高中物理必修四 光学 课件
新教材高中物理第四章光第3节光的干涉课件新人教版选择性必修第一册
D. 单色光照射时出现暗条纹，单色光照射时出现亮条纹
[解析] 单色光的波长1 =
光的波长2 =
2
=
1
3×108
7.5×1014
=
3×108
5.0×1014
= 0.6 × 10−6 = 0.6，单色
= 0.4 × 10−6 = 0.4，因点到双缝的距
离 = 0.6 = 1 ，所以用单色光照射时点出现亮条纹。因 =
2.当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的偶数倍时（即恰好等于
波长的整数倍时），两列光在这点相互加强，这里出现亮条纹；当两个光源与
屏上某点的距离之差等于半波长的奇数倍时，两列光在这一点相互削弱，这里
出现暗条纹。
3.相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距是 = ，已知双缝间距，再测
出双缝到屏的距离和条纹间距，就可以求得光波的波长。
要点二 干涉条纹和
光的波长之间的关系
=②
相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距是__________ 。
要点三 薄膜干涉
通常而言，不同位置的液膜，厚度不同，因此在膜上不同的位置，来自前
后两个面的反射光的路程差不同。在某些位置，这两列波叠加后相互加强，出
现了_________；在另一些位置，叠加后相互削弱，出现了_________
0.6 =
3
，所以用单色光照射时点出现暗条纹，故C正确。
2 2
规律总结
明暗条纹的判断方法
判断屏上某点出现亮条纹还是暗条纹，要看该点到两个光源（双缝）的
路程差与波长的比值。路程差等于波长的整数倍处出现亮条纹，等于半波长
的奇数倍处出现暗条纹。
[高二理化生]选修3-4-光学全部课件
![[高二理化生]选修3-4-光学全部课件](https://img.taocdn.com/s3/m/51eb78e1fc0a79563c1ec5da50e2524de518d0d2.png)
n 2,C 45
2024/8/18
16
3.如图，水下点光源发出的光在水面上区域？
2024/8/18
S
17
4.关于“视深”问题
例有人在游泳池边上竖直向下观察池水的深度， 看上去池水的视深约为h，已知水的折射率 n=4/3，那么，水的实际深度约为多少？
2024/8/18
广播、电视、雷达、无线通信等
2024/8/18
44
电视信号及其伴音的发送和接收
2024/8/18
45
三.电磁振荡
一.电磁振荡
1. 振荡电流：大小和方向都随时间做周期性变 化的电流叫做振荡电流；
2. 振荡电路：能够产生振荡电流的电路（LC振
荡电路）
3.电磁振荡：在振荡电路产生振荡电流的过程中， 电容器电量和相关电场；电路中的电流和相关磁 场都在做周期性的变化
一、光的干涉 1、干涉的条件：两个相干波源（频率相同） 2、英国物理学家托马斯·杨观察到光的干涉现象
杨氏双缝干涉实验：
条纹亮暗的实质：
两列相干波相遇时形成的干涉图样中的加强
区与减弱区 2024/8/18
28
3.产生亮、暗条纹的条件：
亮纹：屏上某点到双缝的光程差等于波长的整数
倍，即δ= nλ（n=0，1，2，……）
2024/8/18
41
4、光的电磁说
1、麦克斯韦根据电磁波与光在真空中的传播速度相同，提出光 在本质上是一种电磁波——这就是光的电磁说，赫兹用实验证明 了光的电磁说的正确性。 2、电磁波谱
2024/8/18
42
四、电磁波的发射 1、有效地发射电磁波的条件 ①频率足够高 ②形成开放电路 2、无线电波的发射：
2024_2025学年新教材高中物理第4章光本章整合课件新人教版选择性必修第一册
思维方法
由折射定律求出折射率,求出临界角,画出光路图,确定有光射
出的范围
2.(2023海南卷)用激光测玻璃砖折射率的实验中,
玻璃砖与屏P平行放置,从另一侧用激光笔以一
定角度照射,此时在屏上的S1处有激光点,移走玻
璃砖,光点移到S2处,回答下列问题:
(1)请画出激光束经玻璃折射后完整的光路图;
见解析
所以顶角θ的范围为0°<θ<45°(或θ<45°)。
(2)脉冲激光从第一个三棱镜右侧斜面射出时发生折射,设折射角分别为α1
sin 1
sin 2
和α2,由折射定律得 n1= sin ,n2= sin
设两束光在前两个三棱镜斜面之间的路程分别为L1和L2,则
L1=cos ,L2=cos
(2)已经测出AB=l1,OA=l2,S1S2=l3,则折射率n=
1 (1 -3 )2 + 2 2
(1 -3 ) 1 2 + 2 2
(用l1、l2、l3表示);
(3)若改用宽度更小的玻璃砖做实验,则S1S2间的距离会 变小 (选填“变
大”“变小”或“不变”)。
解析 (1)根据题意画出光路图如图所示
左侧面入射,经过前两个棱镜后分为平行的光束,再经过后两个棱镜重新合
成为一束,此时不同频率的光前后分开,完成脉冲展宽。已知相邻两棱镜斜
面间的距离d=100.0 mm,脉冲激光中包含两种频率的光,它们在棱镜中的
折射率分别为
n1= 2和2 =
31
。取
4
sin 37°=
3
, cos
5
37°=
4 5
, =1.890。
专项提升
高中物理第四章3光的全反射课件教科选修34教科高中选修34物理课件
反射,即有 sin 90°=
2 -1, 解得 = 2.
