大学物理中对光的本性的研究.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,几何光学,以光的直线传播为基础，研究光在透明介质中的传播问题,。,波动光学,光的直线传播定律,光的独立传播定律,光的折射和反射定律,以光的波动性为基础，研究光的传播及其规律,光的偏振,光的衍射,光的干涉,内容,内容,观看偏振片,第四章 光的本性,几何光学的理论基础还是波动光学,观看色偏振仪,量子光学,以光和物质相互作用时所显示出的粒子性为基础，来研究光的一系列规律,。,现代光学,反映了光学进一步与各个科技领域的紧密结合,激光、全息摄影、光纤维,光学计算机、傅里叶光学,红外技术、遥感、遥测等,内容,内容,光,和物质的相互作用规律,一、,光的本质,波动说与微粒说的交锋,1704,年，牛顿在出版的,光学,一书中，指出光是从发光体发出的，直线传播的,微粒,。这种看法被称为微粒说。,牛顿,1690,年，惠更斯在发表的论文,光论,中，从光与声的某些相似性出发，认为光是在以太介质中传播的球面,纵波,。这就是惠更斯的波动说。,惠更斯,1,、,牛顿对光的色散的研究（,1664,年）,历史上十大“最美丽”的实验之一,2,、,牛顿的微粒说,经典力学,-,质点,化学,-,原子说,从自然哲学上看，如果光是一种粒子，物质世界具有统一性。,微粒说,可以很好的解释反射现象（弹性反射）。,也可以解释折射现象（界面垂直方向有吸引力）；,但是，此时光在介质中的速度要大于空气中的速度。,同时代的惠更斯的波动说反而缺陷更多。,纵波,横波,3,、光的波动说,-,波的分类,4,、光的波动说,-,惠更斯的波动说,笛卡尔,-,本质上是以太中的压力波；,胡克,-,类似于水波；,惠更斯,-,以太波，类似声波，是纵波；,惠更斯原理,惠更斯原理解释下的波的传播,波动说与微粒说的对立在于，微粒说认为伴随着光信号的传播有某种物质,光微粒的输送，而波动说认为光信号的传播只不过是光引起的效应的传播，并不伴随着物质的输送。,牛顿：,光的直线转播说明光是粒子流。,惠更斯、托马斯,杨、菲涅耳：,光具有干涉和衍射现象，所以光是一种波。,麦克斯韦：,根据我的理论，光是一种电磁波，而且是横波，转播速度为每秒,30,万公里。,迈克尔逊：,我为什么测不到“以太风”。,爱因斯坦：,我用普朗克的“能量子”解释了光电效应。光具有粒子性。,德布罗意：,所有物体都具有波动性与粒子性。,二、光的反射和折射,对？错？,光的反射定律和折射定律的三种证明方法：,1,、惠更斯原理证明法。,2,、麦克斯韦方程证明法。,3,、费马原理证明法。,Help!,如果你在湖岸邊看到一個小孩溺水,你希望用最快的速度去救他,(,當然假設您是游泳好手,),您該怎麼辦,?,费马原理,光所遵循的路徑是最節省時間的路徑,.,费马原理,太阳光的反射和折射,1.,光的波动说和微粒说的主要论点是什么？光是粒子还是波？,作业：,