光的干涉、衍射和偏振

（ A ） ． A．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由紫 ．在光的双缝干涉实验中， 光改为红光， 光改为红光，则条纹间距一定变大 B．以相同入射角从水中射向空气，紫光能发生 ．以相同入射角从水中射向空气， 全反射， 全反射，红光也一定能发生全反射 D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装 ．拍摄玻璃橱窗内的物品时， 一个偏振片以增加透射光的强度
∆x ⋅ d λ= L
双缝干涉仪、米尺、测量头。 双缝干涉仪、米尺、测量头。
实验步骤： 实验步骤： （1）如图所示，把直径约 ）如图所示，把直径约10cm、长约 的遮光筒水 、长约1m的遮光筒水 平放在光具座上，筒的一端装有双缝， 平放在光具座上，筒的一端装有双缝，另一端装有毛 玻璃屏； 玻璃屏； （2）取下双缝，打开光源，调节光源的高度，使它 ）取下双缝，打开光源，调节光源的高度， 发出的光束能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮； 发出的光束能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮； （3）放好单缝和双缝，单缝和双缝间距离约为 ）放好单缝和双缝，单缝和双缝间距离约为5cm～ ～ 10cm，使缝相互平行，中心大致位于遮光筒的轴线上 ，使缝相互平行，中心大致位于遮光筒的轴线上, 这时在屏上就会看到白光的双缝干涉图样； 这时在屏上就会看到白光的双缝干涉图样； （4）在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的双 ）在单缝和光源间放上滤光片， 缝干涉图样； 缝干涉图样；
5．下列说法正确的是 ( ．
D )
A．太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，这是光的 ．太阳光通过三棱镜形成彩色光谱， 干涉的结果 B．用光导纤维束传送图象信息，这是光的衍射 ．用光导纤维束传送图象信息， 的应用 c．眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹， ．眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹， 这是光的偏振现象 D．在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时 ． 水面下的景物， 水面下的景物，可使景像清晰
题目
2.薄膜干涉 薄膜干涉
由薄膜前后表面反射的的两列光波叠加而成。 由薄膜前后表面反射的的两列光波叠加而成。例如肥 皂泡及水面上的油膜呈现的彩色花纹。 皂泡及水面上的油膜呈现的彩色花纹。 劈形薄膜干涉可产生平行相间条纹。 劈形薄膜干涉可产生平行相间条纹。 增透膜的厚度应该是光 在薄膜中波长的1/4。 在薄膜中波长的 。
2． 在 《 用双缝干涉测光的波长 》 的实验中 ， 装 ． 用双缝干涉测光的波长》 的实验中， 置如图，双缝间的距离d=3mm 置如图，双缝间的距离 （1）若测定红光的波长，应选用 红 色的滤光 ）若测定红光的波长， 实验时需要测定的物理量有： 片，实验时需要测定的物理量有： 双缝到屏的距离L 和 n条条纹间距 条条纹间距a 双缝到屏的距离 条条纹间距 。
光源 滤光片单缝 滤光片单缝 双缝 遮光筒 屏
（5）分别改变滤光片和双缝，观察干涉图样的变化； ）分别改变滤光片和双缝，观察干涉图样的变化； （6）已知双缝间的距离 ，测出双缝到屏的距离 ， ）已知双缝间的距离d，测出双缝到屏的距离L， 用测量头测出相邻两条亮（ 纹间的距离△ ， 用测量头测出相邻两条亮（暗）纹间的距离△x，由 ∆x ⋅ d λ= 计算单色光的波长。 计算单色光的波长。 L 为了减小误差，可测出n条亮 条亮（ 间的距离a， 为了减小误差，可测出 条亮（暗）间的距离 ，则:
解见下页
【解析】 根据干涉条纹的间距的公式 解析】
L ∆x = λ d
可知，由于紫光的波长比红光的波长短， 可知，由于紫光的波长比红光的波长短，所以改为 红光后条纹间距一定增大， 正确 正确； 红光后条纹间距一定增大，A正确； 紫光的临界角比红光的临界角小， 紫光的临界角比红光的临界角小，所以紫光发生全 反射后红光不一定发生全反射， 错误 错误； 反射后红光不一定发生全反射，B错误； 拍摄玻璃橱窗内的物品时， 拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个 偏振镜是为了防止玻璃的反光，所以D错误 错误。 偏振镜是为了防止玻璃的反光，所以 错误。
光源 滤光片单缝 滤光片单缝 双缝 遮光筒 屏
