高考总复习物理课件选修3-4第12章第2讲 光的波动性
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高考物理一轮总复习 选修部分 第13章 光 第2讲 光的波动性课件(选修34)
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。 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。
(2)明、暗条纹的条件 ①单色光 a.光的路程差 r2－r1＝
kλ(k＝0,1,2…) 光屏上出现亮条纹。
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。
(3)条纹间距公式： Δx＝dlλ 。
3.薄膜干涉 (1)原理：薄膜厚度上薄下厚，入射光照在薄膜的同一位置，来自前后两个面的反射光 路程差 不同， 叠加后出现明暗相间的条纹。 (2)应用 ①增透膜。 ②利用光的干涉检查平整度。 (3)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。
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)。
二、对点激活 1．[双缝干涉实验](多选)在杨氏双缝干涉实验中，如果( ) A．用白光作为光源，屏上将呈现黑白相间的条纹 B．用红光作为光源，屏上将呈现红黑相间的条纹 C．用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，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，屏上将呈现间距不等的条纹
高考物理总复习 第十二章第二讲 机械波课件 新人教版选修34
向通过平衡位置还需 T/2，因此 Δt＝94T＝2.25 s，此时波形如图所示
(2)由图知，振幅 A＝8 cm 质点在一个周期内通过的路程为 4A＝32 cm O 质点通过 88 cm 的路程共经过的时间为141T 从 x＝0 m 传至 x＝4.5 m 处的 N 质点需要时间 t1 为94T，质点 N 运 动的时间为12T 所以质点 N 振动通过的总路程为 2A＝16 cm.
(2)介质中各质点是在它前面质点带动下才振动起来的，因此①各 质点的起振方向总是跟波源质点的起振方向相同．②每个质点的起振时 刻总要比它前面质点起振迟一些，不是同时起振，这样当各质点都振动 起来后，某一时刻对平衡位置的位移是不同的，从整体上看，有的地方 凸起，有的地方下凹．
(3)从整体的运动形式上看，波传播的是振动这一特定形式的运 动．从一个质点振动的各个状态来看，波传播的是波源质点在一个振动 周期内的各个状态．即波源质点的各个状态要依次传给后面的质 点．(例如“正的最大位移”这一状态沿传播方向平移，平移的速度即 波速，经过一个周期的时间这一状态传到离它一个波长远的后面的质点， 使该质点达到“正的最大位移”这一状态)．只会死记波是振动的传播， 而不能从波是波源质点的“各个运动状态的传播”这一实质去理解波的 传播是远远不够的．
问题探究3 “观察者”和波源间发生相对运动时就能发生多普勒 效应吗？
[提示] 二者相对靠近或远离时会发生多普勒效应，而不是相对 运动时发生的．如声源在圆心，而观察者在半径为R的圆周上运动时， 虽发生相对运动，但相对距离不变，不会发生此现象．
(对应学生用书P215) 要点一 关于机械波的波长、波速及频率 1.对波长的理解 (1)在波的传播方向上，两个相邻的、振动步调总是相同的质点间 的距离． (2)质点振动一个周期，波传播的距离． (3)在横波中两个相邻的波峰(或两个相邻的波谷)之间的距离；在 纵波中两个相邻的密部(或两个相邻的疏部)之间的距离． (4)波长反映了机械波在传播过程中的空间周期性．
(2)由图知，振幅 A＝8 cm 质点在一个周期内通过的路程为 4A＝32 cm O 质点通过 88 cm 的路程共经过的时间为141T 从 x＝0 m 传至 x＝4.5 m 处的 N 质点需要时间 t1 为94T，质点 N 运 动的时间为12T 所以质点 N 振动通过的总路程为 2A＝16 cm.
