物理光学_.ppt
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彩虹--摄于西藏阿里高原地上的油膜光是在空间传播的某种波干涉现象是波独有的特征,假设光真的是一种波,就必然会观察到光的干涉现象.1801年,英国物理学家托马斯·杨在实验室里成功的观察到了光的干涉双缝干涉图样双缝干涉和光的波粒二象性单色光单色激光束1实验原理S11实验原理探究:相邻两条亮条纹(或暗条纹)的间距Δx与什么有关?小结:双缝的间距d越小,屏到挡板间的距离L越大,光的波长λ越大则相邻两条亮条纹(或暗条纹)的间距△x越大。1实验原理你能否根据所学的知识,设计一测量某种可见光波长的方案?3、双缝干涉测波长实验指导各色光在真空中的波长白光例题:1801年,托马斯·杨用双缝干涉实验研究了光波的性质.1834年,洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果(称洛埃镜实验).(1)洛埃镜实验的基本装置如图所示,S为单色光源,M为一平面镜.试用平面镜成像作图法在答题卡上画出S经平面镜反射后的光与直接发出的光在光屏上相交的区域.(2)设光源S到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为a和L,光的波长为λ,在光屏上形成干涉条纹.写出相邻两条亮纹(或暗纹)间距离Δx的表达式.(2)光的干涉地上的油膜让一束光经薄膜的两个表面反射后,形成的两束反射光产生的干涉现象叫薄膜干涉.1、在薄膜干涉中,前、后表面反射光的路程差由膜的厚度决定,所以薄膜干涉中同一明条纹(暗条纹)应出现在膜的厚度相等的地方.由于光波波长极短,所以微薄膜干涉时,介质膜应足够薄,才能观察到干涉条纹.光的干涉薄膜干涉的应用薄膜干涉的应用光的干涉1.彩虹--光的色散彩虹--光的色散海市蜃楼--光的全反射练习1:练习2:问题1.什么是波的衍射现象?激光束单缝衍射条纹的特征光的衍射观察下列衍射图样,分析衍射规律:光的衍射圆孔衍射光的衍射圆屏衍射圆屏衍射光的衍射光的衍射现象光的衍射思考与研讨2、对于单缝衍射实验现象,以下正确的是()A.缝的宽度越小,中央亮条纹的宽度越窄B.缝的宽度越小,中央亮条纹的宽度越宽C.缝的宽度越大,衍射现象越明显D.入射光的频率越大,衍射现象越明显3、一个不透光的薄板上有两条平行的窄缝,有一频率单一的红光通过两窄缝在与薄板平行的屏上呈现明暗相间的间隔均匀的红色条纹,若将其中一窄缝挡住让另一缝通过红光,则在屏上可观察到()A.明暗与原来相同,间隔均匀的红色条纹B.明暗与原来不相同,间隔不均匀的红色条纹C.一条红色的条纹D.既无条纹,也不是一片红光,而是光源的像4、用单色光通过小圆盘和小圆孔做衍射实验时,在光屏上得到衍射图形,它们的特征是()A.用小圆盘时中央是暗的,用小圆孔时中央是亮的B.中央均为亮点的同心圆形条纹C.中央均为暗点的同心圆形条纹D.用小圆盘时中央是亮的,用小圆孔时中央是暗的5、在用单色平行光照射单缝以观察衍射现象时,下面说法正确的是()A.缝越窄,衍射现象越明显B.缝越宽,衍射现象越明显C.照射光的波长越短,衍射现象越明显D.照射光的波长越长,衍射现象越明显光的波动性光的干涉、衍射光波是横波光的偏振只有横波有偏振现象而纵波无偏振问题形象说明偏振片的原理2、偏振光的获取(一)光的偏振自然光:太阳、电灯等普通光源发出的光,包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光,而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同,这种光叫做自然光。(1)除了从光源(如太阳、电灯等)直接发出的光以外,通常看到的绝大多数是反射、折射光是偏振光。自然光射到两种介质的界面时,当反射光与折射光之间的夹角为900,反射光与折射光就都是偏振光,并且两偏振方向互相垂直。..............偏振光的种类园偏振光:这种光的偏振方向是有规律的旋转着的。而光矢量在旋转过程中的强度是保持一定的。也就是光矢量是沿着一个园旋转的。这就是园偏振光。在我们的观察时间段中平均后,园偏振光看上去是与自然光一样的。但是园偏振光的偏振方向是按一定规律变化的,而自然光的偏振方向变化是随机的,没有规律的。椭园偏振光:这种光的偏振方向也是在规律的旋转着的,但是它的光矢量在旋转过程中强度也在变化。也就是光矢量是沿着一个椭园旋转的。椭园偏振光在观察时间段里平均后的结果与部分偏振光相似。但是与部分偏振光不同,它的偏振方向以及光矢量的大小是按一定规律变化的。四种偏振光:偏振光的应用偏振光的应用光的偏振在科学技术及工业生产中有着广泛的应用。比如在机械工业中,利用偏振光的干涉来分析机件内部应力分布情况,这就是光测弹性力学的课题。在化工厂里,我们可以利用偏振光测量溶液的浓度。偏光干涉仪、偏光显微镜在生物学、医学、地质学等方面有着重要的应用。在航海、航空方面则制出了偏光天文罗盘。下面我们介绍几种日常生活中应用偏振光的实例:1、汽车车灯汽车夜间在公路上行驶与对面的车辆相