资源简介 (共47张PPT)第四章 光§4.实验用双缝干涉测量光的波长今日头条1.了解光波产生稳定的干涉现象的条件；2.观察白光及单色光的双缝干涉图样；3.测定单色光的波长.一、实验思路光源发出的光经滤光片（装在单缝前）成为单色光，把单缝照亮.单缝相当于一个线光源，它又把双缝照亮.来自双缝的光在双缝右边的空间发生干涉.遮光筒的一端装有毛玻璃屏，我们可以在这个屏上观察到干涉条纹并由入=Ax算出光的波长，光源透镜单缝双缝遮光筒毛玻璃目镜二、物理量的测量1.的测量：双缝到屏的距离可以用刻度尺测出.2.△x的测量：相邻两条亮条纹间的距离△x需测量头测出.3.测量方法：使分划板的中心刻线与条纹的中心对齐，记下此时手轮上的读数.然后转动测量头，使分划板中心刻线与另一条纹的中心对齐，再次记下手轮上的读数.两次读数之差表示这两个条纹间的距离△x.为了减小测量误差，可测出n个亮条纹间的距离α，再求出相邻两个亮条纹间的距离△x=三、进行实验1.使单缝与双缝相互平行，尽量使缝的中点位于遮光筒的轴线上.2.做好以上调整后，在单缝与光源之间放上滤光片就可以观察到单色光的双缝干涉图样（如图）3.测量双缝到屏的距离！和相邻两条亮条纹间的距离△x.4.分别改变滤光片的颜色和双缝的距离，观察干涉条纹的变化，并求出相应的波长.自我测评请思芳：光波的波长很小，本实验1和△x的测量对波长的影响很大，对和△x的测量应注意些什么？【答案】用毫米刻度尺测量，如果可能，可多次测量求平均值.△x利用测量头测量.可利用“累积法”测条宠纹间面.传求a,一“·并且采用多次测量水△x的平均值的方法进一步减小误差.探究1实验原理与操作【例1】在“用双缝干涉测光的波长”实验中（实验装置如下图)：光源滤光片单缝双缝遮光筒屏(1)下列说法哪一个是错误的.(填选项前的字母)A.调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝B.测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐C.为了减少测量误差，可用测微目镜测出条亮纹间的距离α，求出相邻两条亮纹间距△x=n—1(2)测量某亮纹位置时，手轮上的示数如下图，其示数为mm.45(共58张PPT)第四章 光§1.光的折射一、折射定律1.光的反射和光的折射(1)光的反射：光从第1种介质射到第1种介质与第2种介质的分界面时，一部分光会返回到第1种介质，这种现象叫作光的反射.如下图所示.入射光线N反射光线AB介质1介质2N'\C折射光线(2)光的折射：光从第1种介质射到它与第2种介质的分界面时，一部分光进入第2种介质的现象.2.折射定律(1)内容：折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射sin日角的正弦与折射角的正弦成正比，即1sin 0212·(2)在光的折射现象中，光路是可逆的.二、折射率1.物理意义反映介质的光学性质的物理量.2.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，叫作这种介质的绝对折射率，简sin 0称折射率，即n=sin 023.折射率与光速的关系某种介质的折射率，等于光在真空中的传播速度c与光在这种介质中的传播速度v之比，即=4.特点自我测评一、判断题（正确的打“/”，错误的打“×”）1.光从一种介质进入另一种介质时，传播方向一定发生变化.(2.折射角增大为原来的2倍，入射角也增大为原来的2倍.3.光在同一种均匀介质中传播时，也可以发生折射现象(4.当人射角为0°时，折射角也等于0°(5.入射角变化，折射角也随之变化，但入射角一定大于折射角(【答案】1.×2.X3.X4./5.X二、思考题6.如图甲、乙所示是一狭窄光束射到玻璃面上时发生折射和反射的情景，结合情景讨论下列问题.3060⑧060809甲乙(1)反射光线、折射光线、入射光线和法线的位置关系如何？(2)在光的反射和折射中如果逆着反射光线或折射光线的方向射入，出射光线会沿什么方向？【答案】(1)反射光线、折射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线、折射光线和入射光线分居法线两侧.(2)出射光线会沿原入射光线的方向射出，因为在光的反射和折射中光路是可逆的.探究1>光的反射和光的折射1.光的方向光从一种介质进入另一种介质时，传播方向一般要发生变化（斜射），并非一定变化，当光垂直界面入射时，传播方向就不发生变化.2.光的传播速度光从一种介质进入另一种介质时，传播速度一定发生变化，当光垂直界面入射时，光的传播方向虽然不变，但也属于折射，光传播的速度发生变化.