以上是光从纤维射向真空时得到的折射率.由于光导纤维包有外
套,外套的折射率比真空的折射率大,因此折射率要比 2 大一些.
第十三页，共二十五页。
【例题1】 如图所示,ABCD是两面平行的透明玻璃砖,AB面和CD面平行,它
们分别是玻璃和空气的界面,设为界面Ⅰ和界面Ⅱ,光线从界面Ⅰ射入玻璃
2
3
4
)
1
sin
B.此单色光在该介质中的传播速度等于(děngyú)c·sin C(c是光在真空中的传播
速度)
C.此单色光在该介质中的传播波长是在真空中波长的sin C倍
D.此单色光在该介质中的频率是在真空中的
1
1
sin
解析:由临界角的计算式 sin C= , 得n=
1
1
sin
倍
, 选项A 正确;将 n=
的密度比水小,但酒精和水相比酒精是光密介质.
(4)光疏介质和光密介质的比较:
光疏介质
光密介质
光的速度
折射率
大
小
小
大
第六页，共二十五页。
探究
(tànjiū)
一
探究
(tànjiū)
二
探究
(tànjiū)
三
对光的全反射的深入理解
(1)全反射是光的折射的特殊现象,全反射现象还可以从能量变化角度
加以理解.当光线从光密介质射入光疏介质,在入射角逐渐增大的过程中,反
中有许多地方都用到了这一原理,例如自行车尾灯(图丙).在光学仪器里,常
用全反射棱镜来代替平面镜,改变光的传播方向.图丁是全反射棱镜应用在
新教材2023高中物理第四章光4.5光的衍射课件新人教版选择性必修第一册
的现象
的现象
产生条件
两束光频率相同、相位差恒定 障碍物或狭缝的尺寸足够小
典型实验
杨氏双缝干涉实验
单缝衍射、圆孔衍射和不透 明圆盘衍射
条纹宽度
条纹宽度相等
条纹宽度不等,中央最宽
图样不同点 (单色光)
条纹间距
相邻ห้องสมุดไป่ตู้条纹间距相等
相邻两条纹间距不等
亮度情况 条纹清晰,亮度基本相同
中央条纹最亮,两边变暗
相同点
【典例3】(多选)关于衍射光栅,下列说法正确的是( ) A.衍射光栅是由许多等宽度的狭缝组成的 B.衍射光栅分为透射光栅和反射光栅两类 C.透射光栅中刻痕的部分相当于透光的狭缝 D.透射光栅中未刻痕的部分相当于透光的狭缝
解析:衍射光栅是由许多等宽度的狭缝等距离排列组成的,分 为透射光栅和反射光栅两类.对于透射光栅来说,当光照到刻 痕上时,由于光发生漫反射而不太透光,未刻痕的部分相当于 透光的狭缝.选项A、B、D正确,选项C错误. 答案: ABD
解析:根据甲图中图像的特点可知甲图为单孔衍射的图像.乙 图中只有一个圆形亮斑,周围没有衍射条纹说明乙图所对应 的情形中没有发生明显衍射,说明孔的尺寸比波长大得多.
知识点一 光的衍射
1.将两支圆柱形铅笔并在一起,形成一个狭缝,使狭缝平行 于日光灯,眼睛紧贴狭缝会看到彩色的条纹.思考发生这一 现象的原因是什么?
答案:光通过狭缝发生了衍射,看到的彩色条纹是光的衍射 条纹.
