《光学习题》课件2

《光学习题》PPT课件目•光的性质•光的干涉CONTENCT•光的衍射•光的偏振录•习题解析01光的性质光的波动性光的干涉当两束或多束相干光波在空间某一点叠加时，光强并不是简单地累加，而是出现明暗相间的干涉现象光的衍射光绕过障碍物继续传播的现象称为光的衍射，衍射现象是光的波动性的重要证据之一光的偏振光波的振动方向在垂直于传播方向的平面内，表现为特定的振动方向，称为光的偏振光的粒子性100%80%80%光压光电效应光的能量当光照射在物质上时，物质可以光照射在物体上产生的压力被称光具有能量，其大小与光的波长吸收光能并转换为电子的运动能为光压，这也是光具有粒子性的和强度有关，这也是光具有粒子量，从而产生电流，这表明光具一个证据性的一个表现有粒子性光的干涉和衍射干涉现象当两束或多束相干光波在空间某一点叠加时，光强并不是简单地累加，而是出现明暗相间的干涉现象干涉是波动性的重要特征之一衍射现象光绕过障碍物继续传播的现象称为光的衍射衍射现象也是波动性的重要特征之一02光的干涉干涉现象光的干涉是指两束或多束相干光波在空间某些区域相遇时，相互叠加产生加强或减弱的现象干涉现象是光的波动性的一种表现，是光波叠加的结果干涉现象可以在各种不同的光学实验中观察到，如双缝干涉、薄膜干涉等干涉条件两束光波的偏振状态必须相同，即偏振状态相同两束光波的振动方向必须相同，即振动方向相两束光波的相位差必须同恒定，即稳定的相干条件两束光波的频率必须相同，即相干双缝干涉实验01020304双缝干涉实验是研究光的干涉双缝干涉实验是研究光的干涉双缝干涉实验是研究光的干涉双缝干涉实验是研究光的干涉现象的经典实验之一现象的经典实验之一现象的经典实验之一现象的经典实验之一03光的衍射衍射现象衍射现象的分类根据障碍物的形状和大小，衍射现象可以分为单缝衍射、圆孔衍射、透镜衍射等衍射现象光在传播过程中遇到障碍物时，会绕过障碍物继续传播的现象衍射现象的观察通过实验装置可以观察到明显的衍射现象，如单缝衍射实验、圆孔衍射实验等衍射条件衍射条件01当光波的波长与障碍物的尺寸相近或大于障碍物时，光波会绕过障碍物继续传播，产生明显的衍射现象不同波长的光波的衍射效果02波长越长，衍射效果越明显因此，在观察光的衍射现象时，通常选择波长较长的可见光或红外光不同形状和大小障碍物的衍射效果03不同形状和大小的障碍物对光的衍射效果不同，可以通过实验观察不同障碍物对光的衍射影响单缝衍射实验单缝衍射实验装置01单缝衍射实验装置包括光源、单缝、屏幕等部分光源发出的光经过单缝后发生衍射，在屏幕上形成明暗相间的条纹单缝的宽度对衍射条纹的影响02单缝的宽度越窄，明暗相间的条纹越明显这是因为窄的单缝对应于大的障碍物，更符合衍射条件单缝衍射条纹的特点03单缝衍射条纹具有对称性，中间为亮条纹，两侧为对称的暗条纹条纹间距与波长和单缝宽度有关，波长越长或单缝越窄，条纹间距越大04光的偏振偏振现象偏振现象偏振现象的产生当自然光通过某些特定的物质（如某光波在振动过程中，其电矢量或磁矢些晶体或经过特定处理的薄膜）时，量只沿某一特定方向振动的现象会变成偏振光自然光与偏振光自然光中，光波的电矢量在各个方向上的振动是均匀分布的；而偏振光中，光波的电矢量只沿某一特定方向振动偏振片偏振片的原理偏振片是一种特殊的光学薄膜，只允许光波的电矢量在其表面特定方向上振动当自然光通过偏振片时，只有与偏振片透振方向一致的光波可以通过偏振片的种类线性偏振片和圆形偏振片线性偏振片只允许电矢量在某一特定方向上振动，而圆形偏振片则只允许电矢量以某一特定角度旋转的偏振光通过偏振片的用途用于产生和检测偏振光，广泛应用于光学仪器、摄影等领域偏振光的应用01020304光学仪器摄影太阳镜物理学研究在光学仪器中，如望远镜、显在摄影中，通过使用偏振镜可在太阳镜中，使用偏振片可以在物理学研究中，偏振光被广微镜等，利用偏振光可以提高以消除反光、增强色彩饱和度有效地减少反射光和眩光，保泛应用于光的干涉、衍射、散成像的清晰度和色彩饱和度和对比度，提高照片质量护眼睛不受阳光伤害射等实验中，以研究光的本质和特性05习题解析光的干涉习题解析光的干涉现象干涉条件光的干涉是指两束或多束光波在空间相遇时，相要发生光的干涉，需要满足一定的条件，包括光互叠加产生明暗相间的干涉条纹的现象波的频率相同、振动方向相同、相位差恒定等干涉公式干涉现象的应用光的干涉遵循干涉公式，通过该公式可以计算出光的干涉在光学仪器、光学测量等领域有着广泛干涉条纹的明暗分布和位置的应用，如分束器、干涉仪等光的衍射习题解析光的衍射现象衍射分类光的衍射是指光波在传播过程中遇到障碍根据障碍物或孔洞的形状和大小，光的衍物或孔洞时，绕过障碍物或孔洞边缘，产射可以分为夫琅禾费衍射和菲涅尔衍射生偏离直线传播的现象衍射公式衍射现象的应用光的衍射遵循衍射公式，通过该公式可以光的衍射在光学仪器、光学测量等领域有计算出衍射条纹的分布和强度着广泛的应用，如光学显微镜、望远镜等光的偏振习题解析光的偏振现象偏振分类光的偏振是指光波的电场或磁场方向在空间上保持不变或根据光波的偏振状态，可以分为线偏振光、椭圆偏振光和按一定规律变化的现象圆偏振光等偏振化方向偏振现象的应用在光的传播过程中，光波的偏振化方向可能会发生变化，光的偏振在光学仪器、光学测量等领域有着广泛的应用，这种现象称为偏振态的改变如偏振片、双折射晶体等同时，光的偏振也在通信、显示等领域有着重要的应用价值THANK YOU感谢聆听。