(共31张PPT)第四章 光第四章 章末总结折射成像玻璃砖折射定律色散棱镜光谱光的颜色几何光学折射现象定义sin 0测量方法n=sin 02折射率光密、光疏介质n=)条件全反射)光导纤维几何光学>全反射临界角光全反射棱镜双缝干涉→测单色光的波长肥皂膜光的干涉薄膜干涉〈增透膜波动光学空气膜单缝衍射光的衍射小圆孔、小圆盘衍射衍射光栅一、光的折射、全反射的综合应用几何光学是以光线为工具研究光的传播规律，所以解决几何光学问题的关键是根据“光的传播规律”画出光路图，然后再利用几何知识，寻找相应的边角关系.1.几何光学主要包括四条原理：(1)光的直线传播规律；(2)光的反射定律；(3)光的折射定律；(4)光路可逆原理.2.解题时常用的三个公式：(1)折射定律公式：n2=sin 0sin 02'(2)折射率与光速的关系n=U1(3)全反射的临界角sinC=n【例1】如右图所示，一棱镜的截面为直角三角形ABC,∠A=M30°，斜边AB=α.棱镜材料的折射30°AB率为√2.在此截面所在的平面内，一条光线以45°的入射角从AC边的中点M射入棱镜.画出光路图，并求光线从棱镜射出的点的位置（不考虑光线沿原路返回的情况)【答案】见解析【解析】设入射角为01，折射角为02，sin 01由折射定律得sin 0,二n①由已知条件及①式得02=30°②如果入射光线在法线的右侧，光路图如下图所示.设出射点为F,由0，=30°得光线垂直于AB射出，且由3几何关系可得AF=③a830°AFVB即出射点在AB边上离A,点。a的位置.如果入射光线在法线的左侧，光路图如下图所示.ME)30°AFDB设折射光线与AB的交，点为D.由几何关系可知，D点的入射角0=60°.④设全反射的临界角为C,则sinC=⑤由⑤和已知条件得C=45°⑥因比，光在D点发生全反射.设此光线的出射点为E,由几何关系得∠DEB=90°，BD=a-2AF⑦BE=BDsin30°（⑧1联立③)⑦⑧)式得BE=8即出射点在BC边上离B,点一a的位置.8【针对训练1】（多选）固定的P半圆形玻璃砖的横截面如右图所示，O点为圆心，OO'为直径MN的垂线.足够大的光屏PQ紧靠玻璃MN砖右侧且垂直于MN.由A、B两种单色光组成的一束光沿半径方向射向O点，入射光线与OO夹角0较小时，光屏VQ区域出现两个光斑，逐渐增大0角，当0=α时，光屏VQ区域A光的光斑消失，继续增大0角，当0=B时，光屏VQ区域B光的光斑消失，则(共62张PPT)第四章 光§3.光的干涉今日头条1.观察光的干涉现象，认识干涉条纹的特点，2.知道相干光源的概念和产生干涉现象的条件3.能阐述干涉现象的成因及明暗条纹的位置和特点.一、光的双缝干涉1.物理史实1801年，英国物理学家托马斯·杨成功地观察到了光的干涉现象，开始让人们认识到光的波动性.2.双缝干涉实验(1)实验过程：让一束平行的单色光投射到一个有两条狭缝S,和S,的挡板上，两狭缝相距很近，两狭缝就成了两个波源，它们的频率、相位和振动方向总是相同的，两个光源发出的光在挡板后面的空间互相叠加发生干涉.(2)实验现象：在屏上得到明暗相间的条纹.(3)实验结论：光是一种波.3.决定条纹明暗的条件(1)当两个光源与屏上某点的距离之差等于波长λ的整数倍时，两列光波在这点相互加强，出现明条纹.(2)当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长-2的奇数倍时，两列光波在这点相互减弱，出现暗条纹4.干涉条纹和光的波长之间的关系心完条致中心的位置：x=1入(n=0,,士2P(2)相邻两条亮条纹或暗条纹的中心间距是：△x=二、薄膜干涉1.不同位置的液膜，厚度不同，因此在膜上不同的位置，一束自前后两个面的反射光的路程差不同.在某些位置，这两列波叠加后相互加强，出现了亮条纹；在另一位置，叠加后相互削弱，出现了暗条纹.2.薄膜干涉在技术上的应用.可以在光学元件的表面镀一层特定厚度的薄膜，增加光的透射或者反射，还可以利用薄膜千涉的原理对镜面或其他精密的光学平面的平滑度进行检测.自我测评一、判断题（正确的打“/”，错误的打“×”）1.直接用强光照射双缝，发生干涉.(2.若用白光作光源，干涉条纹是明暗相间的条纹.(3.若用单色光作光源，干涉条纹是明暗相间的条纹，(4.只有厚度均匀的薄膜，才会发生干涉现象.)5.只有厚度不均匀的楔形薄膜，才会发生干涉现象.【答案】1.×2.×3./4.×5.×二、思考题6.两只手电筒射出的光束在空间相遇，能否观察到光的干涉现象？【答案】不能.两只手电筒射出的光束在空间相遇，不满足光发生干涉的条件，不能观察到光的干涉现象.(共66张PPT)第四章 光§2.全反射今日头条1.知道光疏介质、光密介质、全反射、临界角的概念.2.理解全反射的条件，能计算有关问题和解释相关现象.3.了解光导纤维的工作原理和光导纤维在生产、生活中的应用.一、全反射1.