(2)介质中各质点是在它前面质点带动下才振动起来的，因此①各 质点的起振方向总是跟波源质点的起振方向相同．②每个质点的起振时 刻总要比它前面质点起振迟一些，不是同时起振，这样当各质点都振动 起来后，某一时刻对平衡位置的位移是不同的，从整体上看，有的地方 凸起，有的地方下凹．
(3)从整体的运动形式上看，波传播的是振动这一特定形式的运 动．从一个质点振动的各个状态来看，波传播的是波源质点在一个振动 周期内的各个状态．即波源质点的各个状态要依次传给后面的质 点．(例如“正的最大位移”这一状态沿传播方向平移，平移的速度即 波速，经过一个周期的时间这一状态传到离它一个波长远的后面的质点， 使该质点达到“正的最大位移”这一状态)．只会死记波是振动的传播， 而不能从波是波源质点的“各个运动状态的传播”这一实质去理解波的 传播是远远不够的．
问题探究3 “观察者”和波源间发生相对运动时就能发生多普勒 效应吗？
[提示] 二者相对靠近或远离时会发生多普勒效应，而不是相对 运动时发生的．如声源在圆心，而观察者在半径为R的圆周上运动时， 虽发生相对运动，但相对距离不变，不会发生此现象．
(对应学生用书P215) 要点一 关于机械波的波长、波速及频率 1.对波长的理解 (1)在波的传播方向上，两个相邻的、振动步调总是相同的质点间 的距离． (2)质点振动一个周期，波传播的距离． (3)在横波中两个相邻的波峰(或两个相邻的波谷)之间的距离；在 纵波中两个相邻的密部(或两个相邻的疏部)之间的距离． (4)波长反映了机械波在传播过程中的空间周期性．
(沪科版)高考物理一轮复习：选修3-4第13章第2节《光的波动性、电磁波、相对论》ppt精编课件
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高考物理一轮复习选修3第2讲光的波动性电磁波相对论课件
休息时间到啦
同学们，下课休息十分钟。现在是休息时 间，你们休息一下眼睛，
看看远处，要保护好眼睛哦~站起来动一动 ，久坐对身体不好哦~
2021/4/17
高考物理一轮复习选修3第2讲光的波动性电磁 波相对论课件
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Hale Waihona Puke 二、电磁波 1.麦克斯韦电磁场理论： 变化的磁场能够在周围空间产生_电__场__，变化的电场能够在周围空间产生_磁__场__。 2.电磁波及其传播： (1)_电__磁__场__在空间由近及远的传播，形成电磁波。电磁波是横波。 (2)电磁波的传播不需要_介__质__，在真空中不同频率的电磁波传播速度都等于 光速。但在同一介质中，不同频率的电磁波传播速度是不同的，频率越高， 波速越小。 (3)波速公式：v=_λ__f_，f是电磁波的频率。
止m=时的1 质m (0量v ) 2m0之。间有如下关系：
c
(2)物体运动时的质量总要_大__于__静止时的质量m0。
3.质能关系：用m表示物体的质量，E表示它具有的能量，则爱因斯坦质能方 程为：E=_m_c_2 。
【情境辨析】 【情境1】 如图为双缝干涉实验图，通过该实验操作，可以在光屏上呈现亮暗相间的条 纹。
(6)光的偏振也是干涉现象，纵波和横波都可以发生偏振现象。 ( × )
【情境2】无线电技术的发展给人类带来了极大的便利，如图为某电视塔正在 发射电磁波。现对下列关于电磁波的说法进行辨析。
(7)电磁波不能在真空中传播。 ( × ) (8)当处于电谐振时，只有被接收的电磁波才能在接收电路中产生感应电流。 (×) (9)在通讯中广泛应用的无线电波是电磁波谱中波长最短的。 ( × ) (10)手机使用过程中发射的无线电波都是经过调制的。 ( √ )
高考物理一轮复习第4单元光的波动性电磁波相对论课件(选修3-4)
选考部分
选修3－4 振动与波动 光学 相对论
第4单元
光的波动性
电磁波
相对论
理清教材
网控基础点 提炼命题源
读读教材
一、光的波动性
