高中物理知识点总结 光的有关现象和规律课件 选修34.ppt

一、光的折射一、光的折射1定定义义：光光线线从从一一种种介介质质进进入入另另一一种种介介质质，_发发生改变的现象叫做光的折射现象生改变的现象叫做光的折射现象2折折射射定定律律：折折射射光光线线与与_处处在在同同一一平平面面内内；折折射射光光线线与与入入射射光光线线分分居居_两两侧侧；入入射射角角的的正正弦弦与与折折射射角角的正弦成的正弦成_3折折射射率率：光光从从_射射入入某某种种介介质质，入入射射角角的的正正弦弦与与折折射射角角的的正正弦弦之之比比，叫叫做做介介质质的的折折射射率率表表示示为为nsin 1/sin 2.2021/8/11 星期三1实验证明明，介介质的的折折射射率率等等于于光光在在真真空空中中与与在在该介介质中中的的传播速度之比，即播速度之比，即nc/v.任何介任何介质的折射率都的折射率都_1.两两种种介介质相相比比较，折折射射率率较大大的的介介质叫叫做做_介介质，折射率折射率较小的介小的介质叫做叫做_介介质2021/8/11 星期三2二、光的全反射二、光的全反射 1光光照照射射到到两两种种介介质界界面面上上时，光光线全全部部被被反反射射回回原原介介质的的现象称象称为全反射全反射现象象2发生全反射的条件：生全反射的条件：(1)光光线从从_介介质射向射向_介介质(2)入射角入射角_临界角界角2021/8/11 星期三34应用用(1)全反射棱全反射棱镜(2)光光导纤维：实际用用的的光光导纤维是是非非常常细的的特特制制玻玻璃璃丝，直直径径只只有有几几微微米米到到一一百百微微米米之之间，在在内内芯芯和和外外套套的的界界面面上上发生生全反射全反射2021/8/11 星期三4三、光的干涉三、光的干涉1双双缝缝干干涉涉：由由同同一一光光源源发发出出的的光光经经双双缝缝后后形形成成两两束束振振动动情情况况总总是是_的的相相干干光光波波屏屏上上某某点点到到双双缝缝的的路路程程差差是是_处处出出现现亮亮条条纹纹；是是半半波波长长的的_处处出出现现暗暗条条纹纹相相邻邻的的明明条条纹纹(或或暗暗条条纹纹)之之间间距距离离x与与波波长长、双双缝缝间间距距d及及屏屏到双缝距离到双缝距离L的关系为的关系为_2薄薄膜膜干干涉涉：利利用用薄薄膜膜(如如肥肥皂皂液液薄薄膜膜)_反反射射的的光光相相遇遇而而形形成成的的图图样样的的特特点点是是：同同一一条条亮亮(或或暗暗)条条纹纹上上所所对对应应薄薄膜膜厚厚度度_，单单色色光光照照射射在在薄薄膜膜上上形形成成_的的条条纹，白光照射在薄膜上形成纹，白光照射在薄膜上形成_条纹条纹2021/8/11 星期三5四、光的衍射四、光的衍射1光光_的现象叫光的衍射的现象叫光的衍射2发发生生明明显显衍衍射射的的条条件件：只只有有在在障障碍碍物物或或孔孔的的尺尺寸寸比比光光的波长的波长_的条件下，才能发生明显的衍射现象的条件下，才能发生明显的衍射现象3泊泊松松亮亮斑斑：当当光光照照到到不不透透光光的的小小圆圆板板上上时时，在在圆圆板板的的阴阴影影中中心心出出现现的的亮亮斑斑(在在阴阴影影外外还还有有不不等等间间距距的的阴阴暗暗相相间间的的圆圆环环)2021/8/11 星期三6五、光的偏振五、光的偏振1偏偏振振：光光波波只只沿沿_的的方方向向振振动动，称称为为光光的的偏偏振振2自自然然光光：太太阳阳、电电灯灯等等普普通通光光源源发发出出的的光光，包包括括在在垂垂直直于于传传播播方方向向上上沿沿_振振动动的的光光，而而且且沿沿各各个个方方向向振振动动的的光波的光波的_都相同，这种光叫做自然光都相同，这种光叫做自然光3偏偏振振光光：在在_于于传传播播方方向向的的平平面面上上，只只沿沿一一个个特特定定方方向向振振动动的的光光，叫叫做做偏偏振振光光光光的的偏偏振振证证明明光光是是_自然光通过自然光通过_后，就得到了偏振光后，就得到了偏振光2021/8/11 星期三7答案：答案：一一、1.传传播播方方向向2.入入射射光光线线和和法法线线法法线线正正比比3.