光的波动性和粒子性

《光的波动性和粒子性》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、光的波动性和光的粒子性【教学结构】光的波动性：一.讲述人类对光的本性的认识过程。有益掌握教材内容的层次和系统，学生主动学习。二.光的干涉1.复习机械波的叠加，干涉现象，干涉产生条件，干涉现象的成因。2.做好双缝干涉实验，注意向学生介绍实验装置，观察实验现象。3.光的干涉现象：用太阳光实验时光屏上有彩色条纹，中间为白色光，两侧由紫到红，用单色光实验时，屏上呈明暗相间条纹，中间为亮纹。干涉现象是波特有的现象，光的干涉现象说明光是波，但不是机械波。光的频率、波长、波速是描述光的特征量。4.光的干涉条件：必须是相干光源产生的光叠加时才能出现干涉现象。杨氏相干光源：

2、如图1所示，光线入射单缝S，S为光源，双缝S1、S2相距很近且距离S等距离，S光源的光传播到S1、S2时，S1、S2成为两个完全相同的光源，它们具有相同频率，恒定相差。5.光的干涉现象的成因：如图2所示。O点距S1、S2距离相等，两束光到O点时“振动”情况完全相同，叠加时互相加强，应为明纹或白光。屏上任意一点A，距S1、S2分别为L1、L2，=L1－L2，为光传播路程之差。当时，两束光应相互加强，为明纹，n为1、2、3……，λ为波长。时，两束光应相互减弱为暗纹。n为0、1、2……。6.薄膜干涉演示实验：金属丝圆环蘸一下肥皂液，形成一层肥皂膜，用单色光照射肥

3、皂膜，圆环肥皂膜上就产生明暗相间的干涉条纹。如何用光的干涉知识解释这一现象，是教学过程中的关键问题。(1)实验装置的特点，肥皂膜在重力作用下而成上薄下厚的楔形，我们虽然不能明显观察到上薄下厚，但是这样微小的厚度之差与光的波长相比还是相当大的。(2)前后膜对入射光线的反射的两列光波同频率。相差恒定满足光产生干涉的条件。(3)前后膜反射两列光波的路程不同，后膜反射光的路程与前膜反射光路之差正好为入射处膜厚度的2倍，对于不同的入射处膜厚度不同，某处膜厚度的2倍正好为波长整数倍时，该处两列光波互相加强，出现明纹，若正好半个波长的奇数倍，互相减弱则为暗纹。薄膜干射的

4、应用：检查精密零件表面质量，增透膜。认真阅读教科书，掌握书上的知识就可以了。关于增透膜的理解问题：只要从能量角度去分析即可顺当理解，两列反射光波互相低消，但不是能量消失，而减少反射光线，增加透过光的强度。三.光的衍射51.衍射现象也是波特有现象，光能发生衍射说明光是波。2.做好衍射实验，用激光做实验效果好，如图3所示，S为点源，当档板小孔较大，在光屏上出现亮斑，亮斑大小由光沿直线传播规律决定如甲、乙图示规律，当小孔很小时，光斑不仅不减小反而增大，出现明暗相间的圆环，光线能传播到被挡板挡住的区域，如丙所示。光线绕过障碍物的现象叫光的衍射。利用单缝也能产生光的

5、衍射现象。3.产生明显衍射的条件：小孔或障碍物的大小与光的波长差不多时可产生明显衍射。关于光的干涉，衍射不仅要掌握干涉，衍射现象，产生条件，会区分干涉和衍射，还应该清楚光的干涉、衍射现象说明光具有波动性。四.光的颜色和频率的关系。光的颜色是由频率决定的，当频率不变时，光的颜色不变。可见光中的七色光的由红到紫频率逐渐增大，红光频率最小，紫光频率最大。在真空中各种色光传播速度相同，根据C=，可知红光波长最大，紫光波长最小。在不同介质中光传播速度不同，同一种介质中各种色光传播速度也不同。介质对频率高的色光折射率大，对红光的折射率最小，传播波速最大，对紫光的折射率

6、最大，传播速度最小。无论在什么介质中光的频率均不变化。五.光是电磁波1.光和电磁波有很多相同点：传播速度都为C=3.00×108m/s，都可在真空中传播，都能产生反射、折射、干涉、衍射等现象，且其规律相同，实验证实光是电磁波。2.电磁波谱可见光：能够引起人视觉的光线，在电磁波中是一个很窄的波段。红外线：在光谱的红光区外侧一种看不见的光线。特点：热效应。温度高的物体发出红外线较多。红外线的应用：①利用红外线热作用加热，例如：红外线炉，红外线烤箱，红外线干燥器。②远距离摄影，红外线遥感，军事上用的夜视仪。红外线的频率比红光还低。紫外线：在光谱的紫光区外侧的一种

7、看不见的光线，特点：化学效应。一切高温物体发出的光都含紫外线，紫外线的应用：①利用紫外线很容易使照相底片感光，用紫外线照相能分辨出细微的差别。②紫外线有消毒杀菌的作用，紫外线频率比紫光频率高。伦琴射线：比紫外线频率还高的一种电磁波，又称x射线，有很强的穿透能力，例如：人体透视，检查金属部件是否有砂眼，裂纹。γ射线：比伦琴射线频率还高的一种电磁波，穿透能力很强。电磁波谱：无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、γ射线结合起来，构成了范围广泛的电磁波谱。按上列顺序应是频率由低到高的排列。上述各种光本质上都是相同的都是电磁波，只是产生的机理不同。由频率不同各

8、自表出不同的特性。六.光谱和光谱分析51.分光镜：结构和原理：如图