資源簡(jiǎn)介

(共26張PPT)
物 理
第6章 光現(xiàn)象及應(yīng)用
6.1 光的折射與反射
6.2 激光的特性與應(yīng)用
6.1 光的折射與反射
1．光源
能夠自行發(fā)光的物體叫做光源，例如，太陽、電燈和點(diǎn)燃的蠟燭等．
在研究光學(xué)問題時(shí)，如果光源本身的大小與其到觀察點(diǎn)的距離相比小得多，可以忽略不計(jì)，并且均勻地向周圍發(fā)光，這時(shí)的光源可以看作是一個(gè)發(fā)光的點(diǎn)，叫做點(diǎn)光源．
2．光的直線傳播
光能夠在其中傳播的物質(zhì)叫做光介質(zhì)，簡(jiǎn)稱介質(zhì)．光在真空或同一均勻介質(zhì)中，是沿直線傳播的．
6.1.1 光的直線傳播
3．光的傳播速度
光的傳播速度非常快，光在真空中的傳播速度約為30萬千米/秒，用 c 表示，即
1．光的折射現(xiàn)象
光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，會(huì)發(fā)生方向上的變化，光的這種方向變化叫做光的折射．
2．折射率
當(dāng)光從真空射入其他不同的介質(zhì)時(shí)，會(huì)發(fā)生不同程度的偏折，這種現(xiàn)象顯示了介質(zhì)對(duì)光的一種性質(zhì)．為了描述介質(zhì)的這種性質(zhì)，人們把光在真空中的速度 c 和在介質(zhì)中的速度 v 之比叫做折射率，用 n 來表示，即
6.1.2 光的折射
3．折射定律
當(dāng)光在兩種不同介質(zhì)中發(fā)生折射時(shí)，其光路圖如圖所示．光線 AO 稱為入射光線，光線 OB 稱為折射光線，垂直于截面的直線 MN 叫做法線，入射光線與法線的夾角 I 叫做入射角，折射光線與法線間的夾角 r 叫做折射角．
折射角和入射角之間的定量關(guān)系，即
這個(gè)規(guī)律稱為光的折射定律，也叫做斯涅耳定律．
我們把光從真空射入某種介質(zhì)時(shí)，入射角i的正弦與折射角 r 的正弦之比，叫做這種介質(zhì)的折射率，即
在折射現(xiàn)象中，光路是可逆的，即如果讓光線逆著原來的折射光線射到界面上，光線就會(huì)逆著原來的入射光線發(fā)生折射，光傳播的路徑不變．
1．光的反射
6.1.3 光的反射
光從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)的表面時(shí)，有部分光返回原介質(zhì)的傳播現(xiàn)象叫做光的反射．如圖所示．其中光線 OB 稱為反射光線，i 為反射角．
在光的反射中，反射光線位于入射光線和法線所決定的平面內(nèi)，反射光線和入射光線分別位于法線兩側(cè)，反射角等于入射角，在光的反射現(xiàn)象中，光路也是可逆的．
2．全反射現(xiàn)象
當(dāng)光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)，并且入射角大于某一角度時(shí)，折射光線完全消失，只剩下反射光，這種現(xiàn)象叫做全反射現(xiàn)象．
在全反射現(xiàn)象中，我們把折射角等于90°，即剛好發(fā)生全反射時(shí)的入射角叫做臨界角，用 C 表示．不同的介質(zhì)，由于折射率不同，其臨界角也不同，根據(jù)折射定律，可得
3．光導(dǎo)纖維原理及應(yīng)用
光纖是用純度極高的石英拉制成的極細(xì)的絲，直徑在幾 μm 到100 μm 之間，由內(nèi)芯和外套組成．由于內(nèi)芯材料的折射率比外套的折射率大，光線在內(nèi)芯和外套的界面上發(fā)生全反射，使得光在光纖中沿著纖芯傳播，如圖所示．光在內(nèi)芯中的傳播，幾乎不發(fā)生散逸，因此光能損耗非常小．
6.2 激光的特性與應(yīng)用
1．激光產(chǎn)生的原理
原子是由原子核和繞核高速運(yùn)動(dòng)的電子組成，原子核外的電子可能處于不同的軌道上，導(dǎo)致原子處于若干不連續(xù)的狀態(tài)，因此，每個(gè)狀態(tài)對(duì)應(yīng)的能量也是不連續(xù)的，這些不連續(xù)的能量值叫做能級(jí)．
原子在不受外界輻射場(chǎng)影響下，自發(fā)由高能級(jí)躍遷至低能級(jí)，同時(shí)放出一個(gè)光子的自發(fā)過程叫做自發(fā)輻射．
當(dāng)處在高能級(jí)上的原子受到某一光子的激發(fā)，會(huì)從高能級(jí)躍遷到低能級(jí)上，并且會(huì)發(fā)出一個(gè)與激發(fā)光子一樣的光子，這種現(xiàn)象叫做受激輻射．
6.2.1 激光的特性
原子發(fā)生受激輻射時(shí)，發(fā)出的光子與引起受激輻射的光子完全一樣，若這些光子在介質(zhì)傳播時(shí)再引起其他原子發(fā)生受激輻射，就會(huì)產(chǎn)生越來越多相同的光子，使光得到加強(qiáng)，這就是激光．
2．激光的特性
激光主要具有以下4個(gè)方面顯著的特性．
（1）方向性好
（2）亮度高、能量大
（3）單色性好
（4）相干性好
激光的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
6.2.2 激光的應(yīng)用
激光的應(yīng)用
1．激光通信
2．激光照相排版
3．激光手術(shù)
