物理光学包括哪些部分? 高中物理光学包括哪些内容
\u7269\u7406\u5149\u5b66\u5305\u62ec\u54ea\u4e9b\u90e8\u5206\u7269\u7406\u5149\u5b66\u662f\u7814\u7a76\u5149\u7684\u57fa\u672c\u5c5e\u6027\uff0c\u5305\u62ec\u5b83\u7684\u4f20\u64ad\u89c4\u5f8b\u548c\u5b83\u4e0e\u7269\u8d28\u4e4b\u95f4\u7684\u76f8\u4e92\u4f5c\u7528\u3002\u4e3b\u8981\u5305\u62ec\u7684\u5185\u5bb9\u6709\uff1a\u5149\u7684\u7535\u78c1\u6ce2\u7406\u8bba\u3001\u5149\u7684\u5e72\u6d89\u3001\u884d\u5c04\u3001\u5149\u7684\u504f\u632f\u548c\u6676\u4f53\u5149\u5b66\u7b49\u7b49\u3002
\u4e0e\u51e0\u4f55\u5149\u5b66\u7684\u533a\u522b\u662f\uff1a\u51e0\u4f55\u5149\u5b66\u662f\u4ee5\u5149\u7ebf\u4e3a\u57fa\u7840\uff0c\u7528\u51e0\u4f55\u65b9\u6cd5\u7814\u7a76\u5149\u5728\u4ecb\u8d28\u4e2d\u7684\u4f20\u64ad\u89c4\u5f8b\u53ca\u5149\u5b66\u7cfb\u7edf\u7684\u4f20\u64ad\u7279\u6027\u3002\u6211\u7684\u7406\u89e3\u662f\uff0c\u51e0\u4f55\u5149\u5b66\u4ece\u73b0\u8c61\u51fa\u53d1\uff0c\u901a\u8fc7\u5bf9\u5149\u7684\u4e00\u4e9b\u57fa\u672c\u73b0\u8c61\u7684\u7814\u7a76\uff0c\u5f97\u51fa\u5149\u7684\u4e00\u4e9b\u57fa\u672c\u6027\u8d28\uff0c\u8fdb\u800c\u7814\u7a76\u4e0e\u4e4b\u76f8\u5173\u7684\u5149\u5b66\u95ee\u9898\u3002\u7269\u7406\u5149\u5b66\u504f\u91cd\u4e8e\u4ece\u5149\u7684\u672c\u8d28\u5c5e\u6027\u7814\u7a76\u5b83\u7684\u6027\u8d28\u3002\u4e24\u8005\u4e0d\u662f\u5bf9\u7acb\uff0c\u800c\u662f\u76f8\u8f85\u76f8\u6210\uff0c\u5404\u6709\u5404\u7684\u5e94\u7528\u3002
\u6298\u5c04\u3001\u53cd\u5c04\u3001\u900f\u955c\u3001\u9762\u955c\u6210\u50cf\u89c4\u5f8b\u3001\u5149\u7684\u6ce2\u4e8c\u8c61\u6027\uff08\u5b9e\u9a8c\uff1a\u5e72\u6d89\u3001\u884d\u5c04\uff09\u3001\u7535\u5b50\u8f68\u9053\u80fd\u7ea7\uff08\u8fd9\u90e8\u5206\u4e0e\u5316\u5b66\u6709\u4e00\u5b9a\u5173\u7cfb\uff0c\u5728\u5927\u5b66\u6709\u7269\u7406\u5316\u5b66\u3001\u5316\u5b66\u7269\u7406\u4e13\u4e1a\uff09\u7b49\u3002
物理光学——人类对光本性的认识发展过程(1)微粒说(牛顿) 基本观点 认为光像一群弹性小球的微粒。实验基础 光的直线传播、光的反射现象。困难问题 无法解释两种媒质界面同时发生的反射、折射现象以及光的独立传播规律等。
(2)波动说(惠更斯) 基本观点 认为光是某种振动激起的波(机械波)。实验基础 光的干涉和衍射现象。
①个的干涉现象——杨氏双缝干涉实验
条件 两束光频率相同、相差恒定。装置 (略)。 现象 出现中央明条,两边等距分布的明暗相间条纹。解释 屏上某处到双孔(双缝)的路程差是波长的整数倍(半个波长的偶数倍)时,两波同相叠加,振动加强,产生明条;两波反相叠加,振动相消,产生暗条。应用 检查平面、测量厚度、增强光学镜头透射光强度(增透膜).
