【正文】 2R處有一點(diǎn)光源 S，球心 O和光源 S皆在圓筒軸線上，如圖所示．若使點(diǎn)光源向右半邊發(fā)出的光最后全被黑球吸收，則筒的內(nèi)半徑 r最大為多少？ 解：自 S作球的切線 SM，并畫出 S經(jīng)管壁反射形成的虛像點(diǎn) S`，及由S`畫出球面的切線 S`N，如圖 1所示，由圖可看出，只要 S`M和 S`N之間有一夾角，則筒壁對從 S 向右的光線的反射光線就有一部分進(jìn)入球的右方，不會(huì)完全落在球上被吸收． 由圖可看出，如果 r的大小恰能使 S`M與 S`N重合，如圖 2，則 r 就是題所要求的筒的內(nèi)半徑的最大值．這時(shí) SM 與 MN的交點(diǎn)到球心的距離MO就是所要求的筒的半徑 r． 二、知識(shí)要點(diǎn) 1 …… 由由幾何關(guān)系可知： ?? 2s in1c os ???RRr由圖 2可得： ? ?RR 2s in ??綜上可得： Rr 3 32?二、知識(shí)要點(diǎn) （ 1） 19世紀(jì) 60年代，美國物理學(xué)家麥克斯韋發(fā)展了電磁理論，指出光是一種電磁波，使波動(dòng)說發(fā)展到了相當(dāng)完美的地步。雙縫干涉、薄膜干涉 光的本質(zhì)是什么？ 干涉現(xiàn)象是波獨(dú)有的特征，假設(shè)光真的是一種波，就必然會(huì)觀察到光的干涉現(xiàn)象 ． 思考： 干涉現(xiàn)象是波動(dòng)獨(dú)有的特征，如果光真的是一種波，就必然會(huì)觀察到光的干涉現(xiàn)象．你看見過光的干涉現(xiàn)象嗎？如果真的存在光的干涉現(xiàn)象，那么，光的干涉現(xiàn)象的干涉圖樣又是怎么樣？ 水波的干涉圖樣 思考： 相鄰的加強(qiáng)點(diǎn)間的距離與什么有關(guān)？ 思考： 為什么我們在日常生活中 觀察不到光的干涉現(xiàn)象？ 1801年，英國物理學(xué)家托馬斯 楊 1773~1829 S1 S2 P1 ΔS P1S2－ P1S1= ΔS 光程差 相當(dāng)于完全相同的波源 S S2 雙縫干涉 單色激光束 相干波源 形成明、暗條紋的條件： 光程差： 總結(jié)：明條紋 Δs=n λ n=0、 3…… 暗條紋 n=0、 3…… 雙縫干涉規(guī)律 : 屏 A 屏 B L1 L2 d 12LL?兩狹縫之間距離 d不變 亮 亮 亮 為什么雙縫的間距 d越小，條紋的間距越大？ d2 d1 12dd?為什么光的波長 λ越大，條紋的間距越大？ 亮 亮 影響相鄰兩明紋間的距離大小因素： ① 波長 λ ② 狹縫之間的距離 d ③ 為擋板與屏間的距離 l S1 S2 P1 P l ?dlx ??各色光在真空中的波長 光的 顏色 波長 nm 光的 顏色 波長 nm 紅 770－ 620 綠 580－ 490 橙 620－ 600 藍(lán)－靛 490－ 450 黃 600－ 580 紫 450－ 400 紅光波長最大，紫光波長最小 ?dLx ??白光 紅光 蘭光 亮暗相間彩色條紋． … … 白光的干涉圖樣是： 中央是白色條紋，兩側(cè)是彩色條紋 單色光的干涉圖樣是： 明暗相間的條紋，相鄰兩明紋的強(qiáng)弱、距離都差不多 小結(jié)： 當(dāng)屏上某點(diǎn)到雙縫的光程差是光波波長的整數(shù)倍時(shí)，在這些地方出現(xiàn)亮紋 當(dāng)屏上某點(diǎn)到雙縫的光程差是光波半波長的奇數(shù)倍時(shí)，在這些地方出暗紋 干涉條紋是等間距的，明暗相間； 同樣條件的雙縫實(shí)驗(yàn)，用不同的色光得到的相鄰亮（暗）條紋間的寬度不等。 D、 屏上無任何亮光 ． 不能 C 用單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí) ， 屏上出現(xiàn)明暗相間的干涉條紋 ， 屏上某處到兩狹鍵的距離之差滿足__________時(shí) ， 該處出現(xiàn)亮條紋；屏上某處到兩縫的距離之差滿足 _________時(shí) ， 該處出現(xiàn)暗條紋 ． 用白光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí) ， 得到彩色的干涉條紋 ，下列正確的說法是： （ ） A、 干涉圖樣的中央亮紋是白色的； B、 在靠近中央亮紋兩側(cè)最先出現(xiàn)的是紅色條紋； C、 在靠近中央亮紋兩側(cè)最先出現(xiàn)的是紫色條紋； D、 在靠近中央亮紋兩側(cè)最先出現(xiàn)的彩色條紋的顏色與 雙縫間距離有關(guān) AC 實(shí)驗(yàn)：用雙縫干涉測量光的波長 人接收的信息有 90％來自眼睛看到的光 。 