1．光的干涉 (1)定义 在两列光波的叠加区域，某些区域的光被________，出现亮 纹，某些区域的光被________，出现暗纹，且________和________ 互相间隔的现象叫做光的干涉现象． (2)条件 两列光的________，且具有恒定的相位差，才能产生稳定的干 涉现象． (1)加强 减弱 加强 减弱 (2)频率相等
(2)起偏器
检偏器
90°
垂直
(3)横波
二、电磁场、电磁波 1．电磁波的产生 (1)麦克斯韦电磁场理论： 变化的磁场产生__________，变化的电场产生________． (2)电磁场： 变化的电场和变化的磁场总是相互联系成为一个________，这 就是电磁场． (3)电磁波： 电磁场(电磁能量)由近及远地向周围传播形成电磁波． ①电磁波是横波，在空间传播________介质． (1)电场 磁场 (2)整体 (3)不需要
(3)相同
波长的整数倍 奇数倍
l Δx＝dλ
(4)前后表面 相同
2．光的衍射 (1)光的衍射现象 光在遇到障碍物时、偏离直线传播方向而照射到阴影区域的现 象． (2)光发生明显衍射现象的条件 当孔或障碍物的尺寸比光波波长________，或者跟光波波长 ________时，光才能发生明显的衍射现象． (3)衍射图样 ①单缝衍射：中央为亮条纹，向两侧有明暗相间的条纹，但间 距和亮度不同．白光衍射时，中央仍为白色，最靠近中央的是 ________，最远离中央的是________．
解析：根据干涉和衍射的条件，两块玻璃板的空气层形成薄膜
选修3－4 振动与波动 光学 相对论
第4单元
光的波动性
电磁波
相对论
理清教材
网控基础点 提炼命题源
读读教材
一、光的波动性
1．光的干涉 (1)定义 在两列光波的叠加区域，某些区域的光被________，出现亮 纹，某些区域的光被________，出现暗纹，且________和________ 互相间隔的现象叫做光的干涉现象． (2)条件 两列光的________，且具有恒定的相位差，才能产生稳定的干 涉现象． (1)加强 减弱 加强 减弱 (2)频率相等
(2)起偏器
检偏器
90°
垂直
(3)横波
二、电磁场、电磁波 1．电磁波的产生 (1)麦克斯韦电磁场理论： 变化的磁场产生__________，变化的电场产生________． (2)电磁场： 变化的电场和变化的磁场总是相互联系成为一个________，这 就是电磁场． (3)电磁波： 电磁场(电磁能量)由近及远地向周围传播形成电磁波． ①电磁波是横波，在空间传播________介质． (1)电场 磁场 (2)整体 (3)不需要
(3)相同
波长的整数倍 奇数倍
l Δx＝dλ
(4)前后表面 相同
2．光的衍射 (1)光的衍射现象 光在遇到障碍物时、偏离直线传播方向而照射到阴影区域的现 象． (2)光发生明显衍射现象的条件 当孔或障碍物的尺寸比光波波长________，或者跟光波波长 ________时，光才能发生明显的衍射现象． (3)衍射图样 ①单缝衍射：中央为亮条纹，向两侧有明暗相间的条纹，但间 距和亮度不同．白光衍射时，中央仍为白色，最靠近中央的是 ________，最远离中央的是________．
解析：根据干涉和衍射的条件，两块玻璃板的空气层形成薄膜
高中物理电磁感应选修3-4第12章第2讲光的波动性PPT精品文档43页
二、光的衍射
1．光的衍射现象 光在遇到障碍物时，偏离直线传播方向而照射到阴影区域
的现象叫做光的衍射．
2．光发生明显衍射现象的条件 当孔或障碍物的尺寸比光波波长__小_____，或者跟光波波长 _相__差__不__多___时，光才能发生明显的衍射现象． 3．衍射图样 (1)单缝衍射：中央为亮条纹，向两侧有明暗相间的条纹， 但间距和亮度不同．白光衍射时，中央仍为白光，最靠近 中央的是_紫___光，最远离中央的是__红__光． (2)圆孔衍射：明暗相间的不等距圆环． (3)泊松亮斑：光照射到一个半径很小的圆板后，在圆板的 阴影中心出现的_亮__斑,这是光能发生衍射的有力证据之一.