4．激光打孔
5．激光焊接
6．激光武器
7．全息照相
第7章 核能及應(yīng)用
7.1 原子結(jié)構(gòu)
7.2 核能與核技術(shù)
7.1 原子結(jié)構(gòu)
盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型：原子中的絕大部分空間是空的，原子的幾乎全部重量都集中在原子的中心，即原子核．原子核的直徑大約是原子直徑的十萬分之一．原子中的全部正電荷都在原子核中，帶負(fù)電的電子在核外空間繞著原子核旋轉(zhuǎn)．
7.1.1 原子結(jié)構(gòu)模型
1919年，盧瑟福用粒子轟擊氮核，發(fā)現(xiàn)某些粒子能夠把氮核中的粒子驅(qū)逐出來，使氮核變成一個(gè)新的原子核．經(jīng)過試驗(yàn)，盧瑟福測(cè)出了這個(gè)新粒子的質(zhì)量和電荷，確定了這個(gè)新粒子為質(zhì)子．
在發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的基礎(chǔ)上，盧瑟福的學(xué)生查德威克證實(shí)了原子核內(nèi)存在不帶電的中子的這一猜想。質(zhì)子和中子統(tǒng)稱為核子．
質(zhì)子帶正電，中子不帶電；質(zhì)子和中子的質(zhì)量幾乎相等，而原子核的質(zhì)量近似等于質(zhì)子和中子的質(zhì)量之和；原子核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)等于核外電子數(shù)．
7.1.2 原子核的組成
1．天然放射現(xiàn)象
像鈾、釙和鐳這樣的物質(zhì)放射射線的性質(zhì)叫做放射性．具有放射性的元素叫做放射性元素．元素的這種自發(fā)地放出射線的現(xiàn)象叫做天然放射現(xiàn)象．
對(duì)放射性元素發(fā)出的射線進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)它們?cè)诖怪贝┻^磁場(chǎng)時(shí)分為3束，人們把這3束射線分別叫做 α 射線、β 射線和 γ 射線．根據(jù)電磁學(xué)的知識(shí)可以判斷， γ 射線不帶電，α 射線帶正電，β 射線帶負(fù)電．
7.1.3 天然放射現(xiàn)象
2．放射性物質(zhì)對(duì)生物體的影響
人在接受微量的輻射時(shí)并不會(huì)受到損傷，只有大劑量和長(zhǎng)時(shí)間的輻射會(huì)造成傷害．我國在放射性物質(zhì)管理方面有很多嚴(yán)格的規(guī)定，在放射性物質(zhì)的使用、搬運(yùn)和處理等方面都做了嚴(yán)格的限制，能夠保障人們的安全．
3．放射性物質(zhì)的防護(hù)
放射性物質(zhì)的防護(hù)措施
（1）對(duì)放射性輻射進(jìn)行檢測(cè)
（2）安全存放放射性物質(zhì)
（3）對(duì)放射性物質(zhì)進(jìn)行處理
7.2 核能與核技術(shù)
由于核子之間存在著核力，所以原子核分裂成核子或者核子結(jié)合成原子核都伴隨著巨大的能量變化，這種能量稱為核能，又稱原子能．
1905年，愛因斯坦根據(jù)狹義相對(duì)論原理指出，物體的質(zhì)量 m 與它的能量 E 之間存在密切的關(guān)系，即
式中，c 表示光速，這就是著名的愛因斯坦質(zhì)能方程．
在核反應(yīng)中，反應(yīng)前所有的核子的質(zhì)量之和與反應(yīng)后新核的質(zhì)量之差叫做質(zhì)量虧損．核子在結(jié)合成原子核時(shí)出現(xiàn)質(zhì)量虧損，因此要釋放出能量．用 表示虧損的質(zhì)量，用 表示釋放出的能量，則
7.2.1 核能
1．裂變
重原子核分裂成兩個(gè)中等質(zhì)量原子核的過程叫做裂變．
7.2.2 重核裂變
由于一般情況下，鈾核裂變時(shí)總要釋放出2～3個(gè)中子，這些中子又會(huì)引起其他鈾核的裂變，這樣裂變反應(yīng)就會(huì)不斷地進(jìn)行下去，釋放出越來越多的能量，這就是鏈?zhǔn)椒磻?yīng)．
鈾塊的體積大小是產(chǎn)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的重要因素．能夠發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的鈾塊的最小體積叫做臨界體積，相應(yīng)的質(zhì)量叫做臨界質(zhì)量．
2．鏈?zhǔn)椒磻?yīng)
3．應(yīng)用（見教材）
1．聚變
某些較輕的兩個(gè)原子核結(jié)合成一個(gè)較重的原子核時(shí)，能釋放出更多的能量，這種現(xiàn)象稱為聚變．
2．熱核反應(yīng)
當(dāng)物質(zhì)達(dá)到1 000萬攝氏度以上的高溫時(shí)，劇烈的熱運(yùn)動(dòng)使得一部分原子核具有足夠的動(dòng)能，可以克服它們之間的作用力，在相互碰撞時(shí)發(fā)生聚變，因此，聚變反應(yīng)又叫做熱核反應(yīng)．熱核反應(yīng)一旦發(fā)生，就不需要外界給它能量，靠自身產(chǎn)生的熱量就可以使反應(yīng)進(jìn)行下去．
7.2.3 輕核聚變
3．應(yīng)用（見教材）

展開更多......

收起↑