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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,*,ppt精选,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,ppt精选,*,第,2,讲,光的波动性,1,ppt精选,第 2 讲1ppt精选,知识点,1,光的干涉,【,思维激活,1】,如图是双缝干涉实验装置,的示意图,S,为单缝,S,1,、,S,2,为双缝,P,为光,屏。用绿光从左边照射单缝,S,时,可在光屏,P,上观察到干涉条纹。下列说法正确的是,(,),A.,减小双缝间的距离,干涉条纹间的距离减小,B.,增大双缝到屏的距离,干涉条纹间的距离增大,C.,将绿光换为红光,干涉条纹间的距离减小,D.,将绿光换为紫光,干涉条纹间的距离增大,2,ppt精选,知识点1 光的干涉2ppt精选,【,解析,】,选,B,。由双缝干涉条纹间距公式,x=,可知,减小双缝间的距离,d,干涉条纹间的距离,x,增大,A,错误,;,增大双缝到屏的距离,L,干涉条纹间的距离增大,B,正确,;,将绿光换为红光,入射光的波长增大,干涉条纹间的距离应增大,C,错误,;,将绿光换为紫光,入射光的波长变短,干涉条纹间的距离应减小,D,错误。,3,ppt精选,【解析】选B。由双缝干涉条纹间距公式x= 可知,减小,【,知识梳理,】,1.,产生条件：两列光的,_,相同,振动方向,_,且具有恒定的相位差,才能产生稳定的干涉图样。,频率,相同,4,ppt精选,【知识梳理】频率相同4ppt精选,2.,两种典型的干涉：,(1),杨氏双缝干涉。,原理如图所示。,5,ppt精选,2.两种典型的干涉：5ppt精选,明、暗条纹的条件。,(,),单色光：形成,_,的条纹,中央为明条纹。,a.,光的路程差,r=r,2,-r,1,=_(k=0,1,2),光屏上出现明条纹。,b.,光的路程差,r=r,2,-r,1,=_(k=0,1,2),光屏上出现暗,条纹。,(,),白光：光屏上出现,_,条纹,且中央亮条纹是,_(,填写,颜色,),。,条纹间距公式：,x=_,。,明暗相间,k,彩色,白色,6,ppt精选,明、暗条纹的条件。明暗相间k彩色白色6ppt精选,(2),薄膜干涉。,相干光：光照射到透明薄膜上,从薄膜的两个表面,_,的,两列光波。,图样特点：同双缝干涉,同一条亮,(,或暗,),纹对应薄膜的,_,相等。单色光照射薄膜时形成明暗相间的条纹,白光照射薄膜,时,形成彩色条纹。,反射,厚度,7,ppt精选,(2)薄膜干涉。反射厚度7ppt精选,知识点,2,光的衍射,【,思维激活,2】,某同学使用激光器做光源,在不透光的挡板上开一条缝宽为,0.05mm,的窄缝,进行光的衍射实验,如图甲所示。则他在光屏上看到的条纹是图乙中的,(,),8,ppt精选,知识点2 光的衍射8ppt精选,【解析】,选,D,。因为缝沿水平方向,所以衍射条纹也沿水平方向,A,、,C,选项不对,;,选项,B,中明暗相间的条纹间距等大,为干涉图样,所以本题应选,D,。,9,ppt精选,【解析】选D。因为缝沿水平方向,所以衍射条纹也沿水平方向,A,【,知识梳理,】,1.,发生明显衍射的条件：只有当障碍物的尺寸与光的波长,_,甚至比光的波长,_,的时候,衍射现象才会明显。,相差不多,还小,10,ppt精选,【知识梳理】相差不多还小10ppt精选,2.,衍射条纹的特点：,(1),单缝衍射和圆孔衍射图样的比较。,单缝衍射,圆孔衍射,单色光,中央为亮且宽的条纹,两,侧为,_,的条纹,且,越靠外,亮条纹的亮度,_,宽度,_,中央是大且亮的圆形亮斑,周围分布着,_,的同,心圆环,且越靠外,圆形亮条,纹的亮度,_,宽度,_,亮环或暗环间的距离随圆,孔半径的增大而,_,白光,中央为亮且宽的白色条纹,两侧为亮度,_,、宽,度,_,的彩色条纹,其中最靠近中央的色光是,紫光,离中央最远的是红光,中央是大且亮的白色亮斑,周围是不等间距的彩色的,_,明暗相间,越弱,越小,明暗相间,越弱,越小,减小,逐渐变暗,逐渐变窄,同心圆环,11,ppt精选,2.