高二物理 人类对光的本性的认识 ppt.ppt

* * 人类对光的本性 的认识 问题的提出 光学或光的学问最初的出现，是试图回答为什麽人能够看见周围物体这样一个问题--------------光到底是什麽？？？ 光的一种基本性质是： 光在同一种均匀物质里是直线传播的 事实 影的形成 小孔成像 光的另一种性质是 光线具有相交时互不扰乱的本领---- 光传播的独立性 光的本性学说的发展史 萌芽期 （2300多年以前---17世纪） 17世纪的微粒说和波动说 19世纪初波动说理论的完善与发展 19世纪下半叶光的电磁说 20世纪初光的量子说（光子说） 光的波粒二象性 ----------------？？？ 1、微粒说：牛顿主张的学说 （1）内容：光是沿直线高速传播的粒子流。 （2）主要代表人物：牛顿。 （3）提出依据：光的直线传播。 （4）能解释的现象 光的直线传播 光的反射定律 影的形成 光的色散现象。 17世纪的微粒说和波动说 17世纪的微粒说和波动说 （5）微粒说的困难 不能解释： 光的独立传播定律 介质表面同时存在的反射及折射现象微粒说遇到困难 光的衍射现象更难用微粒说解释。 2、波动说：惠更斯提出的学说 ①内容：光是某种振动在介质中的传播，即光是某种波。 ②主要代表人物：惠更斯。 ③实验基础：光的独立传播规律。 ④能解释的现象：光的反射、 折射 光的独立传播规律 ⑤波动说的困难：理论粗糙 对波动过程基本特征（空间、时间的双重周期性）缺乏足够明确的表述 未能意识到波长短 不能解释：光的衍射、光的直线传播 （2）微粒说与波动说的争论 ①争论的焦点： 对折射现象的分析，两种学说得到不同结论 ②微粒说占上风原因 19世纪波动说的复兴 杨氏干涉实验 菲涅耳的贡献： 1815年菲涅耳光的衍射 惠更斯——菲涅耳原理 1818小孔衍实验 泊松亮斑： 波动说的称雄：光的干涉和衍射现象无可置辩地说明光具有波动性。19世纪前期，光的波动理论已圆满地解释了光的直线传播和独立传播定律；光的反射与折射定律；对于光的干涉、衍射等现象也做了理论上的解释与实验上的验证。特别是在“泊松亮斑”的事实下，微粒说迅速崩溃，波动说得到人们的公认。至此，光的波动说发展进入了全盛时期。 3、电磁说：麦克斯韦建立的理论 （1）内容：光是一种电磁波。 （2）代表人物：麦克斯韦。 （3）提出背景 （4）实验验证：赫兹实验 赫兹实验成果 产生了电磁波 证明了电磁波也跟光波一样具有反射、折射、干涉、衍射等性质 通过干涉实验测出了一定频率的电磁波的波长 算出了电磁波的波速 结果说明麦克斯韦的光的电磁理论是正确的 4、光子说：爱因斯坦创立的学说 （1）内容： （2）代表人物： （3）实验基础：光电效应。 *