高二物理光学综合复习PPT教学课件
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高中物理第十三章光本章整合课件选修34高二选修34物理课件
频率f越大,折射率n越大,再由c=λf找出与波长的关系,由波长关系可
联系双缝干涉、光的衍射等现象的应用。
12/12/2021
专题一
专题二
专题三
专题四
【例题4】导学号73884129半圆形玻璃砖横截面,AB为直径,O点
为圆心。在该界面内有a、b两束单色可见光从空气垂直于AB射入
玻璃砖,两入射点到O点的距离相等。两束光在半圆边界上反射和
12/12/2021
专题一
专题二
专题三
专题四
专题二 测折射率的方法
测折射率常见的方法有成像法、插针法及全反射法,不管哪种方
sin 1
法其实质相同,由折射定律n=
知,只要确定出入射角θ1及折射
sin 2
角θ2即可测出介质的折射率。
12/12/2021
专题一
专题二
专题三
专题四
【例题2】 在测定玻璃的折射率实验中,在玻璃砖的一侧竖直插
本章整合
12/12/2021
本章知识可分为三部分,第一是几何光学,包括光的反射、折射
及全反射等知识;第二是物理光学,包括光的干涉、衍射、偏振现
象,以及激光的相关知识;最后是有关光的色散的问题。
思考并回答下列问题:
1.思考关于几何光学的相关内容,填写下图。
12/12/2021
sin 1
答案:①n=
面的入射角恰好等于全反射的临界角θ,则OE区域的入射光线经上
表面折射后都能从玻璃砖射出,如图甲所示。由全反射条件有
1
sin θ= ①
由几何关系有OE=Rsin θ②
由对称性可知,若光线都能从上表面射出,光束的宽度最大为
l=2OE③
联立①②③式,代入已知数据得l= 2 R。
联系双缝干涉、光的衍射等现象的应用。
12/12/2021
专题一
专题二
专题三
专题四
【例题4】导学号73884129半圆形玻璃砖横截面,AB为直径,O点
为圆心。在该界面内有a、b两束单色可见光从空气垂直于AB射入
玻璃砖,两入射点到O点的距离相等。两束光在半圆边界上反射和
12/12/2021
专题一
专题二
专题三
专题四
专题二 测折射率的方法
测折射率常见的方法有成像法、插针法及全反射法,不管哪种方
sin 1
法其实质相同,由折射定律n=
知,只要确定出入射角θ1及折射
sin 2
角θ2即可测出介质的折射率。
12/12/2021
专题一
专题二
专题三
专题四
【例题2】 在测定玻璃的折射率实验中,在玻璃砖的一侧竖直插
本章整合
12/12/2021
本章知识可分为三部分,第一是几何光学,包括光的反射、折射
及全反射等知识;第二是物理光学,包括光的干涉、衍射、偏振现
象,以及激光的相关知识;最后是有关光的色散的问题。
思考并回答下列问题:
1.思考关于几何光学的相关内容,填写下图。
12/12/2021
sin 1
答案:①n=
面的入射角恰好等于全反射的临界角θ,则OE区域的入射光线经上
表面折射后都能从玻璃砖射出,如图甲所示。由全反射条件有
1
sin θ= ①
由几何关系有OE=Rsin θ②
由对称性可知,若光线都能从上表面射出,光束的宽度最大为
l=2OE③
联立①②③式,代入已知数据得l= 2 R。
高二物理光的反射和折射PPT教学课件
3.玻璃砖对光的折射问题 常见的玻璃砖有半圆形玻璃砖和长方形玻璃砖.对 于半圆形玻璃砖,若光线从半圆面射入,且其方向 指向圆心,则其光路图如图13-1-1甲所示,光线 只发生一次偏折.对于两个折射面相互平行的长方 形玻璃砖,其折射光路如图乙所示,光线经过两次 折射后,出射光线与入射光线的方向平行,但发生 了侧移.
2.光的折射和折射定律
(1)折射现象:光线从第1种介质照射到它与第2种介
质 的 分 界 面 时 , 一 部 分 光 会进_入____ 第 2 种 介 质 的 现
象.
