五年医总复习市公开课金奖市赛课一等奖课件

第20章几何光学教学基本要求一、掌握单球面折射公式，能处理共轴球面系统成像问题；二、掌握透镜成像公式，能处理透镜组成像问题；三、了解眼睛光学结构及其屈光系统，掌握眼屈光不正矫正；第1页1球面折射1.1单球面折射CAOS′SP像物主光轴

符号要求：实物、实像时，u、v取正号；虚物、虚像时，u、v

取负号。凸球面迎着入射光线时，r取正号；凹球面过迎着入射光线对时，r取负号。第2页1.2共轴球面系统在共轴球面系统中求物体像时，能够用逐次成像法：先求出物体经过第一个折射球面所成像，然后以这个像作为第二个折射球面物，求得经过第二个折射球面像，如此依次下去，直至求出最终像。第3页

若前一个球面所成像在次一个球面之前，就可把前一个球面像看成次一个球面实物；若前一个球面所成之像在次一个球面之后，这时就是虚物。S′S像物主光轴第4页2薄透镜成像公式SS2S1第5页薄透镜焦距和焦度焦度

当f以米为单位时，单位为屈光度，用D表示。1屈光度=100度第6页复合透镜SS2S1第7页一、近视眼矫正方法：配适当凹透镜；

远点远点3眼屈光不正及其矫正

凹透镜作用是：平行光(无穷远处物体)经凹透镜折射成一虚像于近视眼患者远点，则该患者不调整眼睛能看清。第8页例某近视眼远点在眼前0.5m处，欲使他能看清远物，应配什么样透镜？解：应配凹透镜，使远处物体经凹透镜折射成一虚像于近视眼远点处，这时，代入公式得即应配焦度为-200度凹透镜。第9页二、远视眼矫正方法：----配适当凸透镜；远点远点第10页

1.

了解相干光条件及取得相干光方法.

3.

掌握光程概念以及光程差和相位差关系，了解在什么情况下反射光有相位跃变.2.

掌握双缝干涉相关计算.教学基本要求第21章光干涉4.

能了解薄膜干涉原理.第11页

振动方向相同、频率相同、相位相同或相位差恒定。

1相干光源条件普通光源发光特点：原子发光是断续，每次发光形成一长度有限波列,各原子各次发光相互独立，各波列互不相干。两个独立光源，即使频率相同也不满足相干光源条件。2取得相干光方法振幅分割法波阵面分割法第12页两束光抵达A点波程差为AB3杨氏双缝干涉第13页

减弱加强明纹暗纹以O点为轴，明暗条纹上下对称分布。相邻两条明(暗)条纹间距为

普通，d在mm数量级，D在m数量级。第14页

半波损失：光从光速较大介质射向光速较小介质时反射光相位较之入射光相位跃变了，相当于反射光与入射光之间附加了半个波长波程差，称为半波损失.光程:介质折射率与光几何旅程之积=第15页2.光程差

(两光程之差)光程差*P*干涉加强3.相位差干涉减弱第16页例4如图21-10所表示，当用一厚度为、折射率为云母片覆盖在杨氏双缝干涉试验中一条缝上时，屏上零级明条纹移到了原来（未覆盖云母片时）第7级明条纹所在处，求入射光波长.解：设入射光波长为，未覆盖云母片时第7级明条纹在屏上点，则两缝到点光程差为①覆盖云母片后，两缝到点光程差为即②由①、②两式有代入数据得第17页PL4薄膜干涉DC34E5A1B2依据详细情况而定

反射光光程差第18页加强减弱第19页2.了解用波带法来分析单缝夫琅禾费衍射条纹分布规律方法，会分析缝宽及波长对衍射条纹分布影响.3.了解光栅衍射公式,会确定光栅衍射谱线位置，会分析光栅常数及波长对光栅衍射谱线分布影响.

