《物理》下册第五节--光的电磁理论课件.ppt

1、 雨后彩虹中那些绚丽的彩色是从哪里来的？一、光的电磁说一、光的电磁说 在19世纪初，光的波动说获得很大成功，逐渐得到人们公认。一种错误的认识：假设在宇宙空间充满一种用来传播光波的特殊物质“以太”，实验证明宇宙空间不存在“以太”，这种认识是错误的。19世纪60年代，英国物理学家麦克斯韦提出电磁场的理论，预言了电磁波的存在，并提出电磁波在真空中的传播的速度与真空中的光速相同，麦克斯韦认为这不是一种巧合，而是表明光与电磁现象之间有本质的联系。由此他提出光的电磁波学说光的电磁波学说。1光的电磁说光的电磁说即光在本质上是一种电磁波。2光速、波长、频率之间的关系c【做一做做一做】P 1让太阳光或激光通过一

2、个偏振片，将透射光透射到光屏上。然后以入射光的方向为轴旋转偏振片，观察透射光是否有变化。2再取一个同样的偏振片放在第一个偏振片的后面，以入射光为轴旋转第二个偏振片时，观察透射光是否有变化。实验结果：1透射光无变化；2透射光由亮变暗，再由暗变亮。QPPQ二、光的偏振二、光的偏振 光是一种波动，那么光是横波还是纵波？什么现象能区别横波和纵波？绳波穿过狭缝实验绳波穿过狭缝实验 当狭缝的方向与绳的振动方向相同时，绳上的横波可以通过；当狭缝的方向与绳的振动方向垂直时，绳上的横波就不能通过，这种现象叫做横波的偏振。无论怎样旋转狭缝，纵波都能通过，即纵波没有偏振现象。弹簧波通过狭缝实验弹簧波通过狭缝实验 1

3、横波的偏振横波的偏振 横波不能通过与振动方向垂直的狭缝的现象叫做横波的偏振横波的偏振。2偏振片的特性偏振片的特性 偏振片由特定的材料制成，它上面有一个特殊的方向叫偏振方向，只有振动方向与偏振方向平行的光波才能通过偏振片，偏振片对光波的作用就像狭缝对于机械波的作用一样。3自然光自然光 普通光源发出的光叫自然光（自然光（如太阳、电灯等），它包含着在垂直于传播方向的平面上、沿一切方向振动的光，而且沿各个方向振动的光波的强度相同。PQPPQb)a)Q 光的偏振实验分析光的偏振实验分析 4偏振光偏振光 光波只沿着一个特定的方向振动光波只沿着一个特定的方向振动，这种光叫偏振光偏振光。5光波是横波光波是横波

4、 光存在偏振现象，光波是一种光波是一种横波横波。三、光的色散三、光的色散 光的色散光的色散 当一束白光通过三棱镜折射，在三棱镜后产生按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫各色光依次排列的现象，称为光的色散光的色散。光谱光谱 光屏上颜色按一定顺序分布的长像条叫光谱光谱。光的颜色光的颜色 光的颜色决定于光的频率。当光在不同介质间传播时，频率不变，波长和波速变化。光色 波长/nm 频率/Hz 中心波长/nm 红770622 3.910144.81014660橙622597 4.810145.01014610黄597577 5.010145.41014570绿577492 5.410146.11014540蓝4

5、92470 6.110146.41014480靛470455 6.410146.61014460紫455400 6.610147.41014430表13-2白白红红紫紫绿绿绿绿四、单色光和复色光四、单色光和复色光 白白红红紫紫白白 复色光复色光 由单色光复合而成的光称为复色光复色光。色散就是复色光分解为单色光的现象。从色散现象可以看出，同一介质对不同颜色光的偏折程度是不同的，这是因为棱镜对不同频率的单色光有不同的折射率，棱镜对红光的折射率最小，红光的偏折最小；棱镜对紫光的折射率最大，紫光的偏折最大。五、电磁波谱五、电磁波谱 1电磁波谱电磁波谱 按照电磁波的波长（或频率）的大小，把它们依次排成一

6、个谱，称为电磁波谱电磁波谱。10-4 10-5 10-6 10-7 10-8 10-9 10-10 10-11 10-12 10-13 10-141012 1013 1014 1015 1016 1017 1018 1019 1020 1021 1022/m 3104无线电波无线电波红外线红外线紫外线紫外线X射线射线g g 射线射线 /Hz 104可见光可见光g g 线照射线照射X光透视光透视取暖器取暖器消毒柜消毒柜中短波中短波长波长波微波微波 在电磁波谱中，波长最长的是无线电波。其次是红外线、可见光和紫外线，这三部分合称光辐射光辐射。再次是X射线，波长最短的电磁波是射线。无线电波因波长的不同又分为长波、中波、短波、超短波和微波等。长波主要用于远洋长距离通信；中波多用于航海和航空定向以及一般无线电广播；短波多用于无线电广播、电报通讯；超短波、微波多用于电视、雷达、无线电导航。2红外线红外线 位于可见光谱中红光区域的外侧电磁波，叫做红外线红外线。红外线的最显著的特点是热效应。3紫外线紫外线 在紫光的外侧比紫光频率高的射线称为紫外线紫外线。它能使照相底板感光，荧光物质发光。在电磁波中，人眼可以看到的可见光仅占电磁波中很小的一部分，但是造就了绚丽多彩的世界。波长最短的X射线和g 射线的穿透本领很强，可以用于工业上金属探伤、医疗上人体透视及治疗肿瘤。