(2)折射定律
同一平面
折 射射光光线线与与入入射射光光线线分、别法正位线比于处_法线在_______的__两s_in_侧θ_1;_/s_i入n内θ射,2 角折
的正弦与折射角的正弦成_____,即____________
=n12. 3.光路的可逆性
可逆
在 光 的 反 射 现 象 和 折 射 现 象 中 , 光 路 都 是 _____
二、折射率
1.定义:光从_真__空___射入某种介质发生折射时, 入射角的_正__弦___与折射角的正__弦____之比,叫这
解析:选C.人眼看到的是鱼的虚像,鱼发出的光 线经水面折射后进入人眼,由光路可逆知当激光 从a向b发射时,经水面折射后将刚好照射到鱼身 上.
类型二 光的反射、折射光路的计算 例2 (2011 年徐州模拟)如图 13-1-4 所示,半 圆玻璃砖的半径 R=10 cm,折射率为 n= 3,直 径 AB 与屏幕垂直并接触于 A 点,激光 a 以入射角 i=30°射向半圆玻璃砖的圆心 O,结果在水平屏幕 MN 上出现了两个光斑.求两个光斑之间的距离 L.
【方法总结】 人眼是根据最终射入的光的方向来 确定发光物体位置的,光在空气中的折射,人眼是 觉察不到的.
《高中物理课件-光学》
医学成像、光技术、科研、光学通信、水晶学、半导体、太阳能等领域。
光的干涉现象
菲涅耳双缝干涉
由于波的叠加,形成明暗条纹。
杨氏双缝实验
证实光是波动的电磁现象。
光的透镜与成像
凸透镜
可以让光线朝一个点汇聚。
凹透镜
可以将光线弹散。
成像
广泛应用于摄影、望远镜、 显微镜、人眼等领域。
光学现象在日常生活与工业中的应用
1
日常生活
折射、反射、散射以及彩虹和光的折射现象。 Nhomakorabea2
工业应用
光学:看穿万物的奥秘
光学是研究光的传播、反射、折射、衍射、干涉、偏振、色散、散射等各种 现象及其应用的科学。
光学基础概念
光源
发光体,产生光的物体。
光程
表示光传播经过的路程。
光线
表示光传播方向的线。
光束
好比一束箭,表示许许多多平行光线。
光的传播特性
发散光
光线远离光轴,每个点都可 以作为一个次级光源。
光速与光的能量
光速 光的能量 量子化现象
约为3×10^8米每秒,是真空中光在单位时 间内传播的距离。
取决于其频率和振幅。
能量以量子的形式存在,表现出光的波动 性和粒子性。
光的偏振
1
概念
指光波中每个振动方向的取向。
偏光器
2
可以筛除某些方向的振动,使光只
沿一个方向振动。
3
应用
光学仪器、3D电影、偏光太阳镜、 液晶屏幕、激光等实际应用。
平行光
光线平行于光轴,每个点可 以看作是无限远处同一点的 光源。
汇聚光
光线朝着光轴方向汇聚,每 个点都可以看作一个原始光 源。
新教材高中物理精品课件 几何光学与物理光学的综合
于b光的干涉条纹间距
D.在半圆形玻璃中,b光的传播时间小于a光的传播时间
解析 因为玻璃对 b 光的偏折程度大于 a 光,所以玻璃对 b 光的折射率大于对 a 光的折 射率,所以 b 光频率高,光子能量大,故 A 错误;根据 sin C=n1可知,b 光临界角小, 现将入射光绕 O 点逆时针转动,则 b 光先消失,故 B 错误;b 光频率高,波长短,根 据 Δx=dl λ 可知,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
光入射到三棱镜一侧面上,从另一侧面M和N位置出射,则( D )
A.λ1<λ2,M是波长为λ1的光出射位置
B.λ1<λ2,N是波长为λ1的光出射位置
C.λ1>λ2,M是波长为λ1的光出射位置
D.λ1>λ2,N是波长为λ1的光出射位置
图1
解析 由双缝干涉条纹间距的公式 Δx=dl λ 可知,当两种色光通过同一双缝干涉装置时, 波长越长条纹间距越宽,由屏上亮条纹的位置可知 λ1>λ2;反射光经过三棱镜后分成两 束色光,由图可知 M 光的折射角大,又由折射定律可知,入射角相同时,折射率越大 的色光折射角越大,由于 λ1>λ2,则 n1<n2,所以 N 是波长为 λ1 的光出射位置,D 正确, A、B、C 错误。
光线分为a、b两束,如图3所示。下列说法正确的是( ACD)
A.a、b一定是平行光线
B.用同一装置进行双缝干涉实验,a光的条纹间距大于
b光的条纹间距
C.a光的频率大于b光的频率
D.从同种玻璃射入空气发生全反射时,a光的临界角小
图3
解析 因为 a、b 两束光在上表面的折射角与反射后在上表面的入射角分别相等,根据 折射定律可知出射后折射角等于开始时的入射角,所以出射光线一定平行,A 正确;根 据光路图,a 光的偏折程度较大,则 a 光的折射率较大,频率较大,波长短,根据双缝
高二物理光的折射3PPT课件
光的折射
• 是什么让我们的世界如此美丽? • 我们已经知道了,光在同一均匀介质中是
沿着直线传播的,那么,当介质不均匀或 当光从一种介质进入另一种介质中时,会 发生什么现象呢? • 这一节课,我们先简要地复习光的反射, 再深的反射
-
2
光的折射
光的折射 折射角与入射角有什么关系呢?