4.了解圆孔衍射及其对光学仪器分辨率影响.教学基本要求1.了解惠更斯－菲涅耳原理及它对光衍射现象定性解释.第22章光衍射第20页1惠更斯—菲涅耳原理：波阵面上面元(子波波源)：时刻波阵面*子波波动方程为子波在点引发振动振幅并与相关.第21页子波相干迭加菲涅耳指出衍射图中强度分布是因为衍射时，波场中各点强度由各子波在该点相干叠加决定.点振动是各子波在此产生振动叠加.第22页2.1衍射装置与衍射图样特点2夫琅和费单缝衍射狭缝屏幕第23页单缝衍射公式夫琅和费单缝衍射光强分布图示第24页明条纹角宽度与线宽度(<5°)(1)中央明条纹角宽度(2)中央亮纹线宽度(3)其它各级明条纹角宽度和线宽度第25页入射光非垂直入射时光程差计算（中央明纹向下移动）（中央明纹向上移动）第26页光栅常数：光栅常数：透光部分宽度：不透光部分宽度一、光栅结构

通常1mm内刻有几百条狭缝，d也可用每厘米有多少条狭缝表示。22.4光栅衍射第27页3光栅衍射衍射角光栅公式条纹级次第28页(a)(b)(c)光栅衍射结果在单缝衍射中央明纹及其它各级明纹区域中，又有多缝干涉产生明暗相间条纹第29页光栅衍射图样及其特点

---缝数越多，明条纹越亮，宽度越窄。1条缝5条缝3条缝20条缝第30页对光栅主极大公式讨论相邻两级主极大夹角在屏上可展现主极大最高级次为K级主极大衍射角为K级主极大在屏上位置坐标为第31页入射光为白光时，不一样，不一样，按波长分开形成光谱.一级光谱二级光谱三级光谱第32页缺级现象缺级条件：当衍射角同时满足、时本该展现主极大强度为零，称为缺级。第33页第23章光偏振教学基本要求一、了解自然光与偏振光区分，掌握偏振光取得方法和检验方法；二、了解布儒斯特定律和马吕斯定律;第34页线偏振光：1光波五种偏振状态自然光：光矢量对于传输方向完全对称光波，其效果可用两个相互垂直、位相没相关联线偏振光来代替。第35页圆偏振光：|E|=常量,方向绕传输方向匀角速转动光波。顺时针为右旋，逆时针为左旋。椭圆偏振光：E大小和方向都在有规律改变，E末端在垂直于传输方向平面内投影点轨迹为椭圆光波。第36页部分偏振光：自然光在传输过程中，因为外界作用造成各个振向上强度不等光波。●●●●●●●●若某一部分偏振光沿某一方向上含有光强最大值，在其垂直方向上含有光强最小值，通惯用来量度偏振程度，并称为偏振度。第37页取得线偏振光惯用方法利用物质二向色性制成偏振片(器)反射或玻璃片堆利用物质双折射特征制成偏振棱镜二向色性:一些物质能吸收某一方向光振动,而只让与这个方向垂直光振动经过，这种性质称二向色性。第38页3.1偏振器(片)：能使自然光变成偏振光装置(器件)。透射轴方向(偏振化方向)：当自然光照射在偏振片上时，它只让某一特定方向光经过，这个方向叫此偏振片透射轴方向，也叫偏振化方向。3.2起偏和检偏起偏---将自然光变成偏振光过程；检偏---检验入射光是否为偏振光并确定其振动方向。3起偏与检偏第39页检偏器起偏器偏振化方向第40页3.3马吕斯定律（1880年）马吕斯定律---强度为偏振光经过检偏振器后,出射光强度为第41页空气入射面入射光线和法线所成平面.反射光部分偏振光，垂直于入射面振动大于平行于入射面振动.折射光

部分偏振光，平行于入射面振动大于垂直于入射面振动.理论和试验证实：反射光偏振化程度与入射角相关.玻璃4反射光与折射光偏振性第42页布儒斯特定律（18）反射光为完全偏振光，且振动面垂直入射面，折射光为部分偏振光。当时，玻璃空气第43页教学基本要求一、了解爱因斯坦狭义相对论两条基本原理，以及在此基础上建立起来洛伦兹变换式.二、了解狭义相对论中同时相对性以及长度收缩和时间膨胀概念，掌握相关计算；了解牛顿力学时空观和狭义相对论时空观以及二者差异.三、了解狭义相对论中质量、动量与速度关系，以及质量与能量间关系.第24章狭义相对论第44页当时与重合位置坐标变换公式*1.1.伽利略变换1牛顿绝对时空观第45页伽利略变换同时性与参考系无关.同时性是绝对的.tt长度是绝对的,与参考系运动状态无关.空间长度xxrrrLrL时间间隔的测量与参考系无关.时间是绝对.ttrr在伽利略变换下,时间空间彼此独立,且与物质运动无关.伽利略变换是经典时空观的集中体现.第46页1.3加速度变换公式在两相互作匀速直线运动惯性系中，牛顿运动定律含有相同形式.*1.2速度变换式第47页1.4牛顿力学相对性原理结论：对质点受力量度与测量者相对运动无关，推论：对于全部惯性系,力学定律数学形式相同。惯性系，牛顿第二定律数学形式相同。即牛顿第二定律在伽氏变换下是不变量，或对于全部(1).牛顿时空观认为:空间存在一个绝对静止参考系1.5牛顿时空观与牛顿相对性原理对立性(2).牛顿相对性原理认为:用任何力学方法都找不到绝对静止参考系。第48页爱因斯坦哲学观念：自然界应该是友好而简单.