2.光的衍射:光在传播过程中遇到 障碍物 或狭缝时,绕过障 碍物或通过狭缝传播到阴影区域的现象.
问题情境
探究一 光的衍射
将一束红光分别照到宽度为0.4 mm和0.8 mm的单缝上,在单 缝后面的光屏出现了如下图所示的条纹.
人教版高三物理必修四光学与光电学
人教版高三物理必修四光学与光电学光学与光电学是高中物理必修四中的一章，主要介绍了光的本质和光学现象，以及光的干涉、衍射、偏振等现象。
本文将按照人教版高三物理必修四光学与光电学的知识点进行阐述，以帮助学生更好地理解和学习这一知识。
1. 光的本质光的本质是波动性和粒子性的统一体现。
根据爱因斯坦的光电效应理论，光是由一束粒子（光子）组成的，它们具有能量和动量。
而根据光的干涉和衍射现象，光也具有波动性质，可以表现出波长和频率。
2. 光的传播光是一种电磁波，传播速度为光速。
光在真空中的传播速度为299,792,458m/s。
光的传播遵循直线传播原理，当光遇到媒质时会发生折射、反射和透射现象。
3. 光的反射和折射光的反射是指光束遇到光滑表面时改变传播方向的现象。
根据反射定律，入射角等于反射角，光线的入射、反射和法线在同一平面内。
光的折射是指光线从一种介质传播到另一种介质时改变传播方向和速度的现象。
根据斯涅尔定律，入射角、折射角和两种介质的折射率之间满足正弦定律。
4. 光的干涉和衍射光的干涉是指两束或多束光波相遇时相互叠加或相互消除的现象。
干涉现象分为构造干涉和破坏干涉。
构造干涉是指两束光波相位差为整数倍波长时叠加增强的情况，如双缝干涉、薄膜干涉等。
破坏干涉是指两束光波相位差为半整数倍波长时相互抵消的情况，如牛顿环、薄膜破坏干涉等。
光的衍射是指光通过一个孔径或经过物体的边缘时发生弯曲或弥散的现象。
衍射现象在日常生活中很常见，如声波通过门缝传播时的现象就是典型的衍射现象。
5. 光的偏振光的偏振是指光的振动方向被限制在某一个特定方向上的现象。
偏振光通过偏振器后，其振动方向只能在一定的方向上。
光的偏振现象常见于自然光经过透明介质或由偏振光源发出时。
6. 光的电磁波性质光是一种电磁波，具有电场和磁场的振动。
光的波长和频率是决定其颜色和能量的重要参数。
根据电磁波理论，光波的能量与频率成正比，与波长成反比。
7. 光电效应光电效应是指当光照射到金属表面时，金属会发射出电子的现象。
新教材2023年秋高中物理第4章光2.全反射课件新人教版选择性必修第一册
时，光在光纤中的传播速度在光纤轴线方向的分量最小，传播时间
最长。
[跟进训练]
2．空气中两条光线a和b从方框左侧入射，分别从方框下方
和上方射出，其框外光线如图所示，方框内有两个折射率
n＝1.5的全反射棱镜。下列选项中给出了两个棱镜的四种
放置方式的示意图，其中能满足题意的是(
C．θ够小时，光线才会发生全反射
√
D．θ够大时，光线才会发生全反射
C
[发生全反射的条件是光由光密介质射入光疏介质及入射角i要大于或
等于临界角C，即光线传播到光纤侧面时的入射角i应满足i＝90°－
θ≥C，θ≤90°－C，故选项C正确。]
1
2
3
4
4．(2022·江苏太仓高级中学月考)瓦斯是无色、无味、透明的气体，折
一端射出，已知内芯材料对a光的折射率为n，真空中的光速为c。下列说法正
确的是(
)
A．内芯材料对b光的折射率大于n
√
B．在内芯中a光传播速度比b光小
C．若a光恰好发生全反射，则在这段光纤中的传播时间为
√
D．当sin θ0逐渐增大到 − 时，开始有光从纤维侧壁射出
AC
[设折射角为α，根据n＝
C．光从折射率大的介质射入折射率小的介质时可能发生全反射
√
D．光从其传播速度大的介质射入其传播速度小的介质时可能发生全反射
AC
[当光从光密介质(折射率大的介质)射入光疏介质(折射率小的介质)时
有可能发生全反射；由n＝ 可知，光在折射率大的介质中传播速度小，在
折射率小的介质中传播速度大，故A、C正确，B、D错误。]
高中物理第四章光4光的干涉课件教科选修34教科高二选修34物理课件
12/10/2021
第五页，共十九页。
自主预习
目标
(mùbiāo)
导航
预习(yùxí
)导
引
一
二
合作探究
三
6.如果两列光不是在真空或空气(kōngqì)中传播,而是在折射率为n(绝对折
射率)的介质中传播,对明暗条纹判断时,若光的波长还是用光在真空或空气中
相等。当用波长为0.75 μm的单色光照射时,P是位于O点上方的第二条亮条纹位
置,若换用波长为0.6 μm的单色光做实验,P处是亮条纹还是暗条纹?在OP之间
共有几条暗条纹?
