光的波动性doc - 英语MP3下载

光的波动性doc - MP3下载 2 1、知识与技能 （1）认识光的干涉现象及产生光干涉的条件． （2）理解光的干涉条纹形成原理，认识干涉条纹的特征． 2、过程与 （1）通过观察实验，培养学生对物理现象的观察、述、概括能力． （2）通过观察实验培养学生观察、表述物理现象，概括其规律特征的能力，学生亲自做实验培 养学生动手的实践能力． 3、态度、情感、价值观 （1）通过“扬氏双缝干涉”实验的学习，渗透科学家认识事物科学的物理思维方法． （1）波的干涉条件，相干光源． （2）如何用波动说来说明明暗相间的干涉条纹，怎么会出现时间上是稳定的，空间上存在着 （3）加强区和减弱区并且互相间隔，如何理解“加强”和“减弱”． 1 （1）从红光到紫光的频率关系为： υ>………> υ紫红 （2）频率由光源决定与传播介质无关。（由光源的发光方式决定） 2 c,？,, 3,，,红紫（1）当光从真空进入介质或从一种介质进入另一种介质时，频率不发生变化。即光的的颜色不 发生改变。 （2）当光从真空进入介质后，传播速度将变小 （当光从一种介质进入另一种介质后，又如何判断传播速度的变化？） vcc？,()(,)(,n),,0 v,,（当光从一种介质进入另一种介质后，又如何判断波长的变化？） ,0？,(光从真空进入介质后波长变小),例1、一束单色光从空气射入玻璃中，则其( ) n A.频率不变，波长变长 B.频率变大，波长不变 C.频率不变，波长变短 D.频率变小，波长不变 例2、一束单色光，在真空中波长为6.00×10 -7m，射入折射率为1.50的玻璃中，它在此玻璃中 8的波长是_____m，频率是_____Hz. (真空中的光速是3.00×10m/s) 例3、已知一束单色光在水中的传播速度是真空中的3/4，则( ) A.这束光在水中传播时的波长为真空中的3/4 B.这束光在水中传播时的频率为真空中的3/4 C.对于这束光，水的折射率为的3/4 D.从水中射向水面的光线，一定可以进入空气中 1 例4、已知介质对某单色光的临界角为θ，则( ) A.该介质对此单色光的折射率等于1/sinθ B.此单色光在该介质中的传播速度等于sinθ倍(是真空中的光速) cc C.此单色光在该介质中的波长是在真空中的波长的sinθ倍 D.此单色光在该介质中的频率是在真空中频率的1/sinθ倍4 （1）在同一种介质中，频率小的传播速度大 （2）在同一种介质中，频率小的波长大（这一点与真空中的规律一样） 5 1678年，惠更斯根据一束光照射到介质表面上会同时发生反射与折射，两束光在交叉射过时互 不干扰等现象，提出了光的波动观点，并成功的解释了很多现象。 光的干涉、衍射现象的发现，使人们不得不承认光具有波动性。（17世纪意大利学者格里马第的发现） 6频率相同、振动方向相同、相差保持恒定。 7对机械波来说容易满足相干条件，对光来讲就困难 的多。这与光源的发光机理有关。利用普通光源获得相关光的方法是把一列光波设法分成两部分 进行叠加发生干涉。 8（1）单色光为等间隔明暗相间的条纹。（明暗条纹的宽度 相同）（2）相同双缝时，频率越大纹越窄。（3）白光干涉图样为彩色，中央亮纹为白色。注意； 与单缝衍射图样进行对比。 9 ,相干最大条件：r,r,n(n,0、1、2...)21 例1、用红光做双缝干涉实验，在屏上观察到干涉条纹.在其他条件不变的情况下，改用紫光做相干最小条件：r,r,(2n,1,)/2(n,1、2、3...)21 ？d,,Ld222r,(x，)，L2212？，,2rrLd,222r,(x,)，LnL1,x2 d (r，r)(r,r),2xd1221当取1时为纹宽nx ,L实验，则干涉条纹间距将变_____，如果改用白光做实验，在屏上将出现_____色条纹.例2、用,,xd单色光做双缝干涉实验，下列说法中正确的是( ) A.相邻干涉条纹之间的距离相等 B.中央明条纹宽度是两边明条纹宽度的2倍 C.