《复习光现象》课件

复习光现象我们一起回顾光的传播、光的反射、光的折射以及一些有趣的现象，例如，彩虹、海市蜃楼等等课程大纲光的折射光的反射光的色散光的干涉了解光的折射现象，包括折射学习光的反射定律，并区分镜理解光色形成原理，并学习彩探讨光的干涉现象，包括干涉定律和全反射面反射和漫反射虹现象和光的色散条纹的形成光的定义光是一种电磁波光的波动性光的粒子性光是一种以波的形式传播的能光具有波动性，可以发生衍射光同时具有粒子性，被称为光量和干涉现象子光波的频率决定了它的颜色，光波的波长决定了它的衍射程光子是能量的最小单位，它以例如，红光波长较长，而蓝光度和干涉条纹的宽度光速传播波长较短光的传播特性直线传播速度12光在同种均匀介质中沿直线传播，这是光传播最基本的特性光在真空中的速度最快，约为每秒30万公里，在其他介质中速度会减慢可反射可折射34光遇到物体表面时会发生反射，反射光线会改变方向，但光光从一种介质进入另一种介质时，传播方向会发生改变，这的本质没有改变就是光的折射现象光直线传播光在均匀介质中沿直线传播，这是光的重要传播特性之一光线模型1光线是光的传播路径光线直线2光线在均匀介质中是直线直线传播3光在均匀介质中沿直线传播光线叠加光线叠加1光线叠加是指两束或多束光线同时照射到同一物体上，它们会相互叠加，产生新的光线叠加效果2光线叠加后，光线的强度会增加，亮度会增强如果两束光线颜色相同，则叠加后光线颜色不变叠加原理3光线叠加的原理是光的波动性，光线可以看作是电磁波，当两束光线相遇时，它们的电磁波会相互叠加，形成新的波形光的反射定义分类规律当光线照射到物体表面时，光线会改变•镜面反射反射光线、入射光线和法线在同一个平传播方向，并返回到原来的介质中，这面内•漫反射种现象称为光的反射反射角等于入射角光的反射定律入射角反射角反射面法线入射光线与法线的夹角反射光线与法线的夹角光线照射的表面垂直于反射面的直线光线规律光的直线传播光的反射光在同种均匀介质中沿直线传播光遇到物体表面会发生反射例例如，太阳光穿过树叶间的缝如，镜子反射光线形成图像隙，形成光斑光的折射光从一种介质进入另一种介质时会发生折射例如，光线从空气进入水中会发生弯折镜面反射镜面反射是指光线照射到光滑的表面时，反射光线按照一定的规律反射，反射光线是平行的镜面反射的反射光线方向一致，因此能够形成清晰的像镜面反射是光学中重要的现象，在生活中有很多应用，例如镜子、望远镜、激光等漫反射漫反射是指光线照射到粗糙表面时，入射光线被反射到各个方向的现象漫反射光线散射，没有明显的反射方向，因此我们能从各个方向看到物体折射现象光线弯曲视觉错觉光线分离光线从一种介质进入另一种介质时，传播方折射现象会造成物体在不同介质中的位置和不同颜色的光线在折射时，弯曲程度不同，向发生改变，这就是光的折射现象形状发生变化，产生视觉上的错觉因此白光会分解成七色光折射定律入射角和折射角光线从一种介质进入另一种介质时，会发生偏折入射角是入射光线与法线的夹角，折射角是折射光线与法线的夹角折射率折射率表示光线在两种介质中传播速度的比值折射率越大，光线在该介质中的传播速度越慢，折射角也越小斯涅尔定律折射定律也称为斯涅尔定律，它描述了入射角、折射角和两种介质的折射率之间的关系全反射当光线从光密介质进入光疏介质时，入射角大于临界角时，光线将完全反射回原介质全反射现象在光纤通信、光学仪器等领域应用广泛光色的形成光的反射光的吸收

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2.12物体表面对光线的反射决定了物体吸收了某些波长的光，反我们看到物体的颜色射了其他波长的光光的混合光谱分析