衍射条纹的特点：单缝衍射圆孔衍射单色光中央为亮且宽的条纹,(2),泊松亮斑,(,圆盘衍射,),：当光照到,_(,选填“透明”,或“不透明”,),的半径很小的小圆盘上时,在圆盘的阴影中心,出现,_(,在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环,),。,不透明,亮斑,12,ppt精选,(2)泊松亮斑(圆盘衍射)：当光照到_(选填“透,知识点,3,光的偏振现象,【,思维激活,3】,如图所示,半径为,R,的圆形偏振片,P,的透振方向为竖直方向,一束横截面半径略小于,R,的平行自然光正对着偏振片,P,照射后射到屏上,现以光的传播方向,OO,为轴将偏振片,P,旋转,90,则在偏振片,P,旋转的过程中,(,),13,ppt精选,知识点3 光的偏振现象13ppt精选,A.,屏上出现圆形亮斑,亮度不变,B.,屏上出现圆形亮斑,亮度逐渐变暗,C.,屏上出现随偏振片,P,旋转的亮条纹,且亮度不变,D.,屏上出现随偏振片,P,旋转的亮条纹,且亮度变暗,14,ppt精选,A.屏上出现圆形亮斑,亮度不变14ppt精选,【,解析,】,选,A,。圆柱状光束通过偏振片后,屏幕上出现圆形亮斑,偏振片是让特定方向振动的光透过去,只是相对光源的亮度减弱,故屏幕上依然出现圆形亮斑,C,、,D,错。自然光包含在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光,而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同,故转动偏振片,透振方向虽然改变,但成像依然是圆形亮斑,且亮度不变,A,正确,B,错误。,15,ppt精选,【解析】选A。圆柱状光束通过偏振片后,屏幕上出现圆形亮斑,偏,【,知识梳理,】,1.,偏振：光波只沿,_,的方向的振动。,2.,自然光：太阳、电灯等普通光源发出的光,包括在垂直于,传播方向上沿,_,振动的光,而且沿各个方向振动的光,波的,_,都相同,这种光叫作自然光。,3.,偏振光：在,_,于传播方向的平面上,只沿某个特定方向,振动的光。光的偏振证明光是,_,。自然光通过偏振片后,就得到了偏振光。,某一特定,一切方向,强度,垂直,横波,16,ppt精选,【知识梳理】某一特定一切方向强度垂直横波16ppt精选,【,微点拨,】,1.,对相干光源获得方法的两点提醒：,(1),将一束光分成两束而获得,此法称为分光法。,(2),利用激光。,2.,研究干涉现象时的两点注意：,(1),只有相干光才能形成稳定的干涉图样,光的干涉是有条件的。,(2),单色光形成明暗相间的干涉条纹,白光形成彩色条纹。,17,ppt精选,【微点拨】17ppt精选,3.,偏振现象的两个易错提醒：,(1),偏振现象在生活中非常普遍,并不是只有自然光通过偏振片后才变为偏振光,生活中除光源直接发出的光外,我们看到的绝大部分光都是偏振光。,(2),当偏振光入射到偏振片上时,如果偏振方向与透振方向既不平行也不垂直,仍会有部分光透过偏振片。,18,ppt精选,3.偏振现象的两个易错提醒：18ppt精选,考点,1,光的干涉、衍射及偏振,1.,单缝衍射与双缝干涉的比较：,对比分析,两种现象,比较项目,单缝衍射,双缝干涉,不,同,点,条纹宽度,条纹宽度不等,中央最宽,条纹宽度相等,条纹间距,各相邻条纹间距不等,各相邻条纹等间距,亮度情况,中央条纹最亮,两边变暗,条纹清晰,亮度基本相等,相同点,干涉、衍射都是波特有的现象,属于波的叠加,;,干涉、衍射都有明暗相间的条纹,19,ppt精选,考点1 光的干涉、衍射及偏振对比分析两种现象单缝衍射双缝干,2.,自然光和偏振光的比较：,自然光,(,非偏振光,),偏振光,光的来源,直接从光源发出的光,自然光通过起偏器后的光,光的振动方向,在垂直于光的传播方向的平面内,光振动沿任意方向,且沿各个方向振动的光的强度相同,在垂直于光的传播方向的平面内,光振动沿特定方向,20,ppt精选,2.