②光的衍射现象——单缝衍射(或圆孔衍射)
条件 缝宽(或孔径)可与波长相比拟。装置 (略)。现象 出现中央最亮最宽的明条,两边不等距发表的明暗条纹(或明暗乡间的圆环)。困难问题 难以解释光的直进、寻找不到传播介质。
(3)电磁说(麦克斯韦) 基本观点 认为光是一种电磁波。 实验基础 赫兹实验(证明电磁波具有跟光同样的性质和波速)。各种电磁波的产生机理 无线电波 自由电子的运动;红外线、可见光、紫外线 原子外层电子受激发;x射线 原子内层电子受激发;γ射线 原子核受激发。可见光的光谱 发射光谱——连续光谱、明线光谱;吸收光谱(特征光谱。 困难问题 无法解释光电效应现象。
(4)光子说(爱因斯坦) 基本观点 认为光由一份一份不连续的光子组成每份光子的能量E=hν。实验基础 光电效应现象。装置 (略)。现象 ①入射光照到光电子发射几乎是瞬时的;②入射光频率必须大于光阴极金属的极限频率ν。;
③当ν>v。时,光电流强度与入射光强度成正比;④光电子的最大初动能与入射光强无关,只随着人射光灯中的增大而增大。解释 ①光子能量可以被电子全部吸收.不需能量积累过程;②表面电子克服金属原子核引力逸出至少需做功(逸出功)hν。;③入射光强。单位时间内入射光子多,产生光电子多;④入射光子能量只与其频率有关,入射至金属表,除用于逸出功外。其余转化为光电子初动能。 困难问题 无法解释光的波动性。
(5)光的波粒二象性 基本观点 认为光是一种具有电磁本性的物质,既有波动性。又有粒子性。大量光子的运动规律显示波动性,个别光子的行为显示粒子性。实验基础 微弱光线的干涉,X射线衍射.
几何光学、物理光学和量子光学。
几何光学是从几个由实验得来的基本原理出发,来研究光的传播问题的学科。它利用光线的概念、折射、反射定律来描述光在各种媒质中传播的途径,它得出的结果通常总是波动光学在某些条件下的近似或极限。
物理光学是从光的波动性出发来研究光在传播过程中所发生的现象的学科,所以也称为波动光学。它可以比较方便的研究光的干涉、光的衍射、光的偏振,以及光在各向异性的媒质中传插时所表现出的现象。
波动光学的基础就是经典电动力学的麦克斯韦方程组。波动光学不详论介电常数和磁导率与物质结构的关系,而侧重于解释光波的表现规律。波动光学可以解释光在散射媒质和各向异性媒质中传播时现象,以及光在媒质界面附近的表现;也能解释色散现象和各种媒质中压力、温度、声场、电场和磁场对光的现象的影响。
量子光学 1900年普朗克在研究黑体辐射时,为了从理论上推导出得到的与实际相符甚好的经验公式,他大胆地提出了与经典概念迥然不同的假设,即“组成黑体的振子的能量不能连续变化,只能取一份份的分立值”。
物理光学包括光的传播和光的本性
绛旓細鐗╃悊鍏夊鏄爺绌跺厜鐨勫熀鏈睘鎬э紝鍖呮嫭瀹冪殑浼犳挱瑙勫緥鍜屽畠涓庣墿璐ㄤ箣闂寸殑鐩镐簰浣滅敤銆涓昏鍖呮嫭鐨勫唴瀹规湁锛氬厜鐨勭數纾佹尝鐞嗚銆佸厜鐨勫共娑夈佽灏勩佸厜鐨勫亸鎸拰鏅朵綋鍏夊绛夌瓑銆備笌鍑犱綍鍏夊鐨勫尯鍒槸锛氬嚑浣曞厜瀛︽槸浠ュ厜绾夸负鍩虹锛岀敤鍑犱綍鏂规硶鐮旂┒鍏夊湪浠嬭川涓殑浼犳挱瑙勫緥鍙婂厜瀛︾郴缁熺殑浼犳挱鐗规с傛垜鐨勭悊瑙f槸锛屽嚑浣曞厜瀛︿粠鐜拌薄鍑哄彂锛岄氳繃瀵瑰厜...