（2）若测得双缝与屏之间距离 ）若测得双缝与屏之间距离0.70m，通过测量头 ， 与螺旋测微器原理相似，手轮转动一周， （与螺旋测微器原理相似，手轮转动一周，分划板前 进或后退0.500mm）观察第 条亮纹的位置如图 （ a） ） 观察第1条亮纹的位置如图 条亮纹的位置如图（ ） 进或后退 所示，观察第5条亮纹的位置如图 条亮纹的位置如图（ ）所示， 所示，观察第 条亮纹的位置如图（b）所示，则可求 出红光的波长= × 出红光的波长 7×10-7 m.（保留一位有效数字） （保留一位有效数字） 1 234 5
a ∆x = n−1
（7）换用不同颜色的滤光片，观察干涉条纹间距的变 ）换用不同颜色的滤光片， 并求出相应色光的波长。 化，并求出相应色光的波长。
注意事项： 注意事项： （1）单缝双缝应相互平行，其中心位于遮光筒的轴 ）单缝双缝应相互平行， 线上，双缝到屏的距离应相等； 线上，双缝到屏的距离应相等； 可用米尺测多次， （2）测双缝到屏的距离 可用米尺测多次，取平均值； ）测双缝到屏的距离L可用米尺测多次 取平均值； 3）测测条纹间距△x时 n条亮 条亮（ （3）测测条纹间距△x时，用测量头测出n条亮（暗） 间的距离a，再求出相邻的两条明（ 纹间的距离， 间的距离 ，再求出相邻的两条明（暗）纹间的距离， 可以减小误差 。
0
10 0 40
20 0 15 10
解见下页
图（a） ）
图（b） ）
（2）解: ） L = 0.70m , d = 3mm = 3 × 10 −3 m
−4 由读数得 a = 0.650mm = 6.50 × 10 m
a 6.50 × 10 −4 m −4 = = 1.625 × 10 m 则 ∆x = n−1 5−1 ∆x ⋅ d 1.625 × 10 −4 × 3 × 10 −3 m = 7 × 10 − 7 m = λ= 由公式 L 0.70
二、光的衍射 ①光的衍射现象是光离开直线路径而绕到障碍物后 面的现象。 面的现象。 ②产生明显衍射的条件：障碍物或孔的尺寸能和波 产生明显衍射的条件： 长相比或比波长小。 长相比或比波长小。 光的干涉和光的衍射说明光是一种波。 光的干涉和光的衍射说明光是一种波。 光的干涉条纹和光的衍射条纹的比较
1．在杨氏双缝干涉实验中，如果（ ．在杨氏双缝干涉实验中，如果（ B D） （A）用白光作为光源 屏上将呈现黑白相间的条纹 ）用白光作为光源, （B）用红光作为光源 屏上将呈现红黑相间的条纹 ）用红光作为光源, （ C） 用红光照射一条狭缝 ， 用紫光照射另一条狭 ） 用红光照射一条狭缝， 缝，屏上将呈现彩色条纹 （ D） 用紫光作为光源 ， 遮住其中一条狭缝 ， 屏上 ） 用紫光作为光源， 遮住其中一条狭缝， 将呈现间距不等的条纹 解析： 解析： 白光作杨氏双缝干涉实验,屏上将呈现彩色条纹 屏上将呈现彩色条纹,A错 白光作杨氏双缝干涉实验 屏上将呈现彩色条纹 错 用红光作光源，屏上将呈现红色两条纹与暗条纹（ 用红光作光源，屏上将呈现红色两条纹与暗条纹（即黑 条纹）相间， 对 条纹）相间，B对； 红光和紫光频率不同，不能产生干涉条纹，C错； 红光和紫光频率不同，不能产生干涉条纹， 错 紫光作光源，遮住一条狭缝，屏上出现单缝衍射条纹, 紫光作光源，遮住一条狭缝，屏上出现单缝衍射条纹 即间距不等的条纹， 对 即间距不等的条纹，D对。
l ∆x = λ d
激 光
S1
S2 δ 挡板 屏
P
实验目的： 实验目的： 1、了解光波产生稳定的干涉现象的条件； 、了解光波产生稳定的干涉现象的条件； 2、观察双缝干涉图样； 、观察双缝干涉图样； 3、测定单色光的波长。 、测定单色光的波长。 实验原理： 实验原理： 单色光通过单缝后，经双缝产生稳定的干涉图样， 单色光通过单缝后 ，经双缝产生稳定的干涉图样，图 样中相邻两条亮（ 纹间的距离△ 与双缝间的距 样中相邻两条亮 （ 暗 ） 纹间的距离 △ x与双缝间的距 双缝到屏的距离L、 单色光的波长λ之间满足 离 d 、 双缝到屏的距离 、 单色光的波长 之间满足 实验器材： 实验器材：
光 的 干 涉 衍 射 和 偏 振
一、光的干涉 干涉的条件：两列相干光源。 干涉的条件：两列相干光源。 1、双缝干涉： 、双缝干涉： • 由同一光源发出的光经过两个细缝后形成两列光波 叠加时会产生干涉。 叠加时会产生干涉。 • 当这两列光波到达某点的路程差δ等于光的半波长的 偶数倍时，该处的光相加强，出现亮条纹； 偶数倍时，该处的光相加强，出现亮条纹； • 当这两列光波到达某点的路程差δ等于光的半波长的 奇数倍时，该处的光相减弱，出现暗条纹； 奇数倍时，该处的光相减弱，出现暗条纹； P2 • 相邻两条干涉条纹的间距 P1
三、光的偏振
甲 P
明 明
乙 P Q
丙 P Q
暗
光的偏振说明光是横波。 光的偏振说明光是横波。
3．下面是四种与光有关的事实 ． ①用光导纤维传播信号； 用光导纤维传播信号； ②用透明的标准样板和单色平行光检查平面的平整度; 用透明的标准样板和单色平行光检查平面的平整度 ③一束白光通过三棱镜形成彩色光带； 一束白光通过三棱镜形成彩色光带； ④水面上的油膜呈现彩色。 水面上的油膜呈现彩色。 其中，与光的干涉有关的是： 其中，与光的干涉有关的是： ( B A．①④ ． C．①③ ． B．②④ ． D．②③ ． )