屏与双缝之间距离减小，则屏上条纹间距增大 D.在实验装置不变的情况下，红光的条纹间距小于蓝光的条纹间距 例3、如图4-3所示的双缝干涉实验中，已知 SS＝SS，且S、S到光屏1212 -6上P点的路程差d＝1.5×10m.当S为λ＝0.5μm的单色光源时，在P点处将形成_____条纹，1 当S为λ＝0.6μm的单色光源时，在P点处将形成_____条纹.若用λ照射时，观察屏上点恰21 2 好为从O数起第2条亮纹，当换用波长λ＞λ的单色光做实验时，从O点数起第二条亮纹在Q21 点的_____(填“上方”或“下方”). 10薄膜上下表面的反射光。干涉条纹出现在被照面上11 “”（1）由于膜很薄所以上下表面叠加反射光的光程差为所在处膜厚 的2倍。（2）厚度相同各点光程差相同，干涉纹的亮度相同。（同一条纹下方膜的厚度相同）（3） 在膜的一个表面为平面的前提下，如果纹是等间隔直纹，说明膜的另一表面是平面；如果局部出 现弯曲，说明弯曲处面不平。 例1、如图4-4所示，竖直的肥皂液膜的横截面，右侧受到一束平行光的照射，关于肥皂液 膜产生干涉条纹的说法正确的是( ) A.在右侧观察到的干涉条纹是由光线在肥皂液薄膜 左右两个表面反射的两列波迭加生成的 B.在左侧也能观察到类似的条纹 C.观察到的条纹可能是黑白相间的也可能是色彩相间的 D.观察到的条纹可能是水平的也可能是竖直的 12 为了增加通光量，在镜头上镀上了增透膜的缘故。因为人的视觉最敏感的色光为绿光，所以 增透膜的厚度为绿光的1/4。以增大绿光的透射强度。因为红光与紫光反射强度大，所以镜头的 颜色常呈淡紫色或蓝色。 例1、市场上有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品时能使被照物品处产生的热效应大大 降低，从而广泛地应用于博物馆、商店等处.这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的 反光镜玻璃表面上镀了一层薄膜(例如氟化镁)，这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效 应最显著的红外线.以λ表示此红外线的波长，则所镀薄膜的厚度最小应为( ) A. λ/8 B. λ/4 C. λ/4 D.λ 3 1 1、知识与技能 （1）认识光的衍射现象，使学生对光的波动性有进一步的了解． （2）了解光产生明显衍射的条件，及衍射图样与波长、缝宽的定性关系． 2、过程与方法 （1）通过观察实验，培养学生对物理现象的观察、表述、概括能力． （2）通过观察实验培养学生观察、表述物理现象，概括其规律特征的能力，学生亲自做实验培 养学生动手的实践能力． 3、态度、情感、价值观 （1）通过对“泊松亮斑”的讲述，使学生认识到任何理论都必须通过实践检验，实验是检验理 论是否正确的． （1）通过众多的光的衍射实验事实和衍射图片来认识光的波动性． （2）光的衍射现象与干涉现象根本上讲都是光波的相干叠加． （3）正确认识光发生明显衍射的条件． （4）培养学生动手实验能力，教育学生重视实验，重视实践． 1小孔衍射、小屏衍射、单缝衍射、边缘衍射。 例1、在观察光的衍射现象的实验中，通过紧靠眼睛的卡尺测脚形成的狭缝，观看远处的日 光灯管或线状白炽灯丝(灯管或灯丝都要平行于狭缝)，可以看到 ( ) A.黑白相间的直条纹 B.黑白相间的弧形条纹 C.彩色的直条纹 D.彩色的弧形条纹 例2、在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹.若在双缝中的一缝前放一红色滤光片(只能透过红光)，另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光)，这时( ) A.只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失 B.