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4.34当多种波长的光混合在一起时通过光谱分析仪，我们可以识，我们就看到了不同的颜色别物体反射的光波长，从而确定物体的颜色光的色散白光是由各种颜色的光混合而成当白光通过三棱镜时，会被分解成不同颜色的光，这就是光的色散现象不同颜色的光在介质中的传播速度不同，折射率也不同，导致它们在通过三棱镜时发生不同程度的偏折，从而形成光谱彩虹现象彩虹是一种常见的自然现象当阳光照射到空气中的水滴时，会发生折射、反射和色散阳光经过水滴后，会分解成各种颜色的光，形成彩虹彩虹的颜色顺序是红、橙、黄、绿、青、蓝、紫彩虹的颜色排列顺序由光的波长决定红光波长最长，紫光波长最短光的干涉薄膜干涉双缝干涉水波干涉当光线穿过薄膜时，反射光波会相互干涉，当光线通过两个狭缝时，会发生干涉，产生水波在传播过程中，波峰与波峰相遇，形成产生明暗相间的条纹明暗相间的干涉条纹加强，波谷与波谷相遇，形成加强干涉条纹干涉条纹是两束相干光波叠加形成的明暗相间的条纹干涉条纹的间距取决于光波的波长和两束光波之间的距离干涉条纹可以用来测量光波的波长和两束光波之间的距离光衍射波动性光具有波动性，会绕过障碍物传播，形成衍射现象衍射现象在光通过狭缝或孔洞后，光波会发生衍射，形成明暗相间的衍射图样衍射条纹衍射条纹的宽度和间距取决于光的波长、狭缝宽度和观察距离衍射现象光波遇到障碍物或孔径时，会偏离直线传播的现象称为衍射现象光波的衍射现象可以用惠更斯原理解释，即波前上的每个点都可以看作是新的波源，这些波源发出的子波互相干涉，形成衍射波衍射现象是光波的一种重要特性，它在生活中有着广泛的应用，例如光学显微镜、全息术、光栅等衍射现象的特征是，波长越短，衍射现象越不明显；孔径越小，衍射现象越明显衍射图样光波通过狭缝或小孔后，会在屏幕上形成明暗相间的条纹，这就是衍射图样明暗条纹的宽度和间距取决于光的波长、狭缝或小孔的尺寸以及屏幕与狭缝或小孔的距离衍射图样是光波叠加的结果当光波通过狭缝或小孔时，会发生衍射，导致光波的传播方向发生改变，形成干涉现象，从而产生明暗相间的条纹光的偏振光的横波特性偏振光的产生

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2.12光是一种横波，振动方向垂直当自然光通过偏振片时，只允于传播方向许振动方向与偏振片透光方向一致的光线通过偏振光的性质偏振光的应用

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4.34偏振光具有特定的振动方向，偏振光在摄影、显示器、通信可以用来分析光的偏振状态等领域都有广泛应用偏振现象偏振光的产生偏振光的识别偏振角定义特性偏振角是指入射光线与反射光线偏振角的大小与介质的折射率有之间的角度，此时反射光为完全关，折射率越高，偏振角越大偏振光当入射光线以布儒斯特偏振角是光学研究中的一个重要角入射时，反射光为完全偏振光参数，可以用来测量介质的折射，此时入射角即为偏振角率，也可以用来制作偏振片应用偏振角在光学仪器、显示技术和通信等领域都有广泛的应用例如，偏振片可以用来消除反射光，提高图像的清晰度，也可以用来制造3D眼镜偏振的应用偏振太阳镜液晶显示屏消除反射光，减轻眩光，提高视觉清晰度利用偏振光控制光线的透射，实现图像显示电影显微镜3D利用偏振光分离左右眼影像，形成立体效果提高图像对比度，增强细节分辨率光电效应金属表面电子逸出12当光照射在金属表面时，会发生光电效应金属表面的电子吸收了光子的能量后，可能逸出成为自由电子光电电流能量守恒34逸出的电子会形成光电电流，电流强度与光的频率和强度有光电效应现象验证了光的粒子性，即光子具有能量关光电效应定律能量守恒频率依赖性光电流与光强关系光电效应符合能量守恒定律入射光子的能只有当入射光的频率大于金属的截止频率时光电流的大小与入射光的强度成正比光强量等于逸出功和光电子的动能之和，才会发生光电效应越大，单位时间内照射到金属表面的光子数越多，发射的光电子数也越多光的量子特性光子能量量子化光是由称为光子的离散能量包组成光子光的能量是量子化的，这意味着它只能以没有静止质量，但具有动量和能量离散的量存在光子的能量与光的频率成正比应用案例分析望远镜相机望远镜利用光的反射和折射原理相机利用光的折射和成像原理，，将远处物体发出的光线汇聚，将景物的光线聚焦在感光元件上使人能看到更远的物体，形成图像显微镜激光切割显微镜利用光的折射原理，将微激光切割利用激光束的高能量，小物体的图像放大，使人能看到切割金属、塑料、陶瓷等材料肉眼无法看到的微观世界总结与展望光现象是物理学中一个重要的研究领域，对我们理解自然界有着重要的意义通过学习光现象，我们可以更好地理解光与物质的相互作用，并将其应用于各种技术领域。