1－2.(2019·福州四中模拟)用如图所示的实验装置观察光的 薄膜干涉现象．图甲是点燃的酒精灯(在灯芯上洒些盐),图 乙是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈．将金属丝圈 在其所在的竖直平面内缓慢旋转，观察到的现象是( )
A．当金属丝圈旋转30°时干涉条纹同方向旋转30° B．当金属丝圈旋转45°时干涉条纹同方向旋转90° C．当金属丝圈旋转60°时干涉条纹同方向旋转30° D．干涉条纹保持原来状态不变
2．关于光的衍射，下列说法中错误的是( ) A．光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物的现象 B．只有两列频率相同的光波叠加后才能发生衍射 C．光的衍射没有否定光沿直线传播的结论 D．光的衍射现象为波动说提供了有利的证据
3．(2019·高考江苏卷)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 C．A不变，B有变化
B．A、B均有变化 D．A有变化，B不变
热身体验答案与解析
1－1.解析：选 B.由双缝干涉条纹间距公式 Δx＝dl λ 可知， 减小双缝间的距离 d，干涉条纹间的距离 Δx 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． 1－2.解析：选 D.金属丝圈的转动，改变不了肥皂液膜的上 薄下厚的形状，由干涉原理可知干涉条纹与金属丝圈在该 竖直平面内的转动无关，仍然是水平的干涉条纹，A、B、 C 错误，D 正确． 2．答案：B
福建省长泰一中高三物理 第十二章 第2讲 光的波动性复习课件 新人教版选修34
即|P1S1－P1S2|＝600 nm＝λ橙，则两列光波到达P1点振动情况
完全一致，振动得到加强，因此，出现亮条纹．当换用波长为
400
nm的紫光时，|P1S1－P1S2|＝600
nm3 ＝
2
×400
n3m＝
2
λ紫，
则两列光波到达P1点时振动情况完全相反，即由S1、S2射出的光
波到达P1点时就相互削弱，因此，出现暗条纹，B对．
最大，紫光最小.
(4)要明确同种颜色的光在不同介质中传播时，频率不变，但
波长随波速的变化而变化，要注意n= c 及真 v=λν的综合
运用.
v 介
【变式训练】在双缝干涉实验中,光屏上P点到双缝S1、S2的 距离之差Δs1=0.75 μm，光屏上Q点到双缝S1、S2的距离之 差Δs2=1.5 μm.若用频率ν=6.0×1014 Hz的黄光照射双缝， 则( ) A.P点出现亮纹，Q点出现暗纹 B.P点出现暗纹，Q点出现亮纹 C.两点均出现亮纹 D.两点均出现暗纹
②圆孔衍射：明暗相间的不等距圆环，中央是大且亮的圆亮 斑． ③泊松亮斑：光照射到一个半径很小的圆板后，在圆板的阴影 中心出现小的亮斑，向外是相应的阴影，再向外是亮暗相间的 圆环．这是光能发生衍射的有力证据之一.
2.光的干涉、衍射和棱镜使白光色散的比较
现象 项目
干涉
衍射
色散
形成原因
有限的几 束光的叠 加
【解析】由题意可知δ=7.95×10-7m，则
7.95 107，m
5.30 107 m
3 2
即P点距双缝S1和S2的路程差为半波长的奇数倍，因此屏上P点
出现的是暗条纹；分析屏上的条纹间距，由Δy＝ l 可 知在l
d
2021版高考物理一轮复习第二章光2光的波动性课件(选修3_4)
5
(4)由条纹间距离公式Δx= lλ得: λ= d,x代入数值得:λ=6.6×1d0-7 m=6.6×102 nm。
l
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) dx 6.6×102
自然光(非偏振光)
偏振光
直接从光源发出的光
自然光通过起偏器后的光
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
【典例·通法悟道】 【典例1】在光的双缝干涉现象里,下列描述正确的是( ) A.用白光做光的干涉实验时,偏离中央亮条纹较远的是波长较长的红光 B.用白光做光的干涉实验时,偏离中央亮条纹较远的是波长较短的紫光 C.相邻两亮条纹和相邻两暗条纹的间距是不等的 D.在双缝干涉现象里,把入射光由红光换成紫光,相邻两个亮条纹间距将变宽
n 1
量的意义。
a1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;a2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λ介、真空中的波长λ真与介质
的折射率n间的关系λ介= l λ中的λ。
第2讲 光的波动性
命题点一 光的干涉、衍射及偏振 【要点·融会贯通】 1.双缝干涉与单缝衍射的比较:
内容 现象
产生条件 典型实验
干涉
在光叠加区域出现加强或 减弱的现象
两束光频率相同、相位差 恒定
杨氏双缝干涉
衍射
光绕过障碍物偏离直线传播的现象
(4)由条纹间距离公式Δx= lλ得: λ= d,x代入数值得:λ=6.6×1d0-7 m=6.6×102 nm。
l
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) dx 6.6×102
自然光(非偏振光)
偏振光
直接从光源发出的光
自然光通过起偏器后的光
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
【典例·通法悟道】 【典例1】在光的双缝干涉现象里,下列描述正确的是( ) A.用白光做光的干涉实验时,偏离中央亮条纹较远的是波长较长的红光 B.用白光做光的干涉实验时,偏离中央亮条纹较远的是波长较短的紫光 C.相邻两亮条纹和相邻两暗条纹的间距是不等的 D.在双缝干涉现象里,把入射光由红光换成紫光,相邻两个亮条纹间距将变宽
n 1
量的意义。
