选修3-4整体教案.ppt

露珠 2、海市蜃楼 中新网2004年3月16日电 ，15日上午11时30分左右(北京时间10时30分)，日本根室市职员谷口博之在北海道根室市海域的根室海峡上空，观测到了船悬于半空的海市蜃楼奇观，并将其拍摄下来。 三、生活中的全反射现象 大气中的光现象——海市蜃楼（海面） 解释：海面上下层空气温度低，密度大，折射率大，上层空气温度高，密度小，折射率小，远方物体发出的光线向空中入射时不断折射弯曲，到某高度时发生全反射，再射会地面，观察者感觉这光线来自空中。 正立虚象 中央电视台记者2001年9月12日沿着青藏公路经过海拔2675米的万长盐桥时，突然看到远处的戈壁上，有沙丘飘浮在天空中，在阳光和浮云的作用下，沙丘不断变幻着颜色，沙丘的周围是“波光粼粼的湖水”，水面映出清晰的倒影。 大气中的光现象——沙漠蜃景（沙漠或马路） 解释：贴近地面空气温度高，密度小，折射率小，上层空气温度低，密度大 ，折射率大 。远方物体发出的有些光线向地面入射时不断折射弯曲，到地面附近时发生全反射，再折向上射向远处空中，观察者感觉这光线来自地下。 倒立虚象 实验二、在狭缝宽度一定的情况下，波长对衍射实验的影响 结论：窄缝宽度跟波长相差不多时，有明显的衍 射现象 发生明显衍射现象的条件：障碍物或孔的尺寸比波长小,或跟波长相差不多. 说明:障碍物或孔的尺寸大小,并不是决定衍射能否发生的条件,仅是衍射现象是否明显的条件.一般情况下,波长较大的波容易产生显著衍射现象. 一、波的独立传播定律 在波的传播过程中，每列波的频率、振幅、波长、振动方向、传播方向都不因其他波的存在而改变。 问题：在相遇时，两列波发生叠加，介质中的质点是怎么运动的呢？ 开始相遇 部分叠加 波峰相遇 相遇后 波的叠加演示实验 t 时刻 (t +Δt）时刻 (t +2Δt）时刻 (t +3Δt）时刻 (t +4Δt）时刻 二、波的叠加原理 几列波在重叠的区域里，介质中的质点同时参与这几列波引起的的振动，任一质点的振动位移都为几列波单独存在时引起的振动位移的矢量和。 速度、加速度也同样如此。 本质是运动的合成。 问题：它们发出的波在空间叠加后会出现什么现象？ 两个波源：频率相同，振动方向相同，且相位相同 振动减弱 振动加强 Δr=nλ，n=0，1，2，3，… Δr= ，n=0，1，2，3，… 干涉现象： 空间有振动加强点，有振动减弱点，振动加强点和振动减弱点相间隔，且在空间不随时间发生变化，稳定分布。 这种强弱分布图叫干涉图样。 三、波的干涉 干涉条件： 波源的振动频率相同，相位差恒定，振动方向相同，或有相同方向的振动分量。 这样的波源叫相干波源。 17世纪明确形成了两大对立学说 牛顿 惠更斯 由于波动说没有数学基础以及牛顿的威望使得微粒说一直占上风 这里的光子完全不同于牛顿所说的“微粒” 19世纪初证明了波动说的正确性 19世纪末光电效应现象使得爱因斯坦在20世纪初提出了光子说：光具有粒子性 光既具有波动性，又具有粒子性 1、现象：光从空气射到玻璃上，在界面上一部分光发生反射，回到空气中；另一部分光射入玻璃中，并改变了原来的传播方向。 2、定律 (1)反射定律：反射光线与入射光线、法线在同一个平面内，反射光线与入射光线分别位于法线两侧，反射角等于入射角。 (2)折射定律：折射光线与入射光线、法线在同一个平面内，折射光线与入射光线分别位于法线两侧，又称为斯涅耳定律 。（思考：折射角与入射角有什么关系呢？） 一、光的反射和折射： N N’ 空气 玻璃 i r O A B 特点：三线共面，分居法线两侧。 界面 法线 入射光线 折射光线 入射角 折射角 a 反射角 1、折射定律： （1）折射光线、入射光线、法线在同一平面内；（2）折射光线、入射光线在法线两侧； （3） θ1 θ2 空气 玻璃 N N A O B 入射角的正弦跟折射角的 正弦成正比，如果用n12来表示这个比例常数，就有： 二、光的折射率： 光从真空中进入某种 介质发生折射时, 入射角的正弦和折射角的正弦之比 2、折射率: 光从一种介质射入另一种介质时，虽然入射角的正弦跟折射角的正弦之比为一常数n，但是对不同的介质来说，这个常数n是不同的，它是一个反应介质光学性质的物理量。物理学中把光从真空射入某种介质发生折射时，入射角与折射角的正弦之比n，叫做这种介质的绝对折射率。 研究表明，光在不同介质的速度不同，这也是光发生折射的原因。 3、某种介质的折射率，等于光在真空中的传播速度c跟光在这种介质中的传播速度v之比．即