《高三物理光學(xué)》課件

高三物理光學(xué)光的性質(zhì)光的折射與反射光學(xué)儀器光的干涉與衍射光的輻射與吸收光學(xué)實(shí)驗(yàn)與探究目錄01光的性質(zhì)當(dāng)兩束或多束相干光波在空間某一點(diǎn)疊加時(shí)，光強(qiáng)并不是簡(jiǎn)單疊加，而是出現(xiàn)加強(qiáng)或減弱的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為光的干涉。光的干涉光繞過(guò)障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象稱為光的衍射。衍射時(shí)，光波的強(qiáng)度在障礙物的邊緣附近出現(xiàn)加強(qiáng)或減弱的現(xiàn)象。光的衍射光的波動(dòng)性當(dāng)光照射在某些物質(zhì)上時(shí)，物質(zhì)可以吸收光能并把能量轉(zhuǎn)化為電子的運(yùn)動(dòng)能量，從而使電子從物質(zhì)表面逸出的現(xiàn)象。光能的基本單位，表示光的粒子性。光子具有能量和動(dòng)量，其能量和動(dòng)量分別與波長(zhǎng)和頻率成反比。光的粒子性光子光電效應(yīng)當(dāng)兩束或多束相干光波在空間某一點(diǎn)疊加時(shí)，光強(qiáng)并不是簡(jiǎn)單疊加，而是出現(xiàn)加強(qiáng)或減弱的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為光的干涉。干涉現(xiàn)象光繞過(guò)障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象稱為光的衍射。衍射時(shí)，光波的強(qiáng)度在障礙物的邊緣附近出現(xiàn)加強(qiáng)或減弱的現(xiàn)象。衍射現(xiàn)象光的干涉與衍射02光的折射與反射折射光線位于入射光線和法線所決定的平面內(nèi)。入射角等于反射角。入射角和折射角正弦之比值對(duì)于折射光線和入射光線是相等的，對(duì)于所有光線也是相等的。光的折射定律反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)。入射角等于反射角。反射光線和入射光線分居在法線兩側(cè)。光的反射定律當(dāng)光線從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，入射角大于或等于臨界角時(shí)，光線全部反射回原介質(zhì)的現(xiàn)象叫全反射現(xiàn)象。全反射時(shí)，雖然光線的能量會(huì)有所減弱，但反射光的能量還是相當(dāng)強(qiáng)的。全反射現(xiàn)象在科學(xué)技術(shù)中有廣泛的應(yīng)用，如光纖通信、全反射棱鏡、太陽(yáng)能聚光器等。全反射現(xiàn)象03光學(xué)儀器中間厚邊緣薄的透鏡，光線通過(guò)時(shí)發(fā)生匯聚。定義焦距應(yīng)用平行于主軸的光線通過(guò)凸透鏡后匯聚的點(diǎn)到透鏡中心的距離。放大鏡、投影儀、照相機(jī)等。030201凸透鏡中間薄邊緣厚的透鏡，光線通過(guò)時(shí)發(fā)生發(fā)散。定義平行于主軸的光線通過(guò)凹透鏡后發(fā)散的點(diǎn)到透鏡中心的距離。焦距近視眼鏡、遠(yuǎn)視眼鏡等。應(yīng)用凹透鏡利用光學(xué)原理，將微小物體放大成像的儀器。定義通過(guò)物鏡和目鏡的連續(xù)放大，將物體放大至可觀察的大小。工作原理生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、材料科學(xué)等領(lǐng)域的研究和實(shí)驗(yàn)。應(yīng)用光學(xué)顯微鏡04光的干涉與衍射干涉的條件要產(chǎn)生光的干涉現(xiàn)象，必須滿足相干光的條件，即兩束光具有相同的頻率、相同的振動(dòng)方向、恒定的相位差以及特定的光程差。光的干涉定義光的干涉是指兩束或多束相干光波在空間某些區(qū)域疊加時(shí)，在某些特定區(qū)域振幅增強(qiáng)，在另一些區(qū)域振幅減弱，形成穩(wěn)定的強(qiáng)弱分布的現(xiàn)象。干涉的應(yīng)用干涉現(xiàn)象在光學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，如干涉儀、光譜分析、全息成像等。光的干涉現(xiàn)象光的衍射定義01光的衍射是指光波在傳播過(guò)程中遇到障礙物或孔洞時(shí)，會(huì)繞過(guò)障礙物或孔洞邊緣繼續(xù)傳播的現(xiàn)象。