-
4
折射率
这个比值的大小能反映介质对光的偏折度, 比值越大.表明介质对光的偏折作用越大.
定义:折射率n= sin 1 sin 2
-
5
折射率
1.若光从介质进入真空.则入射角正弦与折射
角正弦之比
si n si n
1 2
=1/n
2.折射率的决定因素
a.光折射的原因是:光在不同介质中的速度不 同.
其实不是你们不够聪明,实在是因为入射角 和折射角之间的关系太出乎人意料了.人类从 积累入射角与折射角的数据到找出两者之间 的定量关系,经历了近1500年的时间。
-
3
折射定律
科学研究是一件很艰苦的工作,需要 有持之以恒的毅力和必胜的信念.有时 需要几代人的努力.我们要学好物理也 需要这样一种恒心和解决困难的勇气. 希望大家不畏难,不怕苦,勇于探索, 在科学学习之路上能走得很远很远.
-
8
结束语
你们能做的更好! 平乡县职业技术教育中心 郭耀征
2005年4月18日星期一
-
9
b.折射率n的决定式:n=c/v
c.n>1
-
6
小结
1.光的反射定律:三线共面,两角相等.
2.光的折射定律:三线共面,
3.折射率:n=c/v= sin 1
n=
sin 1 sin 2
• 是什么让我们的世界如此美丽? • 我们已经知道了,光在同一均匀介质中是
沿着直线传播的,那么,当介质不均匀或 当光从一种介质进入另一种介质中时,会 发生什么现象呢? • 这一节课,我们先简要地复习光的反射, 再深的反射
-
2
光的折射
光的折射 折射角与入射角有什么关系呢?
-
4
折射率
这个比值的大小能反映介质对光的偏折度, 比值越大.表明介质对光的偏折作用越大.
定义:折射率n= sin 1 sin 2
-
5
折射率
1.若光从介质进入真空.则入射角正弦与折射
角正弦之比
si n si n
1 2
=1/n
2.折射率的决定因素
a.光折射的原因是:光在不同介质中的速度不 同.
其实不是你们不够聪明,实在是因为入射角 和折射角之间的关系太出乎人意料了.人类从 积累入射角与折射角的数据到找出两者之间 的定量关系,经历了近1500年的时间。
-
3
折射定律
科学研究是一件很艰苦的工作,需要 有持之以恒的毅力和必胜的信念.有时 需要几代人的努力.我们要学好物理也 需要这样一种恒心和解决困难的勇气. 希望大家不畏难,不怕苦,勇于探索, 在科学学习之路上能走得很远很远.
-
8
结束语
你们能做的更好! 平乡县职业技术教育中心 郭耀征
2005年4月18日星期一
-
9
b.折射率n的决定式:n=c/v
c.n>1
-
6
小结
1.光的反射定律:三线共面,两角相等.