kλ，（ k=0,1, 2…) 時(shí)才會(huì)出現(xiàn)亮條紋，亮條紋 位置為： X=177。光給了我們多姿多彩的世界 . 光的衍射 既然光是一種波 ,為什么我們?nèi)粘Ｉ? 活中觀察不到光的衍射現(xiàn)象 ,而常?？吹? 的是光沿著直線傳播的呢 ? 復(fù)習(xí)提問 問題 ？ 問題 ？ 波在它傳播的方向上遇到障礙物或孔時(shí)，波繞到障礙物陰影里去繼續(xù)傳的現(xiàn)象叫波的衍射 障礙物或孔的尺寸跟波長差不多或比波長小。 圓屏衍射 泊松亮斑 圓屏衍射圖樣 泊松亮斑 在其影子的中心有 一個(gè)亮斑 小圓盤和小圓孔做衍射圖樣特點(diǎn) 圓孔衍射 圓盤衍射 光的衍射現(xiàn)象 不只是狹縫和圓孔，各種不同形狀的物體都能 使光發(fā)生衍射， 以至使影的輪廓模糊不清 ，其原因是光通過物體的邊緣而發(fā)生衍射的結(jié)果． 圓屏衍射 圓孔衍射 鋼針的衍射 光的衍射 一、單縫衍射 二、圓孔衍射 三、圓屏衍射 1 衍射圖樣： 明暗相間的不等距的同 心圓環(huán)，中心 有一個(gè)亮斑 （泊松亮斑） 2 衍射條件： 屏的尺寸接近波長或 比波長還要小 1 、光在沒有障礙物的均勻介質(zhì)中，直線傳播 2 、在孔或障礙物的尺寸比波長差不多或還 小，光就發(fā)生衍射。 縫、孔或障礙物的尺寸可以跟光的波長相 比，甚至比波長還小時(shí)，衍射現(xiàn)象明顯。 反射光柵 :在高反射率的金屬上刻痕 . 四 . 衍射光柵 N=1 N=2 N=3 N=4 下列屬于光的衍射現(xiàn)象的是 （ ） A雨后天空出現(xiàn)的絢麗的彩虹 B陽光下肥皂膜上的彩色條紋 C太陽光通過三棱鏡產(chǎn)生的彩色條紋 D眼睛透過紗巾看到的燈光的條紋 E眼睛瞇成一條線看到的發(fā)光的電燈周圍 有彩色花紋 DE 下列關(guān)于單縫衍射的說法中，正確的是（ ） A和光的雙縫干涉圖樣相同 B各亮條紋的寬度不同而亮度相同 C各亮條紋的寬度相同而亮度不同 D中央亮條紋的寬度最寬，亮度最亮 D 課堂練習(xí) 好大的苦瓜！ 3 、 用單色光通過小圓盤和小圓孔做衍射實(shí) 驗(yàn)時(shí)，在光屏上得到衍射圖形，它們的 特征是 （ ） A．用小圓盤時(shí)中央是暗的，用小圓孔 時(shí)中央是亮的 B．中央均為亮點(diǎn)的同心圓形條紋 C．中央均為暗點(diǎn)的同心圓形條紋 D．用小圓盤時(shí)中央是亮的，用小圓孔 時(shí)中央是暗的 B 課堂練習(xí) 你行嗎！ 4 、 我們經(jīng)?？梢钥吹?，凡路邊施工處總掛有紅色的電燈，這除了紅色光容易引起人的視覺注意以外，還有一個(gè)重要的原因，這一原因是紅色光（ ） A．比其他色光更容易發(fā)生衍射 B．比其他可見光更容易發(fā)生干涉 C．比其他可見光更容易發(fā)生反射 D．比其他可見光更容易發(fā)生折射 A 課堂練習(xí) 5 、 關(guān)于衍射下列說法正確的是（ ） A．衍射現(xiàn)象中衍射花樣有亮暗條紋的出現(xiàn)是光的疊加的結(jié)果 B．雙縫干涉中也存在著光的衍射現(xiàn)象 C．影的存在是一個(gè)與衍射現(xiàn)象相矛盾的客觀事實(shí) D．一切波都可以產(chǎn)生衍射 ABD 課堂練習(xí) 警察為你加油！ 6 、 用點(diǎn)燃的蠟燭照亮一個(gè)帶有圓孔的遮光板，當(dāng)圓孔的直徑由數(shù)厘米逐漸減小為零的過程中，位于遮光板后面的屏上將依次出現(xiàn)的現(xiàn)象是： __________， ____________； ___________． 圓形亮斑 燭煙的像 明暗相間的圓環(huán) 課堂練習(xí) 空姐為你加油！ 關(guān)于光的衍射 （ ） A是光在傳播中繞過障礙物發(fā)生彎曲的現(xiàn)象 B衍射條紋圖樣是光波相互疊加的結(jié)果 C為光的波動(dòng)說提供了有力的證據(jù) D完全否定了光的直線傳播的理論 BC 課堂練習(xí) 同志們！你們做對了嗎！ 時(shí)所看到的四個(gè)現(xiàn)象 .當(dāng)游標(biāo)卡尺兩測腳間的狹縫寬度從 ,所看到的四個(gè)圖像的順序是 ________ abcd 課堂練習(xí) ，在像屏上觀察到明暗相間的干涉條紋，現(xiàn)用遮光板將其中的一個(gè)縫擋住，