自然光和偏振光的比较：自然光(非偏振光)偏振光光的来源直,【,题组通关方案,】,【,典题,1】,(2014,成都模拟,),如图所示的四种明暗相间的条纹,分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样,(,黑色部分表示亮纹,),。则在下面四个图中从左往右排列,亮条纹的颜色依次是,(,),21,ppt精选,【题组通关方案】21ppt精选,A.,黄紫红蓝,B.,紫黄蓝红,C.,红蓝紫黄,D.,蓝红黄紫,22,ppt精选,A.黄紫红蓝 B.紫黄蓝红22ppt精选,【,典题解析,】,选,C,。干涉条纹的特点是条纹宽度相等,且相邻条纹等间距,波长越大,条纹越宽。又因为红光的波长大于蓝光的波长,所以左边数第一幅图是红光的干涉条纹,第二幅图是蓝光的干涉条纹。衍射条纹的特点是条纹宽度不等,中央最宽且各相邻条纹间距不等,波长越大,中央条纹越宽。又因为黄光的波长大于紫光的波长,故左边数第三幅图对应紫光,第四幅图对应黄光,C,正确,A,、,B,、,D,错误。,23,ppt精选,【典题解析】选C。干涉条纹的特点是条纹宽度相等,且相邻条纹等,【,典题,2】,(2012,江苏高考,),如图所示,白炽灯的右侧依次平行放置偏振片,P,和,Q,A,点位于,P,、,Q,之间,B,点位于,Q,右侧。旋转偏振片,P,A,、,B,两点光的强度变化情况是,(,),A.A,、,B,均不变,B.A,、,B,均有变化,C.A,不变,B,有变化,D.A,有变化,B,不变,24,ppt精选,【典题2】(2012江苏高考)如图所示,白炽灯的右侧依次平,【,典题解析,】,选,C,。对白炽灯而言,无论偏振片,P,转动到哪个方向,获得的都是单一振动方向、强度都相同的偏振光,转动偏振片,P,时,只有振动方向和偏振片,Q,的透振方向相同时,透过的光最强,所以答案选,C,。,25,ppt精选,【典题解析】选C。对白炽灯而言,无论偏振片P转动到哪个方向,【,加固训练,】,1.(2012,上海高考,),如图为红光或紫光通过双缝或单缝所呈现的图样,则,(,),A.,甲为紫光的干涉图样,B.,乙为紫光的干涉图样,C.,丙为红光的干涉图样,D.,丁为红光的干涉图样,26,ppt精选,【加固训练】26ppt精选,【,解析,】,选,B,。对于干涉条纹,明条纹和暗条纹在比较多的条数之内都保持宽度相等,且波长越大,条纹越宽,;,对于衍射条纹,条纹宽度中间大,两边逐渐减小。由于红光波长大于紫光波长,故红光条纹比紫光条纹宽。因此,甲是红光干涉图样,乙是紫光干涉图样,丙是红光衍射图样,丁是紫光衍射图样,故选项,B,对,A,、,C,、,D,错。,27,ppt精选,【解析】选B。对于干涉条纹,明条纹和暗条纹在比较多的条数之内,2.,如图所示,甲、乙、丙、丁四个图是不同的单色光形成的双缝干涉或单缝衍射图样,分析各图样的特点可以得出的正确结论是,(,),A.,甲、乙是光的干涉图样,B.,丙、丁是光的干涉图样,C.,形成甲图样的光的波长比形成乙图样的光的波长短,D.,形成丙图样的光的波长比形成丁图样的光的波长短,28,ppt精选,2.如图所示,甲、乙、丙、丁四个图是不同的单色光形成的双缝干,【,解析,】,选,A,。干涉条纹是等间距的条纹,衍射条纹是不等间,距的条纹。因此,甲、乙图是干涉图样,丙、丁图是衍射图样,A,正确,B,错误。由公式,x=,可知,条纹宽度与,l,、,d,、,均有关,故无法判断甲图样与乙图样光的波长的大小关系,C,错。丙、丁两图中由于缝的大小关系没有限定,故无法比较丙、丁图样光的波长的大小关系,D,错。,29,ppt精选,【解析】选A。