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高中物理奥赛26讲25:波动光学与量子理论拾零(共76张ppt)

日期:2024-11-25 科目:物理 类型:高中课件 查看:77次 大小:4080128B 来源:二一课件通
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(课件网) 牛顿支持的“微粒说” ———光是从光源发出的高速直线运动的弹性微粒流 解释光的直进性 解释光的反射定律 解释光的折射定律 解释几束光互相交叠穿越的现象 惠更斯的“波动说” ———光是光源的某种机械振动以波的形式在“光以太”中的传播 光的干涉、衍射现象及水中光速的测定支持了波动说 介质 ? 解释光的直进性 解释光的反射定律 解释光的折射定律 解释几束光互相交叠穿越的现象 麦克斯韦“电磁说” ———光是一种电磁波 爱因斯坦“光子说” ———光是一份一份不连续的能量(光子流) 波粒二象性 ———光既有波动性的一面,又有粒子性的一面 解释 干涉规律 电磁波 衍射规律 粒子性 波粒二象性 Ⅰ Ⅱ N O 入射光线 折射光线 返回 波的特征现象之———干涉 发生稳定干涉的条件———频率相同、相差恒定 现象———振动加强与减弱的区域确定 预期的光干涉现象———稳定的明(振动加强)、暗(减弱)相间的条纹 获得稳定光干涉图样的条件 让两个频率相同的“相干光源”发出的光在同一空间叠加,用屏在叠加区域接收。 杨氏双缝干涉 ◎ 观察红色激光的双缝干涉图样 ◎ 双缝干涉图样特征 ◎ 干涉条纹的成因及分布规律 光程差等于波长整数倍时,两列光波叠加加强———明条纹 光程差等于半波长奇数倍时,两列光波叠加减弱———暗条纹 成因及分布规律 示例 分波前干涉 把来自单一频率光源的同一波前设法分开(子波)并造成光程差从而引起干涉. 薄膜干涉 分振幅干涉 利用同一入射光波的振幅(光强)通过两个表面的先后反射加以分解且形成光程差而引起的干涉. 规律 S1 S2 S P 中央亮纹 Q1第1暗纹 Q1 第1暗纹 P1第1亮纹 P1第1亮纹 P S1 S2 O x θ θ r1 r2 d D 能观察到干涉条纹的情况下θ总是很小,则 Q 返回 A S S1 S2 A S S1 S2 S M1 M2 r C r 返回题5 下例 S S1 M 若S与平面镜距离为d,与屏距离为D,则 S O O f f 将焦距为f凸透镜切分成上下两半,沿主轴拉开距离f,如图所示,点光源S置于透镜主轴上离左半个透镜f处,该装置可演示两束光的干涉现象.画出点光源S经上、下两半透镜后的光束,并用斜线画出两束光发生干涉的区域. S1 S2 O D S 如图所示双缝干涉实验中 A. 若把单缝S从双缝S1、S2中心轴位置稍微上移,屏上中央亮纹位置略下移 B. 若只减小双缝S1、S2间的距离,条纹间距将增大 C. 若只在两条狭缝与屏之间插入一块两面平行的玻璃砖,条纹间距将减小 D. 若只把红光照射改用绿光照射,条纹间距将增大 本题答案: ABC ⑴狭缝的宽度设为d,由 易得 在杨氏干涉实验中,波长为600 nm的单色光垂直射到两个 非常靠近的狭缝.光屏离双缝的距离为1.00 m,在光屏上中心峰值与第10条亮线 的距离是300 mm.试求 ⑴狭缝的宽度; ⑵当将一厚度为0.02 mm的透明薄膜放 到其中一个狭缝上时,光屏上的中心峰值移动了30 mm.试求薄膜的折射率. ⑵当将一厚度为0.02 mm的透明薄膜放到其中一个狭缝上时: S1 S2 O S L O1 y 中央亮纹应满足 代入数据有 ⑵干涉区AB长度约为 屏上AB中间有一明纹,上、下两边各有一明纹,共出现三条明纹. 如图所示是双镜干涉实验的装置.设双镜的夹角α=10-5rad, 单色光源S与两镜相交处C的距离为r=0.50 m,单色光波长λ=500 nm,从两镜相 交处到屏幕 距离L=1.50 m.求⑴屏幕上两相邻条纹之间的距离;⑵在屏幕上 最多可看到多少条明条纹? S M1 M2 C r L 从光源发出的光经平面镜M1、M2反射后,产生明条纹的条件是 ⑴由 光路图 S u d D/2 D/2 由几何关系得 如图所示,一个会聚透镜的直径D=5 cm,焦距f=50 cm.沿其直径分成两半,再分开相距d=5 mm,点光源S到 透镜距离u=1 m.作图并计算离透镜多远处可以观察到干涉条纹?(透镜两半之间空隙 ... ...

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