现象，确立了波动说。 三、 19世纪60年代麦克斯韦预言电磁波的存 在，并提出光的电磁说，认为光是一种电磁波。 赫兹通过实验证明了光是一种电磁波。 四、19世纪末,光电效应现象的发现，对波动说提 出挑战。20世纪初爱因斯坦提出光子说，解释了 光电效应现象，说明光子具有粒子性。
蓝光干涉
白光干涉
二、光的干涉
1、干涉条件：
1、两束振动情况完全相同的光在空间相互叠加，形成明 暗相间条纹的现象，叫做光的干涉。
2、干涉现象
3、干涉成因
光 束 缝双
屏上看到明暗相间的条纹 屏
4、干涉条纹规律 P1 S1 S2
Δr
P
P1 P2
P
Δx
相干光源 光程差
S1、S2
Δ r =P1S2－P1S1
d s
s1 s2
2、薄膜两表面的反射光的叠加
d1 d2
明 暗
2d1 = n
2d2=(2n +1) /2
——液膜中的波长
3、人与火焰同侧（入射光侧）,可以观察到水平的干涉条纹。
4、薄膜干涉在生产技术中的应用：
（1）用干涉法检查表面是否平整
a
a
a处条纹弯曲，被测表面有什么问题？
《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．
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．
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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
高考物理新课标一轮复习课件光的波动性
03
光的衍射现象及应用
衍射现象及其分类
衍射现象
光在传播过程中遇到障碍物或小孔时，偏离直线传播的现象。
分类
根据障碍物或小孔的尺寸与光波长的关系，衍射可分为明显衍射和不明显衍射 。当障碍物或小孔的尺寸与光波长相当或更小时，衍射现象较为明显。
单缝衍射实验原理及结果分析
实验原理
通过单一狭缝的光源产生的衍射现象进行观察和分析。
波粒二象性概念引入和意义阐述
波粒二象性概念引入
为了解释光电效应和康普顿散射等实验结果，物理学家引入了波粒二象性的概念。即光既具有波动性（如干涉、 衍射等现象），又具有粒子性（如光电效应、康普顿散射等现象）。这一概念突破了传统物理学对光和物质的认 识，为量子力学的发展奠定了基础。
意义阐述
波粒二象性的提出不仅解释了光的各种现象，而且揭示了微观世界中物质的基本属性。它表明在微观尺度上，物 质的行为与我们的日常经验有很大不同，需要用量子力学的理论来描述。波粒二象性对现代物理学的发展产生了 深远影响，包括量子力学、量子场论以及粒子物理学等领域的研究都离不开这一概念。
实验原理
杨氏双缝干涉实验是通过双缝将单色光分成两束 相干光，在屏幕上产生明暗相间的干涉条纹，从 而验证光的波动性。
结果分析
实验结果表明，光在传播过程中具有波动性，且 干涉条纹的间距与光源波长、双缝间距及屏幕到 双缝的距离有关。
薄膜干涉现象及其在生活中的应用
薄膜干涉现象
当光照射在薄膜上时，由于薄膜前后两个表面的反射光产生干涉，形成特定的干涉图样。
衍射现象在科学研究中的应用
物质结构研究
通过分析X射线或中子束 在晶体中的衍射图样，可 以推断出晶体的原子排列 结构。
光学仪器设计
高中物理第十七章波粒二象性17.3粒子的波动性课件新人教版选修35
应
地显示出光的粒子性
第九页，共20页。
(1)粒子的含义是“不连
续”“一份一份”的
(2)光子不同于宏观观
念的粒子
一
二
三
实验
表现
基础
波动性
和粒子
性的对
立、统
一
说明
(1)光子说并未否定波
(1)大量光子易显示波动性,而
少量光子易显示出粒子性
(2)波长长(频率低)的光波动性
强,而波长短(频率高)的光粒子
性强
第十五页，共20页。
类型
(lèixíng)
一
类型
(lèixíng)二
类型
(lèixíng)三
解析：根据德布罗意物质波理论知,任何一个运动的物体,小到电子、
质子,大到行星、太阳,都有一种波与之相对应,这种波就叫物质波,可见,
选项A是正确的;由于X射线本身就是一种波,而不是实物粒子,故X射线的错误;电子是一种实物
类型
(lèixíng)二
类型
(lèixíng)
三
对物质波的理解
【例题2】 (多选)关于物质波,下列认识错误的是(
)
A.任何运动的物体(质点)都伴随一种波,这种波叫物质波
B.X射线的衍射实验,证实了物质波假设是正确的
C.电子的衍射实验,证实了物质波假设是正确的
D.宏观物体尽管可以看成物质波,但它们不具有干涉、衍射等现象
2.电子束穿过铝箔发生的衍射现象,说明了电子具有波动性,即电子也具
有波粒二象性。
3.人们陆续证实了质子、中子以及(yǐjí)原子、分子的波动性,对于
ℎ
ℎ
这些粒子,德布罗意给出的 ν= 和 = 关系同样正确。
地显示出光的粒子性
第九页，共20页。
(1)粒子的含义是“不连
续”“一份一份”的
(2)光子不同于宏观观
念的粒子
一
二
三
实验
表现
基础
波动性
和粒子
性的对