2.光的折射定律:三线共面,
3.折射率:n=c/v= sin 1
n=
sin 1 sin 2
2023届高考物理二轮专题复习课件:光学
等于光束a的强度D. 光束c的强度小于O点处折射光束OP的强度
真题再现
4.(2020浙江.13)如图所示,圆心为O、半径为R的半圆形玻璃砖置于水
平桌面上,光线从P点垂直界面入射后,恰好在玻璃砖圆形表面发生全反
射;当入射角θ=60°时,光线从玻璃砖圆形表面出射后恰好与入射光
平行。已知真空中的光速为c,则(
)A.玻璃砖的折射率为1.5B.OP之间
的距离为
为30°
2
3
C.光在玻璃砖内的传播速度为 D.光从玻璃到空气的临界角
2
3
真题再现
5.(2019浙江.14)波长为λ1和λ2的两束可见光入射到双缝,在光屏上
观察到干涉条纹,其中波长为λ1的光的条纹间距大于波长为λ2的条纹间
距.则(下列表述中,脚标“1”和“2”分别代表波长为λ1和λ2的光所
D.光斑 P 移动距离 x 与水面下降距离 h 间关系满足 x=12h
根据题意画出光路图,由图可看出 OO′=h,AB=
sin α
3
x,由 n=sin β,可知 sin β=5,则 β=37°,由几何
关系可知 O′B=htan α,O′A =htan β,则 AB=
7
7
O′B-O′A=12h,即 x=12h,D 正确;
点,经折射后在水槽底部形成一光斑P.已知入射角α=53°,水的折射率
=
4
,真空中光速c=3.0×108
3
m/s,打开出水口放水,则光斑在底面移
动,下列说法正确的是( D )
A.激光在水中传播的速度v=4.0×108 m/s
B.仅增大入射角α,激光能在水面发生全反射
C.光斑P移动的速度大小保持不变
7
两种频率的细激光束的
真题再现
4.(2020浙江.13)如图所示,圆心为O、半径为R的半圆形玻璃砖置于水
平桌面上,光线从P点垂直界面入射后,恰好在玻璃砖圆形表面发生全反
射;当入射角θ=60°时,光线从玻璃砖圆形表面出射后恰好与入射光
平行。已知真空中的光速为c,则(
)A.玻璃砖的折射率为1.5B.OP之间
的距离为
为30°
2
3
C.光在玻璃砖内的传播速度为 D.光从玻璃到空气的临界角
2
3
真题再现
5.(2019浙江.14)波长为λ1和λ2的两束可见光入射到双缝,在光屏上
观察到干涉条纹,其中波长为λ1的光的条纹间距大于波长为λ2的条纹间
距.则(下列表述中,脚标“1”和“2”分别代表波长为λ1和λ2的光所
D.光斑 P 移动距离 x 与水面下降距离 h 间关系满足 x=12h
根据题意画出光路图,由图可看出 OO′=h,AB=
sin α
3
x,由 n=sin β,可知 sin β=5,则 β=37°,由几何
关系可知 O′B=htan α,O′A =htan β,则 AB=
7
7
O′B-O′A=12h,即 x=12h,D 正确;
点,经折射后在水槽底部形成一光斑P.已知入射角α=53°,水的折射率
=
4
,真空中光速c=3.0×108
3
m/s,打开出水口放水,则光斑在底面移
动,下列说法正确的是( D )
A.激光在水中传播的速度v=4.0×108 m/s
B.仅增大入射角α,激光能在水面发生全反射
C.光斑P移动的速度大小保持不变
7
两种频率的细激光束的
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
高考物理光学ppt课件
折射现象
折射率与光速的关系
不同介质中光速不同,折射率与光速 成反比。
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,如棱镜分 光、透镜成像等。
2024/1/25
9
全反射与临界角
全反射现象
当光从光密介质射入光疏介质时,如果入射角大于或等于某一特定 角度(临界角),则光线完全反射回原介质,不再进入光疏介质。
2024/1/25
22
06 高考物理光学备考策略
2024/1/25
23
熟悉考纲要求和考试形式
2024/1/25
01
仔细阅读并理解高考物理考纲中 光学部分的要求,明确考试形式 和评分标准。
02
了解历年高考物理光学试题的命 题规律和难易程度,为备考制定 合理的复习计划。
24
系统复习光学基础知识
熟练掌握几何光学的 基本概念和规律,如 光的反射、折射、全 反射等。
27
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
2024/1/25
28
全反射现象
当光从光密介质射入光疏介质时,如果入射角大于或等于临界角,就会 发生全反射现象。
20