绛旓細1锛鍏夋簮锛氳嚜韬兘澶 鐨勭墿浣撳彨鍏夋簮銆2锛鍏夌殑鑹叉暎锛氬皢鍏夊垎瑙f垚绾 銆侀粍銆佺豢銆佽摑銆 銆佺传涓冪鑹插厜鐨勭幇璞″彨鍏夌殑鑹叉暎銆3锛庡厜鐨勪笁鍘熻壊锛 銆 銆 锛涢鏂欑殑涓夊師鑹诧細 銆 銆 銆4锛庣孩澶栫嚎涓昏鐗圭偣锛氱儹鏁堝簲锛屽簲鐢細鍙栨殩銆佹憞鎺с佹帰娴嬨佸瑙嗙瓑 5锛庣传澶栫嚎涓昏鐗圭偣锛氫娇鑽у厜鐗╄川鍙戝厜...
绛旓細锛1锛夊井绮掕锛堢墰椤匡級 鍩烘湰瑙傜偣 璁や负鍏夊儚涓缇ゅ脊鎬у皬鐞冪殑寰矑銆傚疄楠屽熀纭 鍏夌殑鐩寸嚎浼犳挱銆佸厜鐨勫弽灏勭幇璞°傚洶闅鹃棶棰 鏃犳硶瑙i噴涓ょ濯掕川鐣岄潰鍚屾椂鍙戠敓鐨勫弽灏勩佹姌灏勭幇璞′互鍙婂厜鐨勭嫭绔嬩紶鎾寰嬬瓑銆傦紙2锛夋尝鍔ㄨ锛堟儬鏇存柉锛 鍩烘湰瑙傜偣 璁や负鍏夋槸鏌愮鎸姩婵璧风殑娉紙鏈烘娉級銆傚疄楠屽熀纭 鍏夌殑骞叉秹鍜岃灏勭幇璞°傗憼涓殑骞叉秹鐜拌薄...
绛旓細鐗╃悊鍏夊鐨勮В閲 鍏夊鐨勪竴閮ㄥ垎銆 鐮旂┒ 鍏夌殑鏈э紝鍏夊湪 浼犳挱 杩囩▼涓強涓 鐗╄川 鐩镐簰 浣滅敤鏃跺嚭鐜扮殑 骞叉秹 銆佽灏勩佸亸鎸佸惛鏀躲佹暎灏勩佽壊鏁锛屼互鍙婅崸鍏夈佺7鍏夈佹縺鍏夈佸厜鐢垫晥搴旂瓑鐜拌薄銆鍖呮嫭娉㈠姩鍏夊鍜岄噺瀛愬厜瀛绛夊唴瀹广 璇嶈鍒嗚В 鐗╃悊鐨勮В閲 鈭朵簨鐗╃殑鍐呭湪 瑙勫緥 鎴 閬撶悊 浜烘儏 鐗╃悊 鈭剁墿鐞嗗璇︾粏瑙i噴.浜嬬悊銆傘...
绛旓細楂樹腑鐗╃悊鐨勫厜瀛︾殑涓昏鐭ヨ瘑鐐规湁 1銆鍑犱綍鍏夊锛氬厜鐨勫弽灏勩佹姌灏勶紝鍏ㄥ弽灏勩佸厜鐨勮壊鏁c2銆佸厜鐨勬湰鎬э細鍏夌殑骞叉秹銆佸厜鐨勮灏勩佸厜鐨勫亸鎸佸厜璋銆佸厜鐨勬尝绮掍簩璞℃с佸厜鐢垫晥搴斻佸悍鏅】鏁堝簲銆佸痉甯冪綏鎰忔尝銆
绛旓細楂樹腑鐗╃悊鐨勫厜瀛︾殑涓昏鐭ヨ瘑鐐规湁 1銆佸嚑浣曞厜瀛锛氬厜鐨勫弽灏勩佹姌灏勶紝鍏ㄥ弽灏勩鍏夌殑鑹叉暎銆2銆佸厜鐨勬湰鎬э細鍏夌殑骞叉秹銆佸厜鐨勮灏勩佸厜鐨勫亸鎸佸厜璋便佸厜鐨勬尝绮掍簩璞℃с佸厜鐢垫晥搴斻佸悍鏅】鏁堝簲銆佸痉甯冪綏鎰忔尝銆
绛旓細1.鍔涘閮ㄥ垎锛氫節骞寸骇鐗╃悊鐨勫姏瀛﹂儴鍒嗕富瑕鍖呮嫭鐗涢】涓夊畾寰嬨佸姏鐨勫悎鎴愪笌鍒嗚В銆佹懇鎿﹀姏绛夊唴瀹广傝繖浜涚煡璇嗙偣娑夊強鍒扮墿浣撶殑杩愬姩鐘舵併佸姏鐨勪綔鐢ㄦ晥鏋滅瓑姒傚康锛岄渶瑕佸鐢熷叿澶囪緝寮虹殑閫昏緫鎬濈淮鑳藉姏鍜岀┖闂存兂璞¤兘鍔涖2.鍏夊閮ㄥ垎锛氫節骞寸骇鐗╃悊鐨勫厜瀛﹂儴鍒嗕富瑕佸寘鎷厜鐨勪紶鎾佸弽灏勩佹姌灏勭瓑鍐呭銆傝繖浜涚煡璇嗙偣娑夊強鍒板厜鐨勪紶鎾寰嬨佸厜鐨勫弽灏...
