高三物理一轮复习精品课件3:12.4 光的干涉 衍射和偏振

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3. 偏振光 在垂__直___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_横__波___.自然光通过 偏振片后,就得到了偏振光.
题组训练
一、基础知识题组 1. [双缝干涉实验]关于杨氏双缝干涉实验,下列说法 正确的是( ) A. 单缝的作用是获得频率相同的两相干光源 B. 双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光源 C. 光屏上距两缝的路程差等于半个波长的整数倍处 出现暗条纹 D. 照射到单缝的单色光的频率越高,光屏上出现的 条纹越宽
解析:普通光源直接发出的光是自然光,自然光 沿各方向振动的强度相同,A错D对,自然光经偏振 片后成为偏振光,而不可能再还原为偏振光,偏振光 定义即为B,故B对C错.
2. [光的单缝衍射实验](多选)在单缝衍射实验中, 下列说法正确的是( )
A. 将入射光由黄光换成绿光,光叠加的结果 D. 增大单缝到屏的距离,衍射条纹变宽
解析:在单缝衍射实验中,单缝越窄,入射光的 波长越长,衍射现象越明显,表现为衍射条纹越宽, 所以B错误,因黄光的波长比绿光长,故A正确;可 将单缝视为几组双缝的组合,所以衍射现象中的明暗 条纹同样是光相遇叠加的结果,C正确;与双缝干涉 相似,增大单缝到屏的距离,衍射条纹变宽,故D正 确.
膜上出现明条纹.
②在 Q 处,两列反射回来的光波的路程差 Δx 等于半波 长的奇数倍,Δx=(2n+1)2λ(n=1,2,3…),薄膜上出现暗 条纹. (2)白光:薄膜上出现水平 彩色 条纹.
3.应用 (1)干涉法检查平面; (2)镜片增透膜. ①相干光:光照射到透明薄膜上,从薄膜的两个 表面_反__射__的两列光波. ②图样特点:同双缝干涉,同一条亮(或暗)纹对 应薄膜的_厚__度__相等.
第4讲 光的干涉 衍射和偏振
基础回顾
知识点1 光的干涉 Ⅰ 一、双缝干涉
1. 干涉现象 频率相同的两列光波相叠加,某些区域的光被_加__强__, 某些区域的光被__减__弱_,并且光被加强和减弱的区域 __互__相__间__隔__的现象. 2. 干涉条件 两列光的频率相同,且具有_恒__定__的___相位差. [特别提醒] 将同一列光波分解为两列光波,可以获得 相干光源.双缝干涉和薄膜干涉均用此法获得相干光 源.
纹,两侧是渐窄且暗的彩色条纹. (2)圆孔衍射:明暗相间的_不__等__距__圆环. (3)泊松亮斑(圆盘衍射):当光照到_不__透__明___(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_亮__斑__(在阴影外还有不等间距 的明暗相间的圆环).
知识点3 光的偏振现象 Ⅰ 1. 偏振 光波只沿__某__一__特__定__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__一__切__方__向__振动的光,而且沿各个方向 振动的光波的强度都相同,这种光叫做自然光.
二、薄膜干涉 1.如图所示,竖直的肥皂液薄膜,由于重力的作 用,形成上薄下厚的_楔__形__,光照射到薄膜上时,被膜 的前表面AA′和后表面BB′分别反射出来,形成两列频 率相同的光波,并且叠加.
2.原理分析
(1)单色光
①在 P1、P2 处,由两个表面反射回来的两列光波的路程 差 Δx 等于波长的 整数倍 ,即 Δx=nλ(n=1,2,3…),薄
解析:根据 Δx=dl λ,因红光波长较长,故相邻红 光条纹间距大,A 错;雨后天空出现的彩虹是光的折 射和色散综合作用的结果,B 错;水面油膜呈现彩色 条纹是白光在油膜前后两表面的反射光相遇叠加的结 果,属于干涉,故 C 正确;医学上用光导纤维制成内 窥镜,应用的是全反射原理,D 正确.
答案:CD
3. 杨氏双缝干涉实验 (1)原理如右图所示: (2)产生明、暗条纹的条件
①单色光
a.光的路程差r2-r1=kλ(k=0,1,2,…),光屏上出现 _明__条纹.
b.光的路程差 r2-r1=(2k+1)2λ(k=0,1,2,…),光屏上
出现暗条纹.
②白光:光屏上出现_彩__色__条纹.
l (3)条纹间距公式:Δx=_d_λ___,即在两狭缝间距d 和狭缝与屏间距离l不变的条件下,单色光产生的干涉 条纹间距与光的波长λ成正比. [特别提醒] 为了观察到清晰的干涉图样,必须使 双缝距离d小到与波长相当,且使l≫d.
答案:ACD
3. [光学基础知识](多选)下列关于光的说法中正确 的是( )
A. 分别用红光和紫光在同一装置上做干涉实验, 相邻红光干涉条纹间距小于相邻紫光干涉条纹间距
B. 雨后天空出现的彩虹是光的衍射现象 C. 水面油膜呈现彩色条纹是光的干涉现象 D. 医学上用光导纤维制成内窥镜,用来检查人体 内脏器官的内部.它利用了光的全反射原理
4. [光的偏振现象](多选)关于自然光和偏振光以下说法 正确的是( ) A. 自然光包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动 的光,但是沿各个方向振动的光波的强度可以不相同 B. 偏振光是在垂直于光的传播方向上,只沿着某一特定 方向振动的光 C. 自然光透过一个偏振片后就成为偏振光,偏振光经 过一个偏振片后又还原为自然光 D. 太阳、电灯等普通光源发出的光都是自然光
解析:单缝的作用是获得一束细光,故A错误; 双缝的作用是将一束光分成两束完全相同的光,B正 确;屏上出现暗条纹处距两狭缝的路程差等于半个波 长的奇数倍,故C错误;单色光的频率越高,波长越 短 , 根 据 Δx = lλ/d , 相 邻 条 纹 的 间 距 越 小 , 条 纹 越 窄,故D错误.
答案:B
知识点2 光的衍射 Ⅰ
1.发生明显衍射的条件 只有当障碍物的尺寸与光的波长相__差__不__多____,甚 至比光的波长_还__小__的时候,衍射现象才会明显.
2.衍射条纹的特点 (1)单缝衍射:单色光的衍射图样为中间_宽__且__亮___ 的单色条纹,两侧是__明__暗__相__间__的条纹,条纹宽度比 中央窄且暗;白光的衍射图样为中间宽且亮的白条
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