a1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;a2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λ介、真空中的波长λ真与介质
的折射率n间的关系λ介= l λ中的λ。
第2讲 光的波动性
命题点一 光的干涉、衍射及偏振 【要点·融会贯通】 1.双缝干涉与单缝衍射的比较:
内容 现象
产生条件 典型实验
干涉
在光叠加区域出现加强或 减弱的现象
两束光频率相同、相位差 恒定
杨氏双缝干涉
衍射
光绕过障碍物偏离直线传播的现象
复习方略高考物理一轮复习 2.2光的波动性课件 沪科选修3-4
A
25
【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 C.丙为红光的干涉图样
B.乙为紫光的干涉图样 D.丁为红光的干涉图样
A
26
【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。
②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,白光照射薄厚膜度
时,形成彩色条纹。
A
7
知识点2 光的衍射 Ⅰ 【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( )
A
14
【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。
A
27
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
高三物理一轮总复习 (选修34)2.2 光的波动性课件 新人教
9、静夜四无邻，荒居旧业贫。。*** 10、雨中黄叶树，灯下白头人。。**** 11、以我独沈久，愧君相见频。。***** 12、故人江海别，几度隔山川。。**** 13、乍见翻疑梦，相悲各问年。。***** 14、他乡生白发，旧国见青山。。**** 15、比不了得就不比，得不到的就不要。。。***** 16、行动出成果，工作出财富。。*** 17、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。。**** 9、没有失败，只有暂时停止成功！。*** 10、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。。**** 11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。。***** 12、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。。**** 13、不知香积寺，数里入云峰。。***** 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。**** 15、楚塞三湘接，荆门九派通。。。***** 16、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。。*** 17、空山新雨后，天气晚来秋。。**** 9、杨柳散和风，青山澹吾虑。。*** 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。**** 11、越是没有本领的就越加自命不凡。***** 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。**** 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。***** 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。**** 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。。***** 16、业余生活要有意义，不要越轨。*** 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。****
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人教版高中物理一轮复习课件：选修3-4.2.2光的波动性
3.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பைடு நூலகம்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 在垂直于光的传播方 内，光振动沿任意方向，且沿 向的平面内，光振动 各个方向振动的光的强度相同 沿特定方向
优质课件
双缝干涉中明暗条纹的分析
【例证1】(14分)如图所示，在双缝干涉实 验中，S1和S2为双缝，P是光屏上的一点，
优质课件
2.两种典型的干涉 (1)杨氏双缝干涉 ①原理如图所示.
②明、暗条纹的条件 明暗相间 的条纹，中央为明条纹. ⅰ单色光：形成___________ kλ a.光的路程差r2-r1= _____(k=0 ，1,2„),光屏上出现明条纹.
优质课件
b.光的路程差r2-r1=_________(k=0,1,2„),光屏上出现暗条纹 . 2 (2k+1)
最大,紫光亮纹间宽度最小,即除中央条纹以外的其他条纹不能
完全重合,这样便形成了彩色条纹.
优质课件
2.薄膜干涉的成因 (1)薄膜特点：如图所示，由于重力作用，肥皂膜上薄下厚．
(2)相干光线：薄膜前表面AA′和后表面BB′的反射光线叠加． (3)亮纹条件：在P1、P2处，薄膜厚度的2倍为前后表面反射光的 光程差，当光程差等于波长整数倍时形成亮条纹． (4)暗纹条件：在Q处，光程差等于半波长的奇数倍，形成暗条 纹．
的反射光和折射光均为偏振光.