理论特色：出于简单而归于深奥.AlbertEinstein(1879–1955)20世纪最伟大物理学家,于19和19先后创建了狭义相对论和广义相对论,他于19提出了光量子假设,为此他于19取得诺贝尔物理学奖,他还在量子理论方面含有很多主要贡献.第49页(1)相对性原理物理学定律在全部惯性系中都含有相同表示形式，不存在一个特殊惯性系。真空中光速是常量，它与光源或观察者运动无关，不依赖于惯性系选择。即在全部惯性系内，自由空间中光速率含有相同值c.关键概念：相对性和不变性.相对性原理是自然界普遍规律.全部惯性参考系都是等价.(2)光速不变原理2狭义相对论基本原理第50页3洛仑兹变换●第51页x()xgt+tg(tc2)+xyyzzxtx()gyyzztg(tc2x)洛仑兹时空坐标变换112b,g其中cbvvvvv第52页说明时空是密切相关不可分割的整体空间坐标变换式含时间坐标时间坐标变换式含空间坐标c为极限速度vc变换式无意义.转化为伽利略坐标变换.vc,与vc接近时,必须用洛仑兹坐标变换.时空并非绝对,而与物质运动密切相关.、xxt、和、t中均有速度因子12b、第53页4相对论时空观(1)时空间隔变换式4.1时序相对性和因果律KvOOXXK1P2PKK1x(,(t12xt2(,(1xt1(,(2xt2(,(（事件1）（事件2）对：YY对：第54页两事件时空间隔1x(,(t12xt2(,(若已知1xt1(,(2xt2(,(求g1xv(1xt1(2xgv((2xt2,,根据洛仑兹坐标变换式可求出t1g(t12cv1x(t2g((t22x2cv1x2x((g(2x1x(v(t2t1(((g((t2t1t2t12x1xv((2cxrg(rxvrt(trg(rxvrt(2c两事件的空间间隔两事件的时间间隔第55页同时相对性KK根据爱因斯坦的光速不变原理，不论对或光速都一样。KABKvOOcXXKK(中点）c爱因斯坦列车厢故KK、AB闪光同时到达壁。测得：测得：闪光先到达壁，后到达壁。BA2.同时相对性第56页例g((((t2t1t2t12x1x((v2c001((t2t10t2t1由得即先击中车头t1t21x2xv0同时击中车头在前正向行驶K：K：(1xt1(,,2xt2(,(1x(,t1(,2x(,t2(解法提要击中车头为事件1设：2击中车尾为事件,例KvXXK“爱因斯坦列车厢”雷电雷电车尾车头KK测得：雷电同时击中车头和车尾。则测得：雷电先击中若第57页关联事件KKtr0tr0tr0xr0xr0xr0rt0rt0rt0rt0rx0rx0rx0rx0同时同时同地异地同地异时异时异地同时同地异时异地异时异地要看具体条件而定“同时”是相对的。即对一个惯性系是同时发生的两个事件,对另一个惯性系不一定是同时的.第58页4.时序因果律t´与t反号条件关联事件(包含间接关联事件)为因果关系传输速度或信号速度，时序不会颠倒!3.时序相对性第59页这是物质运动速度及信号传播速度不能大于光速的必然结果，具有绝对性。对于有因果关系的关联事件（如：发送与接收，出生与死亡，栽种与收获等）tt((0tt((0必有及因果果因第60页运动钟走得慢4.2时间膨胀固有时间：同一地点发生两事件时间间隔.第61页延缓效应说明在某惯性系中发生在同一地点的两个事件的最短,在其他惯性系中,这两个事件发生在不同地点