衍射的類型02根據(jù)產(chǎn)生衍射的原因，可以將衍射分為菲涅爾衍射和夫瑯禾費(fèi)衍射。菲涅爾衍射是指光波在障礙物邊緣發(fā)生衍射，夫瑯禾費(fèi)衍射是指光波在遠(yuǎn)距離觀察時(shí)發(fā)生衍射。衍射的應(yīng)用03光的衍射現(xiàn)象在光學(xué)、物理學(xué)等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，如光學(xué)儀器設(shè)計(jì)、光譜分析、全息成像等。光的衍射現(xiàn)象光的偏振是指光波的電矢量或磁矢量在某一特定方向上的振動(dòng)狀態(tài)。光的偏振定義根據(jù)光波電矢量或磁矢量的振動(dòng)方向與傳播方向的關(guān)系，可以將偏振分為線偏振、橢圓偏振和圓偏振三種類型。偏振的分類光的偏振現(xiàn)象在光學(xué)、物理學(xué)等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，如液晶顯示、光學(xué)通信、天文觀測(cè)等。偏振的應(yīng)用光的偏振現(xiàn)象05光的輻射與吸收光的輻射原理光是由光源以電磁波的形式向外輻射的能量。光的輻射原理遵循普朗克輻射定律，該定律描述了光源在不同溫度下的輻射特性。光譜分析光譜分析是研究光輻射的重要手段。通過(guò)光譜分析，可以了解光源的組成成分、能量分布等信息，有助于深入理解光的輻射原理。光的輻射光的吸收定律光在傳播過(guò)程中，遇到不透光的介質(zhì)時(shí)，部分或全部能量會(huì)被吸收。光的吸收遵循斯托克斯-朗伯定律，即吸收系數(shù)與介質(zhì)的性質(zhì)、光的波長(zhǎng)等因素有關(guān)。光譜吸收不同波長(zhǎng)的光被不同介質(zhì)吸收的程度不同，這種現(xiàn)象稱為光譜吸收。通過(guò)研究光譜吸收，可以了解介質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸收特性，進(jìn)而應(yīng)用于光學(xué)儀器、光譜分析等領(lǐng)域。光的吸收光的散射光的散射現(xiàn)象光在傳播過(guò)程中，遇到微小顆粒或氣體分子時(shí)，會(huì)發(fā)生散射現(xiàn)象。散射現(xiàn)象是造成天空呈藍(lán)色的原因之一。米氏-摩雷森散射當(dāng)光源發(fā)出的光波長(zhǎng)較長(zhǎng)時(shí)，散射程度與波長(zhǎng)的四次方成反比，這種現(xiàn)象稱為米氏-摩雷森散射。在氣象學(xué)、環(huán)保等領(lǐng)域，米氏-摩雷森散射理論有重要應(yīng)用。06光學(xué)實(shí)驗(yàn)與探究

光的干涉實(shí)驗(yàn)干涉現(xiàn)象光的干涉是指兩束或多束相干光波在空間某些區(qū)域相遇時(shí)，相互疊加產(chǎn)生明暗相間的干涉條紋的現(xiàn)象。雙縫干涉實(shí)驗(yàn)通過(guò)雙縫干涉實(shí)驗(yàn)可以觀察到明暗相間的干涉條紋，從而驗(yàn)證光的波動(dòng)性質(zhì)。干涉條件要產(chǎn)生光的干涉現(xiàn)象，需要滿足相干光源、相同波長(zhǎng)、相同方向和相同振動(dòng)情況等條件。單縫衍射實(shí)驗(yàn)通過(guò)單縫衍射實(shí)驗(yàn)可以觀察到明暗相間的衍射條紋，從而驗(yàn)證光的波動(dòng)性質(zhì)。衍射條件要產(chǎn)生光的衍射現(xiàn)象，需要滿足障礙物或孔洞的大小與光的波長(zhǎng)相當(dāng)或更小。衍射現(xiàn)象光的衍射是指光在傳播過(guò)程中遇到障礙物或孔洞時(shí)，發(fā)生偏離直線傳播的現(xiàn)象。光的衍射實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則實(shí)驗(yàn)器材選擇實(shí)驗(yàn)步驟與操作實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析光學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與改進(jìn)01020304光學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循科學(xué)性、可行性、安全性和經(jīng)濟(jì)性等原則。根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>