优质课件
(3)偏振光的理论意义. 光的干涉和衍射现象充分说明了光是波，但不能确定光波是横
波还是纵波，光的偏振现象说明光波是横波.
2.对偏振片的理解 偏振片并非刻有狭缝，而是具有一种特征，即存在一个透振方
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பைடு நூலகம்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 在垂直于光的传播方 内，光振动沿任意方向，且沿 向的平面内，光振动 各个方向振动的光的强度相同 沿特定方向
优质课件
双缝干涉中明暗条纹的分析
【例证1】(14分)如图所示，在双缝干涉实 验中，S1和S2为双缝，P是光屏上的一点，
优质课件
2.两种典型的干涉 (1)杨氏双缝干涉 ①原理如图所示.
②明、暗条纹的条件 明暗相间 的条纹，中央为明条纹. ⅰ单色光：形成___________ kλ a.光的路程差r2-r1= _____(k=0 ，1,2„),光屏上出现明条纹.
优质课件
b.光的路程差r2-r1=_________(k=0,1,2„),光屏上出现暗条纹 . 2 (2k+1)
最大,紫光亮纹间宽度最小,即除中央条纹以外的其他条纹不能
完全重合,这样便形成了彩色条纹.
优质课件
2.薄膜干涉的成因 (1)薄膜特点：如图所示，由于重力作用，肥皂膜上薄下厚．
(2)相干光线：薄膜前表面AA′和后表面BB′的反射光线叠加． (3)亮纹条件：在P1、P2处，薄膜厚度的2倍为前后表面反射光的 光程差，当光程差等于波长整数倍时形成亮条纹． (4)暗纹条件：在Q处，光程差等于半波长的奇数倍，形成暗条 纹．
的反射光和折射光均为偏振光.
优质课件
(3)偏振光的理论意义. 光的干涉和衍射现象充分说明了光是波，但不能确定光波是横
波还是纵波，光的偏振现象说明光波是横波.
2.对偏振片的理解 偏振片并非刻有狭缝，而是具有一种特征，即存在一个透振方
高考物理总复习 第二章第二节 光的波动性课件 新人教版选修34
3．双缝干涉：由同一光源发出的光经 双缝后形成两束振动情况总是 __频__率__相__等____的相干光波，
屏上某点到双缝的路程差是
__波__长__的__整_数__倍_____处出现亮条纹； 路程差是半波长的_奇__数_倍______处出现
暗条纹．相邻的明条纹(或暗条纹)之
间距离Δx与波长λ、双缝间距d及屏到
(3)条纹特点：①单色光：明暗相间的 水平条纹；
②白光：彩色水平条纹．
3．应用 (1)干涉法检查平面 如图2－2－3所示，检查精密零件的 表面质量，将被检查平面和放在上面 的透明标准样板的一端垫一薄片，使 样板的标准平面和被检查平面间形成 一个楔形空气膜，单色光从上面照射，
入射光在空气层的上、下表面反射出 两列光波叠加情况，从反射光中看到 干涉条纹，根据干涉条纹的形状，来 确定工件表面情况．
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 ___各__个_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．
3．偏振光的产生
自然光通过起偏器：通过两个共轴的 偏振片观察自然光，第一个偏振片的 作用是把自然光变成偏振光，叫做 _起__偏__器___．第二个偏振片的作用是检 验光是否是偏振光，叫做 检偏器 _________．
题型探究讲练互动
双缝干涉和薄膜干涉的 应用
例1 (2012·南京模拟)用某一单色光做 双缝干涉实验时，已知双缝间距离为 0.25 mm，在距离双缝为1.2 m处的光 屏上，测得5条亮纹间的距离为7.5 mm.