考点二:透镜成像原理及应用
透镜的分类及特点
凸透镜和凹透镜的形状、光学性质及其成像特点 。
透镜成像规律
物体在透镜的不同位置时,成像的位置、大小和 倒正情况。
透镜的应用
了解透镜在日常生活、生产和科研中的应用,如 照相机、投影仪、放大镜等。
2024/1/25
15
光的干涉现象及应用
双缝干涉
光通过两个小缝后,在屏幕上产 生明暗相间的干涉条纹,用于测
量光的波长。
薄膜干涉
【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
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
高二物理光学部分期末复习课件
水 b
B: 全反射
• 1、全反射现象 • 光的传播速度较小,折射率较大的介质称之为光 密介质;光的传播速度较大,折射率较小的介质称 之为光疏介质。 • 当光线从光密介质射入光疏介质时,且当入射角 增大到某一角度,使折射角达到90°时,折射光线 就完全消失,只剩下反射到光密介质的光线,这种 现象叫光的全反射。
sin 90° C =n= sin c v 1 v sin c = = n C
*
9、已知介质对某单色光的临界角为θ, 则
1 A、该介质对此单色光的折射率等于 sin θ B、此单色光在该介质中的传播速度等于csinθ(c是真空中的光速) C、此单色光在该介质中的波长是在真空中波长的sinθ倍 1 D、此单色光在该介质中的频率是在真空中频率的 倍 sin θ
c n = ϑ
c λ = nf
关于岸上的人和水中的鱼,下列说法正确的是( 关于岸上的人和水中的鱼,下列说法正确的是( B ) A.人看到的是鱼的实像,位置偏浅些 .人看到的是鱼的实像, B.人看到的是鱼的虚像,位置偏浅些 .人看到的是鱼的虚像, C.人看到的是鱼的实像,位置偏深些 .人看到的是鱼的实像, D.入看到的是鱼的虚像,位置偏深些 .入看到的是鱼的虚像,
答案: 答案:BD
光在某种玻璃中的传播速度是 3 ×108m/s,要使光由 要使光由 空气射入这种玻璃时,折射光线与反射光线之间成 折射光线与反射光线之间成90 空气射入这种玻璃时 折射光线与反射光线之间成 0 则入射角是( 角,则入射角是( C ) A.300 B. 450 C. 600 D.900 . . . .
答案: 答案:ABC
练习1: 有一顶角为45度的玻璃三棱镜, 45度的玻璃三棱镜 练习1: 有一顶角为45度的玻璃三棱镜, 有一束光从介面I 有一束光从介面I射入玻璃经过折射后射 向介面II, II,玻璃的折射率为 向介面II,玻璃的折射率为 2 。 (0< θ1 <900) 则 θ1
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A.传播方向相对于入射光方向向左偏转φ角
B.传播方向相对于入射光方向向右偏转φ角
C.红光在蓝光的左边 D.红光在蓝光的右边
左b
右
分析见下页
φφ aθP
解析: 光线通过平行玻璃砖后的出射光线和入射光 线平行且有侧向位移,所以从a板射出的光线,传播 方向与a板入射的光线平行,
通过b板射出的光线与b板入射的光线平行,所 以答案A、B都错。
B
α1
α2
β1
β2
例7. 如图示,某三棱镜的横截面积为直角三角形,且 ∠A=30°,棱镜材料的折射率为 2 ,棱镜置于真空 中,有单色平行光射向整个AB面,其中一部分光经过 棱镜后垂直于BC面射出. (1)在图中画出一条这样的光路图,并求出此光线在
AB面上的入射角 (2)求从BC面上垂直射出的光在AB面上对应的入射
空气薄膜后,从上往下观察到的干涉条纹 ( A )
A.变疏 C.不变
B.变密 D.消失
两
张
纸
图1(俯视图)
片
图2
一束复色光射到平行玻璃砖的上表面,经过玻
璃砖下表面射出,如图示,其中有三种色光刚 好照射到三块相同的金属板A、B、C上,发现 金属板B上有光电子飞出,则可知 ( A B )
A.出射的三种色光a、b、c一定互相平行
光学综合题
劈尖干涉是一种薄膜干涉,其装置如图1所示。将 一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上,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,从上往下看到的干涉条纹如 图2所示。干涉条纹有如下特点:⑴任意一条明条纹 或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等;⑵任意相邻 明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定。现若在图 1装置中抽去一张纸片,则当光垂直入射到新的劈形