干涉条纹是等间距的条纹,衍射条纹是不等间29p,【,学科素养升华,】,区分双缝干涉条纹与单缝衍射条纹的方法,(1),根据条纹的宽度区分：双缝干涉的条纹的宽度相同,而单缝衍射的条纹中央亮条纹最宽,两侧的亮条纹逐渐变窄。,(2),根据条纹的间距区分：双缝干涉条纹的间距是相等的,而单缝衍射的条纹越向两侧条纹间距越窄。,(3),根据亮条纹的亮度区分：双缝干涉条纹,从中央亮纹往两侧亮度变化很小,而单缝衍射条纹中央亮纹最亮,两侧的亮纹逐渐变暗。,30,ppt精选,【学科素养升华】30ppt精选,考点,2,用双缝干涉测光的波长,1.,实验原理：相邻两条明条纹间距,x,与入射光波长,双缝,S,1,、,S,2,间距,d,及双缝与屏的距离,l,满足的关系式为,x=,2.,实验器材：双,缝干涉仪、光具座、光源、学生电源、导线、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头、刻度尺。,深化,理解,31,ppt精选,考点2 用双缝干涉测光的波长深化31ppt精选,3.,实验步骤：,(1),安装仪器。,将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上。,接好光源,打开开关,使白炽灯正常发光。调节各部件的高度,使光源灯丝发出的光能沿轴线到达光屏。,安装单缝和双缝,中心位于遮光筒的轴线上,使双缝和单缝的缝平行。,32,ppt精选,3.实验步骤：将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上。,(2),观察与记录。,调单缝与双缝间距为,5,10cm,时,观察白光的干涉条纹。,在单缝和光源间放上滤光片,观察单色光的干涉条纹。,调节测量头,使分划板中心刻度线对齐第,1,条亮条纹的中心,记下手轮上的读数,a,1,;,转动手轮,使分划板向一侧移动,当分划,板中心刻度线与第,n,条相邻的明条纹中心对齐时,记下手轮上,的刻度数,a,2,则相邻两条纹间的距离,x=,换用不同的滤光片,测量其他色光的波长。,33,ppt精选,(2)观察与记录。33ppt精选,(3),数据处理：用刻度尺测量出双缝到光屏间的距离,l,由公,式,= x,计算波长,重复测量、计算,求出波长的平均值。,34,ppt精选,(3)数据处理：用刻度尺测量出双缝到光屏间的距离l,由公34,4.,注意事项：,(1),调节双缝干涉仪时,要注意调节光源的高度,使它发出的一束光能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮。,(2),放置单缝和双缝时,缝要相互平行,中心大致位于遮光筒的轴线上。,35,ppt精选,4.注意事项：35ppt精选,(3),调节测量头时,应使分划板中心刻线和条纹的中心对齐,记清此时手轮上的读数,转动测量头,使分划板中心刻线和另一条纹的中心对齐,记下此时手轮上的读数,两次读数之差就表示这两个条纹间的距离。,(4),不要直接测,x,要测几个条纹的间距,计算得,x,这样可以减小误差。,(5),白光的干涉观察到的是彩色条纹,其中白色在中央,红色在最外边。,36,ppt精选,(3)调节测量头时,应使分划板中心刻线和条纹的中心对齐,记清,【,题组通关方案,】,【,典题,3】,(2012,福建高考,),在“用双缝干涉测光的波长”实验中,(,实验装置如图,),：,37,ppt精选,【题组通关方案】37ppt精选,(1),下列说法哪一个是错误的,。,A.,调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时,应放上单缝和双缝,B.,测量某条干涉亮纹位置时,应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐,C.,为了减少测量误差,可用测微目镜测出,n,条亮纹间的距离,a,求出相邻两条亮纹间距,x=,38,ppt精选,(1)下列说法哪一个是错误的。38ppt精选,(2),测量某亮纹位置时,手轮上的示数如图,其示数为,mm,。