立、统
一
说明
(1)光子说并未否定波
(1)大量光子易显示波动性,而
少量光子易显示出粒子性
(2)波长长(频率低)的光波动性
强,而波长短(频率高)的光粒子
性强
第十五页，共20页。
类型
(lèixíng)
一
类型
(lèixíng)二
类型
(lèixíng)三
解析：根据德布罗意物质波理论知,任何一个运动的物体,小到电子、
质子,大到行星、太阳,都有一种波与之相对应,这种波就叫物质波,可见,
选项A是正确的;由于X射线本身就是一种波,而不是实物粒子,故X射线的错误;电子是一种实物
类型
(lèixíng)二
类型
(lèixíng)
三
对物质波的理解
【例题2】 (多选)关于物质波,下列认识错误的是(
)
A.任何运动的物体(质点)都伴随一种波,这种波叫物质波
B.X射线的衍射实验,证实了物质波假设是正确的
C.电子的衍射实验,证实了物质波假设是正确的
D.宏观物体尽管可以看成物质波,但它们不具有干涉、衍射等现象
2.电子束穿过铝箔发生的衍射现象,说明了电子具有波动性,即电子也具
有波粒二象性。
3.人们陆续证实了质子、中子以及(yǐjí)原子、分子的波动性,对于
ℎ
ℎ
这些粒子,德布罗意给出的 ν= 和 = 关系同样正确。
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振动步 明条纹：
调相同
暗条纹：
明条纹：
振动步
调相反 暗条纹：
（n = 0,1,2.…..） （n = 0,1,2.…..）
（n = 0,1,2.…..） （n = 0,1,2.…..）
光源 透镜
单缝 双缝
屏
红色滤光片
遮光筒
由数学推导可得：
相邻两亮纹（或暗纹）的中心间距：x
L
d
说明：x相邻明条纹或暗条纹间的距离
腰横别扁担进不了城门
自然光通过旋转的检偏器，光强不变
自然光
.
自然光通过旋转的检偏器，光强不变
自然光
.
自然光通过旋转的检偏器，光强不变
自然光
.
自然光通过旋转的检偏器，光强不变
自然光
.
自然光通过旋转的检偏器，光强不变
自然光
.
偏振光通过旋转的检偏器， 光强发生变化
自然光
线偏振光 .
起偏器
把自然光变 成偏振光
增反膜: 厚度等于入射光在介质中传播时波长的_二__分__之__一__，
3.用双缝干涉测量光的波长
光源 透镜
单缝 双缝
屏
滤光片
遮光筒
1）位置摆放顺序。 2）中心在同一高度，与遮光筒平行。 3）单、双缝平行。
说明： 1、单、双缝间距离为5cm——10cm之间 2、双缝的距离一般为1毫米左右 3、双缝到屏的距离一般为1m左右
.
起偏器
把自然光变 成偏振光
检偏器
检验光是否 为偏振光
偏振光通过旋转的检偏器， 光强发生变化
自然光
线偏振光
.
起偏器
把自然光变 成偏振光
检偏器
检验光是否 为偏振光
偏振光通过旋转的检偏器， 光强发生变化
P335变式2-1、2-2
自然光
振片的偏振化方向相互垂直光强为零
d为双缝间距离 L为双缝到屏的距离
P334变式1-1
为波长
P337变式3-2
4. 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．
单 色 光
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，在缝后 适当距离处放一个像屏， 用平行的单色光照射。
检偏器
检验光是否 为偏振光
偏振光通过旋转的检偏器， 光强发生变化
自然光
线偏振光 .
起偏器
把自然光变 成偏振光
检偏器
检验光是否 为偏振光
偏振光通过旋转的检偏器， 光强发生变化
自然光
线偏振光 .
起偏器
把自然光变 成偏振光
检偏器
检验光是否 为偏振光
偏振光通过旋转的检偏器， 光强发生变化
自然光
线偏振光
像 屏
宽度可调的狭缝
观察下列衍射图样，分析衍射规律：
单缝宽0.4mm 单缝宽0.8mm
1.波长一定时，单缝越窄, 中央条纹越宽.
P335例2
单缝宽0.4mm
2.单缝一定时，波长越 大，中央亮纹越宽.
3、白光（白炽灯）的单 缝衍射条纹为中央亮,两 侧为彩色条纹
5.光的偏振
如何检验光的横波性呢？---用偏振片检验 形象说明偏 振片的原理 透振方向
光从薄膜的前后两个表面反 射出来两个光波，这两列光 波的频率相同，产生干涉。
薄膜干涉的应用——检查表面的平整程度
P334变式1-2
标准样板 空气薄层 待检部件
注意：判断检测平面是凹还是凸， 结果并不是左凹右凸，这 个要看是下图中的哪一种情形。
薄膜干涉的应用—— 增透膜与增反膜
增透膜: 厚度等于入射光在介质中传播时波长的_四__分__之__一__，
1.光的颜色 色散
光的色散
实验表明：一束白光通过三棱镜后会扩展成由 红、橙、黄、绿、青、蓝、紫各色组成的光带， 这种现象称作折射时的色散。
自画三棱镜折射时的色散光路图。
2.薄膜干涉
薄膜干涉
1.现象解释
光程差为半波长的奇数倍，形成暗条纹 光程差为半波长的偶数倍，形成亮条纹
P338T3
由于重力的作用，肥皂薄膜 将形成上薄下厚的楔形。