红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的干涉条纹依然存在 C.任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮 D.屏上无任何光亮 例3、下列关于光的现象的说法中正确的是( ) A.用白光做双缝干涉实验时，屏上从中央条纹向外，紫光的亮条纹偏离中央的距离最大 B.白光单缝衍射时，偏离中央条纹远的是红光 C.白光经三棱镜折射发生色散，红光偏向角最大 D.涂有增透膜的照相机镜头看上去呈淡紫色，说明增透膜增强了对淡紫色光的透射 2因为发生明显衍射现象的条件为：逢、孔、障碍物的尺度与波长接近时。由于光的波长很短，所以生活中很难看到光的衍射现 象。 例1、如图4-2所示，A、B两幅图是由单色光分别 入射到圆孔而形成的图案.其中图A是光的_____ (填“平行”或“衍射”)图象，由此可判断出图A 所对应的圆孔的孔径_____(填“大于”或“小于”) 图B所对应的圆孔的孔径. 4 3“”“”“” 著名数学家泊松根据菲涅耳的波动理论推算出：把一各不透光的小圆 盘放在光束中，在小圆盘后方的光屏上，圆盘阴影中央出现一个亮斑。后人称此亮斑为泊松亮斑。 泊松指望这一预言能推翻光的波动学说，因此他要求菲涅耳做实验。菲涅耳接受挑战，他完成了 实验，证实了这一亮斑的存在。 4（1）人眼最小分辨距离约为0.2mm（2）由于人视网膜宽度有限，为增加放大率就应物镜及目镜的孔径。当孔径小到一定程度可见光将发 生衍射，在这种情况下再增大放大率已不能提高清晰度。所示光学显微镜的放大率受到限制。只 能达到上千倍。（3）为避免上述现象就必须降低光的波长，人眼就无法识别且有害。必须进行光 电转换。这就是光电显微镜。 5为避免云雾小水滴阻挡光的传播（红 光波长长易发生衍射） 6因为太阳光有偏振现象 7（1）透过一偏振片看光的强度是否随偏振片的旋转而变化，（2）从光源直射过来的光为自然光，而各种反射光均为偏振光。 8方向性好、单色性好、相干 性好、亮度高。 9英国物理学家麦克斯韦在测得的 光速与理论上推出的电磁波在真空中的传播速度相同的基础上，提出光是一种电磁波的假说。20年后德国物理学家赫兹用实验测得电磁波的传播速度确实等于光速证实了麦克斯韦光的电磁说 的正确性。 图4-5为X射线管的结构示意图， E为灯丝电源.要使射线管发出X射线，须在K、A两电极 间加上几万伏的直流高压( )高压电源正极应接在P点，X射线从K极发出 B.高压电源正极应接在P点，X射线从A极发出 C.高压电源正极应接在Q点，X射线从K极发出 D.高压电源正极应接在点，X射线从极发出 QA 例2、在应用电磁波的特性时，下列符合实际的是( ) A.医院里常用X射线对病房和手术室进行消毒 B.医院里常用紫外线对病房和手术室进行消毒 C.人造卫星对地球拍摄是利用紫外线照相有较好的分辨能力 D.人造卫星对地球拍摄是利用红外线照相有较好的穿透能力 例3、由原子核外电子受激发后产生的电磁波有( ) A.伦琴射线 B.γ射线 C.紫外线 D.红外线 例4、有些动物在夜间几乎什么都看不到，而猫头鹰在夜间有很好的视力. (1)其原因是( ) A.不需要光线，也能看到目标 B.自身眼睛发光，照亮搜索目标 C.可对红外线产生视觉 D.可对紫外线产生视觉 (2)根据热幅射理论，物体发出光的最大波长λ 与物体的绝对温度T的关系满足Tλ＝mm-32.9×10m?K.若猫头鹰的猎物——蛇在夜间体温为27?，则它发生的光的最大波长为______m，属于______波段. -3例5、二氧化碳能强烈吸收红外长波辐射，这种长波辐射的波长范围约是1.4×10～ -31.6×10m，相应的频率范围是_____，相应的光子能量范围是_____，“温室效应”使大气全年 的平均温度升高，空气温度升高，从微观上看就是空气中分子的_____. (已知普朗克恒量h＝ 5 -34-86.6×10J?s真空中的光速c＝3.0×10m/s.结果取两位数字) 6