真真空大于光密光疏空大于光密光疏二二、2.(1)光光密密光光疏疏(2)大大于于或或等等于于3.某某种种介介质质真真空或空气空或空气四四、1.离离开开直直线线路路径径绕绕到到障障碍碍物物阴阴影影里里2.小小或或者者跟跟波波长长差不多差不多五五、1.某某一一特特定定2.一一切切方方向向强强度度3.垂垂直直横横波波偏偏振片振片2021/8/11 星期三82021/8/11 星期三92由由n知知n1，若若n1n2，则n1称称光光密密介介质，n2称称光光疏疏介介质，与介，与介质的密度无关的密度无关3用折射定律分析光的色散用折射定律分析光的色散现象象2021/8/11 星期三101在在光光的的反反射射和和全全反反射射现象象中中，均均遵遵循循光光的的反反射射定定律律；光路均是可逆的光路均是可逆的2光光线射射向向两两种种介介质的的界界面面上上时，往往往往同同时发生生光光的的折折射射和和反反射射现象象，但但在在全全反反射射现象象中中，只只发生生反反射射，不不发生生折折射射折射角等于折射角等于90时，实际上就已上就已经没有折射光没有折射光线了了3光光导纤维：简称称“光光纤”，它它是是非非常常细的的特特制制玻玻璃璃丝(直直径径在在几几微微米米到到一一百百微微米米之之间)，由由内内芯芯和和外外套套两两层组成成内内芯芯的的折折射射率率比比外外套套大大，光光在在内内芯芯中中传播播时，在在内内芯芯与与外外套套的的界界面上面上发生全反射光生全反射光纤通信就是利用了全反射原理通信就是利用了全反射原理2021/8/11 星期三11内容内容干涉干涉衍射衍射现象象在光重叠区域出在光重叠区域出现加加强强或减弱的或减弱的现象象光光绕过障碍物偏离直障碍物偏离直线传播的播的现象象产生条件生条件两束光两束光频率相同、相位率相同、相位差恒定，即必差恒定，即必须是相干是相干光源光源障碍物或孔的尺寸与波障碍物或孔的尺寸与波长差不多差不多(明明显衍射的条件衍射的条件)典型典型实验杨氏双氏双缝干涉干涉实验、薄、薄膜干涉膜干涉单缝衍射衍射(圆孔衍射、不透孔衍射、不透明明圆盘衍射衍射)图样特点特点中央明中央明纹，两，两边等等间距距分布的明暗相分布的明暗相间条条纹中央最中央最宽最亮，两最亮，两边不等不等间距分布的明暗相距分布的明暗相间条条纹应用用检查平面，增透膜平面，增透膜测定波定波长2021/8/11 星期三121自然光与偏振光的区别自然光与偏振光的区别除除了了直直接接从从光光源源发出出的的光光外外，日日常常生生活活中中遇遇到到的的光光大大都都是偏振光是偏振光(1)自自然然光光：在在任任意意一一个个垂垂直直于于光光传播播方方向向振振动的的光光波波的的强强度都相同度都相同(2)偏偏振振光光：在在垂垂直直于于光光波波传播播方方向向的的平平面面内内，只只沿沿某某一一个特定方向上振个特定方向上振动的光的光 2021/8/11 星期三132偏振光的产生方式偏振光的产生方式(1)自自然然光光通通过起起偏偏器器：通通过两两个个共共轴的的偏偏振振片片观察察自自然然光光，第第一一个个偏偏振振片片的的作作用用是是把把自自然然光光变成成偏偏振振光光，叫叫起起偏偏器器第二个偏振片的作用是第二个偏振片的作用是检验光是否光是否为偏振光，叫偏振光，叫检偏器偏器(2)自自然然光光射射到到两两种种介介质的的交交界界面面上上，如如果果光光入入射射的的方方向向合合适适，使使反反射射光光和和折折射射光光之之间的的夹角角恰恰好好是是90时，反反射射光光和和折射光都是偏振光，且偏振方向相互垂直折射光都是偏振光，且偏振方向相互垂直2021/8/11 星期三143偏振光的理论意义及应用偏振光的理论意义及应用(1)理理论意意义：光光的的干干涉涉和和衍衍射射现象象充充分分说明明了了光光是是波波，但但不不能能确确定定光光波波是是横横波波还是是纵波波光光的的偏偏振振现象象说明明光光波波是是横横波波(2)应用：照相机用：照相机镜头、立体、立体电影、消除影、消除车灯眩光等灯眩光等 2021/8/11 星期三152021/8/11 星期三16