=1.732
例5、如图示为一块透明的光学材料的剖面图 ,在其上建立直角坐标系xOy,设该光学材料的折 射率沿y轴方向均匀减小,现有一束单色光a 从原 点O以某一入射角θ由空气射入该材料内部,则单 色光a 在该材料内部可能的传播途径是下图中的:
( D)
y
y
y
y
y
O
θ a
x
O A
xO B
x
O C
xO D
B. 在棱镜中A 光束的波长比B 光束的短
C. 在棱镜中B 光束的传播速度比A 光束的大
D. 把两束光由水中射向空气, 产生全反射,
A 光的临界角比B 的临界角大
解: n = cos β /sin α A ∵α1 > α2 ∴ n1 < n2 ∴频率ν1 < ν2 sinC=1/n ∴ C 1>C2
光的范围(用长度AB表示)
解: (1) 光路图如图示
(2) 作CD∥EF 交AB于D点 C
F
不难看出∠CDB=60°
∴BD=CD/2=AD/2 ∴AD=2AB/3
B
D E 30° A
例8、 如图示,ABC是薄壁中空的三棱镜,现置于水
中,一束白光射到AB面上,则 ( A )
A. 光束向上偏折,紫光在光谱的上方 B.光束向上偏折,紫光在光谱的下方 C.光束向下偏折,紫光在光谱的上方 D.光束向下偏折,紫光在光谱的下方
同时,由于玻璃对红光的折射率小于蓝光的折射 率,所以,通过a板后,红光的折射角大,红光的侧 向位移大,应选D答案。
b
a
例6、 如图示是两个同种玻璃制成的棱镜,顶角α1略大 于α2 ,两束单色光A和B分别垂直射于三棱镜后,出射 光线与第二界面的夹角 β1= β2 , 则 ( A D)
A. A光束的频率比. C板一定有光电子飞出
D.传播过程中,a光比b、
c两种光更容易发生衍射。
ab c
提示:a光的偏折最大,折射率最大, 频率最高,波长最小。
ABC
例3、求证平行于全反射棱镜斜边的入射光线,通 过棱镜后的出射光线一定跟入射光线平行。
证明:画出光路图如图示,
∠1 = α = 45°, ∠2+∠3=α ∠ 3= ∠ 4
解:光束在AB面发生折射,由n= sin r / sin i , 中空的棱
AB和AC边的中点。
(1)在图中画出完整的光路图。
(2)该透光物质的折射率n为多少?
解: (1)光路图如图示.
(2) ND为ΔABD的斜边上的中线,
A
容易得到 i = 60 ° M P1 P2 i N
P3 P4
∠1 = ∠2 = 30 °
n=sini /sin ∠1
30° 1 2 3 4
B
D
30°
C
∠4+∠5=α ∠ 2= ∠ 5
n=sin ∠ 1/sin ∠ 2
1
n=sin ∠ 6/sin ∠ 5
2
6
∠6= ∠1= α = 45° α
α
3 4 5α
例4、 如图示,有一玻璃直角三棱镜ABC,其 临界角小于45°,一束平行于BC边的白光射到AB 面,在光束射在三棱镜是,(设光线在三棱镜内射 到BC边上) D ( )
x
分析:将光学材料沿y轴方向分成很多薄层 ,由空气刚进入材料时,折射角减小,然后,折
射角逐渐增大,直到发生全反射,再以相反的过 程返回,因此D图正确,
微波炉是一种利用微波的电磁能加热食物的新型炊 具,微波的电磁作用使食物内的分子高频率地运动而 产生热,并能最大限度地保存食物内的维生素。关于
微波,下列说法中正确的是: ( B D )
A. 微波产生的微观机理是原子外层的电子受到激发
B. 微波的频率小于红外线的频率
C. 对于相同功率的微波和光波来说,微波每秒发出的
“光子”数较少
D. 实验中,微波比光波更容易产生明显的衍射现象
如图,a和b 都是厚度均匀的平玻璃板,它们之间的
夹角为φ,一细光束以入射角θ从P点射入,θ > φ,
已知此光束由红光和蓝光组成,则当光束透过b板后, ()
A.从玻璃直角三棱镜BC面,射出的是白色光束
B.从玻璃直角三棱镜AC面,射出的是白色光束
C.从玻璃直角三棱镜AC面,射出的是彩色的不平
行光束
D.从玻璃直角三棱镜AC面,射出的是平行于入射
线的彩色光束
A
白光
B
C
如图示,用某种透光物质制成的三棱镜ABC,∠B= ∠C =30°,在
平行于BC的直线MN上插两枚大头针P1 、P2,在AC边的右侧透过 棱镜观察大头针P1 、P2像,调整视线方向,直到P1的像被P2的像挡 住,再在AC边的右侧先后插上两枚大头针P3 、P4,使P3 挡住P1 、 P2的像,P4 挡住P1 、P2的像和P3 ,记下P3 、P4的位置,移去大头 针和三棱镜,发现4枚大头针的位置正好在一条直线上,该直线过