,39,ppt精选,(2)测量某亮纹位置时,手轮上的示数如图,其示数为mm。,【,典题解析,】,(1),选,A,。应先调节光源高度、遮光筒中心及光,屏中心后再放上单、双缝,A,选项不正确。目镜分划板中心应,与亮纹中心对齐,使得移动过程测出的条纹间距较为准确,B,选,项正确。目镜移过,n,条亮纹,则亮条纹间距,x= ,C,选项正确。,(2),主尺读数是,1.5mm,螺旋读数是,47.00.01 mm,因此示数为,1.970 mm,。,答案：,(1)A,(2)1.970,40,ppt精选,【典题解析】(1)选A。应先调节光源高度、遮光筒中心及光40,【,典题,4】,(2014,杭州模拟,),现有毛玻璃屏,A,、双缝,B,、白光光源,C,、单缝,D,和透红光的滤光片,E,等光学元件,要把它们放在如图所示的光具座上组装成双缝干涉装置,用以测量红光的波长。,41,ppt精选,【典题4】(2014杭州模拟)现有毛玻璃屏A、双缝B、白光,(1),将白光光源,C,放在光具座最左端,依次放置其他光学元件,由,左至右,表示各光学元件的字母排列顺序应为,C,、,_,、,_,、,_,、,A,。,(2),本实验的步骤有：,取下遮光筒左侧的元件,调节光源高度,使光束能直接沿遮光,筒轴线把屏照亮,;,按合理顺序在光具座上放置各光学元件,并使各元件的中心位,于遮光筒的轴线上,;,用米尺测量双缝到屏的距离,;,用测量头,(,其读数方法同螺旋测微器,),测量数条亮纹间的距离。,在操作步骤时还应注意,_,。,42,ppt精选,(1)将白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光学元件,由,(3),将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,将该亮纹定为第,1,条亮纹,此时手轮上的示数如图甲所示。然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第,6,条亮纹中心对齐,记下此时图乙中手轮上的示数,mm,求得相邻亮纹的间距,x,为,mm,。,43,ppt精选,(3)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,将该亮纹定为,(4),已知双缝间距,d,为,2.010,-4,m,测得双缝到屏的距离,l,为,0.700m,由计算式,=,求得所测红光波长,为,nm,。,44,ppt精选,(4)已知双缝间距d为2.010-4m,测得双缝到屏的距离,【,典题解析,】,(1),滤光片,E,是从白光中选出单色红光,单缝屏是获取线光源,双缝屏是获得相干光源,最后成像在毛玻璃屏上,所以排列顺序为,C,、,E,、,D,、,B,、,A,。,(,顺序不能交换,),(2),在操作步骤时应注意的事项有：放置单缝、双缝时,单缝、双缝间距离大约为,5,10cm;,使单缝与双缝相互平行。,(3),螺旋测微器的读数应该先读整数刻度,然后看半刻度是否露出,最后看可动刻度,图乙读数为,13.870mm,图甲读数为,2.320mm,所以相邻条纹间距,45,ppt精选,【典题解析】(1)滤光片E是从白光中选出单色红光,单缝屏是获,(4),由条纹间距离公式,x=,得：,=,，代入数值得：,=6.610,-7,m=6.610,2,nm,。,答案：,(1)E D B,(2),单缝与双缝必须平行，其间距为,5,10 cm,，保证光源、滤光片、单缝、双缝和光屏的中心在同一轴线上,(3)13.870 2.310,(4) 6.610,2,46,ppt精选,(4)由条纹间距离公式x= 得：46ppt精选,【,加固训练,】,1.,在用红光做双缝干涉实验时,已知双缝间的距离为,0.5mm,测得双缝到光屏的距离为,1.0m,在光屏上第一条暗条纹到第六条暗条纹间的距离为,7.5mm,。