光密介质和光疏介质光疏介质光密介质折射率相对折射率相对定义较小的介质较大的介质光在光密介质中的传播速度比在光疏介质传播速度中的传播速度小光从光疏介质射入光密介质时，折射角小于入射角折射特点光从光密介质射人光疏介质时，折射角大于人射角2.全反射及发生条件(1)全反射及临界角的概念①全反射：光从光密介质射入光疏介质时，若入射角增大到某一角度，使折射角达到90°时，折射光线就会完全消失，只剩下反射光线的现象.②临界角：刚好发生全反射，即折射角等于90°时的入射角，用宇母C表示.(2)全反射的条件要发生全反射，必须同时具备两个条件：①光从光密介质射入光疏介质.②入射角等于或大于临界角.(3)临界角与折射率的关系光由介质射人空气（或真空）时，sinC=上（公式）.二、全反射的应用1.全反射棱镜：截面为等腰直角三角形的棱镜，利用全反射改变光的方向.2.光导纤维：由折射率较大的内芯和折射率较小的外套组成，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射、自我测评一、判断题（正确的打“√”，错误的打“×”）1.密度大的介质就是光密介质.(2.两种介质相比较，折射率大的介质是光密介质，3.光密介质和光疏介质具有绝对性.4.光从密度大的介质射入密度小的介质时一定能发生全反射.(5.光从水中射入空气中时一定能发生全反射.(6.光纤通信的主要优点是容量大.()【答案】1.×2./3.×4.×5.×6./二、思考题7.(1)水是光密介质还是光疏介质？(2)为什么水中或玻璃中的气泡看起来特别明亮？【答案】(1)光密介质和光疏介质是相对的，与折射率大的比是光疏介质，如与水晶相比；与折射率小的比是光密介质，如与空气相比.(2)水或玻璃中的气泡是光疏介质，光经过水或玻璃照射气泡时，一部分光会发生全反射，相对于其他物体而言，有更多的光反射到人眼中，就好像光是由气泡发出的，因此人眼感觉气泡特别明亮0000■■■■110000■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■1■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■探究知识(共64张PPT)第四章 光§5~6.光的衍射光的偏振激光今日头条1.观察光的衍射现象，认识衍射条纹的特点2.观察光的偏振现象，知道光是横波.3.知道产生明显衍射的条件.4.知道自然光和偏振光的区别，知道偏振现象的应用.一、光的衍射1.定义：光通过很小的狭缝（或圆孔）时，明显地偏离了直线传播的方向，在屏上应该出现阴影的区域出现明条纹或亮斑，应该属于亮区的地方也会出现暗条纹或暗斑的现象2.衍射图样：衍射时产生的明暗条纹或光环3.单缝衍射：单色光通过狭缝时，在屏幕上出现明暗相4.圆孔衍射：光通过小孔时（孔很小）在屏幕上会出现明暗相间的圆环.5.衍射光栅(1)结构二、光的偏振只有沿偏振片的“透振方向”振动的光波偏振现象才能通过偏振片结论偏振现象表明光是一种横波(1)自然光通过偏振片后得到偏振光偏振光(2)自然光在介质表面反射时，反射光和的形成折射光都是偏振光偏振现象(1)把偏振片装在照相机镜头前的应用(2)电子表的液晶显示自我测评一、判断题（正确的打“、/”，错误的打“×”）1.白光通过盛水的玻璃杯，在适当的角度，可看到彩色光，是光的衍射现象2.用两支圆柱形铅笔并在一起，形成一个狭缝，使狭缝平行于日光灯，会看到彩色的衍射条纹.3.拍摄水中游鱼时，在镜前装一偏振片是利用光的偏振现象。(4.激光可以进行光纤通信是利用了相干性好的特点.5.激光可用做“光刀”来切开皮肤是利用激光的相干性好6.全息照相技术只能记录光波的强弱信息.()【答案】1.×2./3./4./5.×6.×二、思考题7.自然光和偏振光有什么不同？利用激光测量地球到月球的距离，应用了激光哪方面的性质？【答案】自然光沿各个方向振动的光波的强度都相同，而偏振光只在垂直于传播方向的平面上，沿着某个特定的方向振动.应用了“平行度”非常好的性质.探究1少光的衍射图样1.单缝衍射图样的特点(1)中央条纹最亮、越向两边越暗，条纹间距不等；中央条纹最宽，越靠外，条纹间距越窄(2)缝变窄，通过的光变少，而光分布的范围更宽，所以亮纹的亮度降低.(3)中央亮条纹的宽度及条纹间距跟入射光的波长及单缝宽度有关.入射光波长越长，单缝越窄，中央亮条纹的宽度及条纹间距就越大.(4)用白光做单缝衍射时，中央亮条纹是白色的，两边是彩色条纹，中央亮条纹仍然最宽最亮： 展开更多...... 收起↑ 资源列表 §1.光的折射.pptx §2.全反射.pptx §3.光的干涉.pptx §4.实验用双缝干涉测量光的波长.pptx §5~6.光的衍射光的偏振激光.pptx 第四章 章末总结.pptx
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