(1)求这种单色光的波长． (2)若用这种单色光照射到增透膜上， 已知增透膜对这种光的折射率为1.3， 则增透膜的厚度应取多少？
屏上某点到双缝的路程差是
__波__长__的__整_数__倍_____处出现亮条纹； 路程差是半波长的_奇__数_倍______处出现
暗条纹．相邻的明条纹(或暗条纹)之
间距离Δx与波长λ、双缝间距d及屏到
(3)条纹特点：①单色光：明暗相间的 水平条纹；
②白光：彩色水平条纹．
3．应用 (1)干涉法检查平面 如图2－2－3所示，检查精密零件的 表面质量，将被检查平面和放在上面 的透明标准样板的一端垫一薄片，使 样板的标准平面和被检查平面间形成 一个楔形空气膜，单色光从上面照射，
入射光在空气层的上、下表面反射出 两列光波叠加情况，从反射光中看到 干涉条纹，根据干涉条纹的形状，来 确定工件表面情况．
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 ___各__个_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．
3．偏振光的产生
自然光通过起偏器：通过两个共轴的 偏振片观察自然光，第一个偏振片的 作用是把自然光变成偏振光，叫做 _起__偏__器___．第二个偏振片的作用是检 验光是否是偏振光，叫做 检偏器 _________．
题型探究讲练互动
双缝干涉和薄膜干涉的 应用
例1 (2012·南京模拟)用某一单色光做 双缝干涉实验时，已知双缝间距离为 0.25 mm，在距离双缝为1.2 m处的光 屏上，测得5条亮纹间的距离为7.5 mm.
(1)求这种单色光的波长． (2)若用这种单色光照射到增透膜上， 已知增透膜对这种光的折射率为1.3， 则增透膜的厚度应取多少？
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小 ，或者跟光波波长 当孔或障碍物的尺寸比光波波长____
相差不多 时，光才能发生明显的衍射现象． ____________
目录
3．衍射图样 (1)单缝衍射：中央为亮条纹，向两侧有明暗相间的条纹，
但间距和亮度不同．白光衍射时，中央仍为白光，最靠近 紫 光，最远离中央的是____ 红 光． 中央的是___ (2)圆孔衍射：明暗相间的不等距圆环．
第2讲
光的波动性
本节目录
基 础 再 现 对 点 自 测
要 点 透 析 直 击 高 考
考 点 探 究 讲 练 互 动
技 法 提 炼 思 维 升 华
知 能 演 练 轻 巧 夺 冠
基础再现对点自测
知识清单
一、光的干涉
1．定义：在两列光波的叠加区域，某些区域的光被_______, 加强 减弱 ，出现暗纹，且_______ 加强 和 出现亮纹，某些区域的光被______ _______ 减弱 互相间隔的现象叫做光的干涉现象． 频率相等 ，振动方向在同一直线上，且 2．条件：两列光的__________ 具有恒定的相位差，才能产生稳定的干涉现象．
)
A．光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物的现象 B．只有两列频率相同的光波叠加后才能发生衍射 C．光的衍射没有否定光沿直线传播的结论 D．光的衍射现象为波动说提供了有利的证据
目录
3．(2012· 高考江苏卷)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(
还是暗条纹？
目录Biblioteka (2)已知B光在某种介质中波长为3.15×10－7 m，当B光从这
种介质射向空气时，临界角为37°，问P点是亮条纹还是
暗条纹？ (3)若让A光照射S1，B光照射S2，试分析光屏上能观察到的 现象．
【解析】 (1)路程差 Δx＝2.1× 10
－6
m， λA＝6×10
－7
m，
路程差 Δx 与 A 光波长的倍数关系为
重力的作用，形成上薄下厚的楔形．
(2)光照射到薄膜上时，在膜的前表 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，两列光波同向叠加，出现
明纹；反向叠加，出现暗纹．
(3)条纹特点：①单色光：明暗相间的水平条纹； ②白光：彩色水平条纹．
目录
3．应用 (1)干涉法检查平面 如图所示，检查精密零件的表面质
量，将被检查平面和放在上面的透