思路分析解答本题的关键(guānjiàn)是理解干涉现象中产生亮条纹与暗条
纹的条件。
12/10/2021
第十四页，共十九页。
自主预习
若在双缝中的一缝前放一红色滤光片(只能(zhī nénɡ)透过红光),另一缝前放一
绿色滤光片(只能透过绿光),已知红光与绿光的频率、波长均不相等,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,其他颜色的双缝干涉条纹仍然存
在
C.任何颜色的双缝干涉条纹都不存在,但屏上仍有光亮
自主预习
第四节 光的干涉
12/10/2021
第一页，共十九页。
合作探究
自主预习
目标
(mùbiāo)
导航
预习(yùxí
)
导引
1.了解光的干涉及特点。
学习目标
重点难点
2.知道光产生干涉的条件。
3.会分析薄膜上的干涉条纹及其特点
1.对明暗条纹成因的理解。
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高中物理必修四光学课件
一、光线的传播特性
光线是沿直线传播的，具有一定的传播速度。
光线沿直线传播的表
现为直线传播特性，这一特性可以用光的直线传播原理来解释。
通过
实验发现，光总是沿着直线传播，不会发生弯曲。
根据光线传播的直线特性，在光学研究中我们可以使用光线追迹法
来描述光线的传播路径和发生的现象。
二、光的反射定律
光线在发生反射时会遵循反射定律。
反射定律表明，入射光线、反
射光线和法线所在的平面上的入射角和反射角相等。
这一定律的实验
结果由光的直线传播和透明介质的表面光滑度决定。
三、光的折射现象
当光从一种介质穿过界面进入另一种介质时，会发生光的折射现象。
光的折射是由于光在不同介质中的传播速度不同所引起的。
根据光的
折射定律，光在折射界面上的入射角、折射角和两种介质的折射率之
间存在一定的关系，即较大折射率的介质中光线偏离法线方向较远。
四、光的色散现象
光的色散是指光在通过透明介质时，由于不同频率的光波速度不同
而引起的分离现象。
经过折射后，不同波长的光会发生不同程度的偏
离，从而产生色散。
根据光的色散原理，我们可以将白光分解为七种
颜色，即红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色。
五、光的干涉现象
当两束或多束光波相遇时，光的干涉现象就会发生。
干涉现象是由
于光的波动性而引起的。
根据干涉现象，我们可以分为构成干涉波的
相干光与相干条件，并引申出了干涉分光计、菲涅尔双缝干涉等应用。
六、光的衍射现象
光的衍射是指光通过障碍物或当光通过孔径较小时，将光进行扩散
的现象。
衍射现象表明，光具有波动的性质。
光的衍射在日常生活中
也有许多应用，例如衍射光栅、衍射望远镜等。
七、光的偏振现象
光的偏振是指光振动方向发生改变的现象。
只有一种振动方向的光
称为偏振光。
通过偏振片可以消除光的偏振，并且用偏振片可以实现
光的偏振。
八、光的反射与折射的应用
光的反射与折射在日常生活中有着广泛的应用。
例如，平面镜、凸
透镜、凹透镜等都是基于光的反射与折射原理制作的光学器件。
这些
器件用于光学仪器、眼镜、相机等领域，为人们的生活和科学研究提
供了极大的便利。
九、光的介质与光学仪器
在光学研究中，光与介质的相互作用起着重要的作用。
光的介质可以通过各种材料来实现，例如空气、玻璃、水等。
不同介质对光的传播和产生的影响也不尽相同，这为制造各种光学仪器提供了基础。
结语
通过本课件，我们对高中物理必修四光学的基础知识和概念有了更深入的了解。
光学作为物理学中的重要分支，不仅在日常生活中有广泛应用，也为现代科学技术的发展提供了坚实的基础。
希望本课件对大家的学习和理解有所帮助，能够更好地掌握光学的知识。