则：,(1),此红光的频率为多少,?,它在真空中的波长为多少,?,(2),假如把整个装置放入折射率为 的水中,这时屏上相邻明条纹的间距为多少,?,47,ppt精选,【加固训练】47ppt精选,【,解析,】,(1),相邻两条暗条纹间的距离,x=,根据,=,得,=,由,=,得此光的频率,=,48,ppt精选,【解析】(1)相邻两条暗条纹间的距离48ppt精选,(2),在水中红光的波长,=,相邻两条明条纹间的距离为,答案：,(1)4.010,14,Hz 7.510,-7,m (2)1.12510,-3,m,49,ppt精选,(2)在水中红光的波长49ppt精选,2.,如图所示,在双缝干涉实验中,S,1,和,S,2,为双缝,P,是光屏上的一点,已知,P,点与,S,1,、,S,2,距离之差为,2.110,-6,m,分别用,A,、,B,两种单色光在空气中做双缝干涉实验,问,P,点是亮条纹还是暗条纹,?,50,ppt精选,2.如图所示,在双缝干涉实验中,S1和S2为双缝,P是光屏上,(1),已知,A,光在折射率为,1.5,的介质中波长为,410,-7,m,。,(2),已知,B,光在某种介质中波长为,3.1510,-7,m,当,B,光从这种介质射向空气时,临界角为,37,。,(3),若让,A,光照射,S,1,B,光照射,S,2,试分析光屏上能观察到的现象。,51,ppt精选,(1)已知A光在折射率为1.5的介质中波长为410-7m。,【,解析,】,(1),设,A,光在空气中波长为,1,在介质中波长为,2,由,n=,得,1,=n,2,=1.5410,-7,m=610,-7,m,根据路程,差,r=2.110,-6,m,所以,N,1,= =3.5,。由此可知,从,S,1,和,S,2,到,P,点的路程差是波长,1,的,3.5,倍,所以,P,点为暗条纹。,52,ppt精选,【解析】(1)设A光在空气中波长为1,在介质中波长为2,(2),根据临界角与折射率的关系,sinC=,得,n=,由此可知,B,光在空气中波长,3,=n,介,= 3.1510,-7,m,=5.2510,-7,m,。路程差,r,和波长,3,的关系为,N,2,=,可见,用,B,光作光源,P,点为亮条纹。,(3),若让,A,光和,B,光分别照射,S,1,和,S,2,这时既不能发生干涉,也不发生衍射,此时在光屏上只能观察到亮光。,答案：,(1),暗条纹,(2),亮条纹,(3),见解析,53,ppt精选,(2)根据临界角与折射率的关系sinC= 得n=53pp,【,学科素养升华,】,“,用双缝干涉测光的波长”问题的解决方法,(1),明确双缝干涉条纹间距公式,x= ,中各物理量的意义,其中,x,是相邻两条亮条纹或暗条纹的中心间距,d,是双缝之间的距离,l,是双缝到屏的距离,为光在真空中的波长。,54,ppt精选,【学科素养升华】54ppt精选,(2),熟记求解相邻两条亮条纹或暗条纹间的距离的公式,中各物理量的意义。,a,1,是使分划板的中心刻线对齐某条亮纹的中央时记下的手轮上的读数，将该条纹记为第,1,条亮纹，,a,2,是转动手轮，使分划板中心刻线移动至另一条亮纹的中央时记下的手轮上的读数，并将该条纹记为第,n,条亮纹。,(3),若将装置放入水中，必须根据介质中的波长,介,、真空中,的波长,真,与介质的折射率,n,间的关系,介,=,求出水中的,波长，并用水中的波长代替,x= ,中的,。,(4),将各物理量统一为国际单位制代入求解。,55,ppt精选,(2)熟记求解相邻两条亮条纹或暗条纹间的距离的公式55ppt,感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络，,如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！,感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络，,
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