绛旓細鈷夊厜鐨勫弽灏勫畾寰:涓闈簩渚т笁绛夊ぇ.銆愬叆灏勫厜绾垮拰娉曠嚎闂寸殑澶硅鏄叆灏勮.鍙嶅皠鍏夌嚎鍜屾硶绾块棿澶硅鏄弽灏勮.銆戝钩闈㈤暅鎴愬儚鐗圭偣锛氳櫄鍍,绛夊ぇ,绛夎窛绂,涓庨暅闈㈠绉.鐗╀綋鍦ㄦ按涓掑奖鏄櫄鍍忓睘鍏夌殑鍙嶅皠鐜拌薄.鈷鍏夌殑鎶樺皠鐜拌薄鍜岃寰嬶細鐪嬪埌姘翠腑绛峰瓙銆侀奔鐨勮櫄鍍忔槸鍏夌殑鎶樺皠鐜拌薄.鍑搁忛暅瀵瑰厜鏈変細鑱氬厜绾夸綔鐢,鍑归忛暅瀵瑰厜鏈夊彂鏁...
绛旓細1銆佹ц川涓嶅悓 鐗╃悊鍏夊鏄粠鍏夌殑娉㈠姩鎬у嚭鍙戞潵鐮旂┒鍏夊湪浼犳挱杩囩▼涓墍鍙戠敓鐨勭幇璞★紝瀹冨彲浠ユ瘮杈冩柟渚跨殑鐮旂┒鍏夌殑骞叉秹銆佸厜鐨勮灏勩佸厜鐨勫亸鎸紝浠ュ強鍏夊湪鍚勫悜寮傛х殑濯掕川涓紶鎻掓椂鎵琛ㄧ幇鍑虹殑鐜拌薄銆備富瑕佹槸鐞嗚鐮旂┒銆傚簲鐢ㄥ厜瀛﹀畠涓昏鏄瑙鍑犱綍鍏夊銆佸吀鍨嬪厜瀛︿华鍣ㄥ師鐞嗐佸厜搴﹀銆佽壊搴﹀銆佸厜绾ゅ厜瀛︾郴缁熴佹縺鍏夊厜瀛︾郴缁熷強绾㈠鍏夊...
绛旓細鍏夊鍖呮嫭涓ゅぇ閮ㄥ垎鍐呭锛鍑犱綍鍏夊鍜岀墿鐞嗗厜瀛︼紟鍑犱綍鍏夊锛堝張绉板厜绾垮厜瀛︼級鏄互鍏夌殑鐩寸嚎浼犳挱鎬ц川涓哄熀纭锛岀爺绌跺厜鍦ㄧ叅璐ㄤ腑鐨勪紶鎾寰嬪強鍏跺簲鐢ㄧ殑瀛︾锛涚墿鐞嗗厜瀛︽槸鐮旂┒鍏夌殑鏈с佸厜鍜岀墿璐ㄧ殑鐩镐簰浣滅敤瑙勫緥鐨勫绉戯紟涓銆侀噸瑕佹蹇靛拰瑙勫緥 锛堜竴锛夈佸嚑浣曞厜瀛﹀熀鏈蹇靛拰瑙勫緥 1銆佸熀鏈寰 鍏夋簮鍙戝厜鐨勭墿浣擄紟鍒嗕袱澶х被锛氱偣鍏夋簮...