第四章 光 章末复习课件 -2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

高中物理光学② 实验：光的双缝干涉实验 光的衍射 光的偏振，激光 总结+考试频繁点 实验：光的双缝干涉实验 光的衍射 光的偏振，激光 总结+考试频繁点 实验：光的双缝干涉实验 光的衍射 光的偏振，激光 总结+考试频繁点 实验：光的双缝干涉实验 光的衍射 光的偏振，激光 总结+考试频繁点 实验：光的双缝干涉实验 光的衍射 光的偏振，激光 总结+考试频繁点 实验：用双缝干涉测量光的波长 单缝之前装有滤光片：令穿过的光源变为单色光 单缝相当于一个线光源，他可以把双缝照亮，来自双缝的光在双缝的右侧发生折射。 遮光筒的一端装有毛玻璃屏幕，我们可以在这个屏幕上观察到干涉条纹。 并由 计算出光的波长。 透镜的作用：使射向单缝的光更加集中 物理量的测量 根据式子可以得出，要测量 d，也就是双缝间的距离，这个物理量一般是已知的 L，就是双缝到屏幕的距离 △x，就是相邻两条亮条纹之间的距离（注意：为了减小误差，可以测量多个亮条纹之间的距离，再求出相邻两个亮条纹之间的距离。多个亮条纹之间的距离为a，再求出两个亮条纹之间的距离，△x=a/（n-1）） 光的衍射 实验过程：在挡板上安装一个宽度可调的狭缝，缝后放一个光屏。用单色平行光照射狭缝，我们看到，当缝比较宽时光沿着直线通过狭缝，在屏上产生一条与缝宽相当的亮条纹。但是，当缝调到很窄时，尽管亮条纹的亮度有所降低.但是宽度反而增大了，而且还出现了明暗相间的条纹。 光没有沿直线传播，它绕过了缝的边缘，传播到了相当宽的地方。这就是光的衍射现象。 光的衍射 条件：①障碍物与光的波长相差不大②小于光的波长 明显：尺寸＜波长，波长越大，尺寸越小，衍射越明显 光都有衍射，只区分明显不明显 现象：①条纹宽度不等，中间最亮②中间→两边，间距减少，波长变大，中间变宽。 圆孔衍射：孔大：像的图像；孔变小：小孔成像（翻转180°成像）；孔更小：明暗相间的圆环 圆盘衍射：泊松亮斑 光的偏振，激光 1.光的偏振 波分为纵波和横波。在纵波中，各点的振动方向总与波的传播方向在同一直线上。在横波中，各点的振动方向总与波的传播方向垂直。不同的横波，即使传播方向相同，振动方向也可能是不同的。这个现象称为“偏振现象”。例如，一列沿水平方向传播的横波，既可能沿上下方向振动，也可能沿左右方向振动，还可能沿其他“斜”的方向振动。横波的振动方向称为“偏振方向”。 光的干涉和衍射现象说明光具有波动性。光是横波还是纵波呢?研究表明，光是一种横波。即，传播方向⊥震动方向 自然光在通过偏振片P时，只有振动方向与偏振片的透振方向一致的光波才能顺利通过。也就是说，通过偏振片P的光波，在垂直于传播方向的平面上，沿着某个特定的方向振动。这种光叫作偏振光(polarized light )。 偏振光并不罕见。除了从太阳、白炽灯等光源直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光，都是不同程度的偏振光。自然光在玻璃、水面、木质桌面等表面反射时反射光和折射光都是偏振光(图4.6-5)，人射角变化时偏振的程度也有变化。 偏振光现象的应用：摄影师在拍摄池中的游鱼 玻璃橱窗里的陈列物时，由于水面和玻璃表面的反射光的干扰，景象会不清楚。如果在照相机镜头前装一片偏振滤光片，转动滤光片，让它的透振方向与水面和玻璃表面的反射光的偏振方向垂直，就可以减弱反射光而使水下和玻璃后的景象清晰（此处为课本的内容，总结在下面） 偏振光的应用：常考的如下 1.摄影 2.汽车前面的灯 3.立体电影 4.液晶显示屏 5.蚂蚁紫外线导航 光的偏振，本意上是减少反射光 激光 可以直接参考书本内容。 梅曼出生于洛杉矶市，其父亲是一名电子工程师，在他的少年时代就通过帮助大学修理电子设备获得收入。后来他考入了科罗拉多大学博尔德分校并在1949年获得工程物理学的理学士学位，1951年他又获得了斯坦福大学的电子工程学硕士学位，4年后在同一所学校进修至哲学博士。他的博士论文为实验物理方向，导师为诺贝尔奖得主威利斯·兰姆，内容涉及到氦原子光谱在微波光学尺度的精细结构。 1960年，美国物理学家梅曼率先在实验室中制造出了传播方向、偏振、相位等性质完全相同的光波，这就是激光(laser)。迄今为止，人类已经制造了各种类型的激光器，比如气体激光器、半导体激光器、染料激光器、宝石激光器，等等。 激光能像无线电波那样被调制，用来传递信息。光纤通信就是激光和光导纤维相结合的产物。 激光的另一个特点是它的平行度非常好，在传播很远的距离后仍能保持一定的强度。 光的干涉 光的衍射 光的偏振 明暗相间，等间距 条纹宽度不等，中间最亮 横波 中间亮条纹 中间→两边，间距减小 应用：摄影，汽车，立体电影，液晶显示屏，蚂蚁的紫外线导航 白光衍射：明暗相间，彩色条纹；中间白色；对称；