初中物理復(fù)習(xí)課件：光現(xiàn)象

光現(xiàn)象復(fù)習(xí)課件光的定義和特性1光是什么光是一種電磁波，也是一種能量形式。2光的特性光具有直線傳播、反射和折射等特性。3光的傳播速度光在真空中傳播速度最快，約為每秒30萬公里。光的直線傳播1光沿直線傳播光在均勻介質(zhì)中沿直線傳播。例如，陽光穿過樹葉間隙，形成光束。2光線的概念光線是表示光傳播方向的直線，用箭頭表示，箭頭方向?yàn)楣鈧鞑シ较颉?應(yīng)用實(shí)例影子、日食和月食都是光沿直線傳播的現(xiàn)象，可以用于解釋這些現(xiàn)象的形成。光的反射光遇到物體表面改變傳播方向，又返回到原來的介質(zhì)中，這種現(xiàn)象叫做光的反射。反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)，反射角等于入射角。反射光線和入射光線分居法線兩側(cè)。平面鏡成像規(guī)律1等大2虛像3對(duì)稱凸鏡成像規(guī)律1物體在2倍焦距外倒立、縮小的實(shí)像2物體在2倍焦距處倒立、等大的實(shí)像3物體在焦距和2倍焦距之間倒立、放大的實(shí)像4物體在焦距以內(nèi)正立、放大的虛像凹鏡成像規(guī)律物體在焦點(diǎn)以內(nèi)成正立、放大的虛像物體在焦點(diǎn)和中心之間成倒立、放大的實(shí)像物體在中心以外成倒立、縮小的實(shí)像光的折射定義光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象叫做光的折射?，F(xiàn)象光從空氣斜射入水中，折射光線向法線方向偏折；光從水中斜射入空氣中，折射光線遠(yuǎn)離法線方向偏折。規(guī)律折射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)；入射角增大，折射角也增大；當(dāng)光線垂直入射時(shí)，傳播方向不變。全反射現(xiàn)象當(dāng)光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)時(shí)，入射角大于臨界角時(shí)，光線將全部反射回光密介質(zhì)中，這種現(xiàn)象稱為全反射。全反射現(xiàn)象在生活中有著廣泛的應(yīng)用，例如光纖通信、棱鏡、潛望鏡等。棱鏡色散現(xiàn)象白光分解當(dāng)白光通過棱鏡時(shí)，會(huì)被分解成各種顏色的光。彩虹形成雨后，陽光通過空氣中的水滴，就像通過棱鏡一樣，形成彩虹。光的干涉光波疊加當(dāng)兩列或多列光波相遇時(shí)，會(huì)產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。相干光源干涉現(xiàn)象需要滿足一個(gè)重要條件：兩列光波必須是相干光源，即頻率相同，振動(dòng)方向相同，相位差恒定的光源。干涉條紋當(dāng)相干光波疊加時(shí)，在疊加區(qū)域會(huì)出現(xiàn)明暗相間的條紋，稱為干涉條紋。雙縫干涉實(shí)驗(yàn)1干涉條紋亮暗相間2光波疊加相位相同，增強(qiáng)3光波衍射光波通過狹縫薄膜干涉現(xiàn)象薄膜干涉是光波在薄膜上下表面反射時(shí)發(fā)生干涉形成的現(xiàn)象。當(dāng)薄膜厚度與入射光波長相當(dāng)時(shí)，反射光波會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象，從而產(chǎn)生明暗相間的條紋。薄膜干涉現(xiàn)象在生活中很常見，例如肥皂泡、薄油膜、光盤等。光的衍射波的特性光的衍射是光波繞過障礙物或孔隙傳播的現(xiàn)象，是光的波動(dòng)性的重要體現(xiàn)。單縫衍射當(dāng)光線通過狹縫時(shí)，會(huì)在屏幕上形成明暗相間的條紋，稱為衍射條紋。影響因素衍射現(xiàn)象的明顯程度與光的波長和障礙物尺寸有關(guān)。單縫衍射實(shí)驗(yàn)1光束照射用激光束照射單縫2衍射現(xiàn)象光束通過單縫后，會(huì)在屏上形成衍射條紋3中央亮條紋中央亮條紋最寬，兩側(cè)亮條紋逐漸變窄光柵衍射現(xiàn)象光柵光柵是由許多等間距的平行狹縫或刻痕組成的器件，它可以將光線分成多束，形成衍射現(xiàn)象。衍射現(xiàn)象當(dāng)光線通過光柵時(shí)，會(huì)在光屏上形成一系列明暗相間的條紋，這就是光柵衍射現(xiàn)象。光的色散當(dāng)一束白光通過三棱鏡時(shí)，會(huì)分解成紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種顏色，這就是光的色散現(xiàn)象。彩虹是光的色散現(xiàn)象的一種自然現(xiàn)象。雨后，空氣中充滿著水滴，當(dāng)陽光照射到水滴上時(shí)，就會(huì)發(fā)生光的色散現(xiàn)象，形成彩虹。光的吸收和發(fā)射吸收物體吸收特定波長的光，呈現(xiàn)出與吸收光波長互補(bǔ)的顏色。例如，紅色的物體吸收大部分非紅色光。發(fā)射物體在吸收能量后，會(huì)發(fā)射出特定波長的光。例如，加熱的金屬會(huì)發(fā)出紅光，這是熱輻射。普朗克黑體輻射理論能量量子化普朗克認(rèn)為，黑體輻射的能量不是連續(xù)的，而是以能量量子形式存在的。能量公式能量量子的大小與輻射頻率成正比，即E=hν，其中h是普朗克常數(shù)。光電效應(yīng)光電效應(yīng)是指光照射到金屬表面時(shí)，金屬中的電子吸收光的能量，從金屬表面逸出的現(xiàn)象。光電效應(yīng)的解釋愛因斯坦用光的量子理論解釋了光電效應(yīng)，光是由光子組成的，光子的能量與光的頻率成正比。光電效應(yīng)的應(yīng)用光電效應(yīng)在光電管、光電倍增管、太陽能電池等領(lǐng)域都有重要的應(yīng)用?？灯疹D效應(yīng)實(shí)驗(yàn)美國物理學(xué)家康普頓在1922年進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，將X射線照射到石墨上，發(fā)現(xiàn)散射后的X射線波長變長了，且波長變化量與入射X射線的入射角有關(guān)。解釋康普頓解釋為光子與電子發(fā)生彈性碰撞，光子失去一部分能量，從而導(dǎo)致波長變長。公式康普頓效應(yīng)可以用公式Δλ=h/mc(1-cosθ)來描述，其中Δλ是波長變化量，h是普朗克常數(shù)，m是電子的質(zhì)量，c是光速，θ是散射角。光的量子性質(zhì)光子光是由被稱為光子的離散能量包組成的。每個(gè)光子的能量與光的頻率成正比。光電效應(yīng)當(dāng)光照射到金屬表面時(shí)，會(huì)發(fā)射電子，這一現(xiàn)象被稱為光電效應(yīng)，是光量子性質(zhì)的直接證明?？灯疹D效應(yīng)當(dāng)光子與電子碰撞時(shí)，光子會(huì)失去一部分能量，這一現(xiàn)象被稱為康普頓效應(yīng)，也證明了光的量子性質(zhì)。光的波粒二象性波動(dòng)性光具有波動(dòng)性，表現(xiàn)為干涉和衍射現(xiàn)象。粒子性光具有粒子性，表現(xiàn)為光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)。光的傳播速度真空中光速c=299,792,458米/秒空氣中的光速略小于真空中光速水中光速約為真空中光速的3/4玻璃中的光速約為真空中光速的2/3光的頻率和波長1光速1波長1頻率1能量光速是常數(shù)，約為每秒30萬公里。光速與光的頻率和波長的乘積相等。光的波長越長，頻率越低。光的能量與光的頻率成正比，與光的波長成反比。光的能量光的能量與光源類型有關(guān)光電池及其應(yīng)用1光電效應(yīng)光電池的工作原理基于光電效應(yīng)，光子照射到光電材料上，釋放電子產(chǎn)生電流。2太陽能利用光電池可將光能直接轉(zhuǎn)換為電能，為各種設(shè)備提供清潔能源，如太陽能電池板、太陽能充電器等。3其他應(yīng)用光電池在光電傳感器、光學(xué)儀器等領(lǐng)域也有廣泛應(yīng)用，例如光控開關(guān)、光強(qiáng)計(jì)等。激光及其應(yīng)用激光產(chǎn)生激光是通過受激輻射產(chǎn)生的，由原子躍遷過程產(chǎn)生。激光特性激光具有高方向性、高亮度、高單色性、高相干性等特性。應(yīng)用領(lǐng)域激光應(yīng)用廣泛，涵蓋醫(yī)療、工業(yè)、通信、科研等領(lǐng)域。太陽能電池及其應(yīng)用1將光能轉(zhuǎn)化為電能太陽能電池是一種能夠?qū)⒐饽苤苯愚D(zhuǎn)化為電能的半導(dǎo)體器件。2