明标准样板的一端垫一薄片，使样 板的标准平面和被检查平面间形成 一个楔形空气膜，单色光从上面照 射，入射光在空气层的上、下表面
反射出两列光波叠加情况，从反射
光中看到干涉条纹，根据干涉条纹的形状，来确定工件表 面情况．
目录
(2)镜片增透膜
在光学元件(透镜、棱镜)的表面涂一层薄膜，当薄膜的厚 度是入射光在薄膜中波长的λ/4时，在薄膜的两个面上的反 射光的路程差恰好等于λ/2，因而相互抵消，达到减小反射 光、增大透射光强度的作用．
路程差 Δx 与波长 λB 的倍数关系为 Δx 2.1×10 m NB ＝ ＝ ＝4 λB 5.25× 10－ 7 m 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 S1 和 S2， 通过 S1、 S2 的光不满足 相干条件，故不能发生干涉，此时光屏上只能观察到亮光．
目录
即时应用2
的是( )
关于甲、乙、丙、丁四幅图象，下列说法错误
A．甲图条纹平行等距，是双缝干涉的图样 B．乙图条纹间距不等，是单缝衍射的图样 C．丙图是肥皂膜在阳光下产生的彩色条纹,属于薄膜干涉
D ．丁图的正中央是亮的，一定是光透过小孔之后产生的
单孔衍射图样 解析：选D.丁图是泊松亮斑，是光照到不透明小圆板上发
目录
即时应用1 (2013· 龙岩一中月考)用a、b两束单色光分别照 射同一双缝干涉装置，在离双缝恒定距离的屏上得到如图
所示的干涉图样，其中图甲是a光形成的，图乙是b光形成
的.则关于a、b两束单色光，下述正确的是( )
A．a光的频率较高 C．a光光子的能量较大
B．a光的波长较长 D．a光在水中传播的速度较小
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
目录
1－2.(2013· 福州四中模拟)用如图所示的实验装置观察光的 薄膜干涉现象．图甲是点燃的酒 精灯(在灯芯上洒些盐)，图乙是
目录
3．双缝干涉：由同一光源发出的光经双缝后形成两束振动
频率相等 的相干光波,屏上某点到双缝的路程差 情况总是__________ 波长的整数倍 处出现亮条纹;路程差是半波长的______ 奇数倍 是_____________ 处出现暗条纹。相邻的明条纹(或暗条纹)之间距离Δx与波
l Δ x ＝ λ. 长λ、双缝间距d及屏到双缝距离l的关系为________ d
前后表面 反射的 4．薄膜干涉：利用薄膜(如肥皂液薄膜)__________ 光相遇而形成的．图样中同一条亮(或暗)条纹上所对应薄 相同 ． 膜厚度_______
目录
二、光的衍射 1．光的衍射现象 光在遇到障碍物时，偏离直线传播方向而照射到阴影区域 的现象叫做光的衍射． 2．光发生明显衍射现象的条件
竖立的附着一层肥皂液薄膜的
金属丝圈．将金属丝圈在其所在 的竖直平面内缓慢旋转,观察到的现象是( )
A．当金属丝圈旋转30°时干涉条纹同方向旋转30° B．当金属丝圈旋转45°时干涉条纹同方向旋转90°
C．当金属丝圈旋转60°时干涉条纹同方向旋转30°
D．干涉条纹保持原来状态不变
目录
2．关于光的衍射，下列说法中错误的是(
目录
要点透析直击高考
一、光的干涉 1．双缝干涉 (1)明暗条纹的条件：S1、S2 是频率、相位和振动方向都相同的 波源．屏上一点 P 到双缝的距离 Δr 满足：
① r2－ r1＝ nλ(n＝ 0,1,2，„ )， P 点为明条纹； λ ② r2－ r1＝ nλ＋ (n＝ 0,1,2，„ )， P 点为暗条纹． 2
目录
设条纹间距为 Δl，则由几何关系得 d2－ d1 ＝ tanθ， Δl λ 即 Δl＝ . 2tanθ 当抽去一张纸片 θ 减小时， Δl 增大，即条纹变疏． (2)如果照射光的频率增大， 则照射光的波长变短， 由条纹间距 λ 与波长的关系 Δl＝ 知 λ 减小， Δl 减小，即条纹变密． 2tanθ
自然光通过起偏器：通过两个共轴的偏振片观察自然光，
起偏器 第一个偏振片的作用是把自然光变成偏振光,叫做_______. 检偏器 第二个偏振片的作用是检验光是否是偏振光,叫做________.
目录
热身体验 1 － 1. 如图是双缝干涉实验装置的示意图， S 为单缝， S1 、 S2为双缝，P为光屏．用绿光从左边照射单缝S时，可在光
1－2.解析：选D.金属丝圈的转动，改变不了肥皂液膜的上
薄下厚的形状，由干涉原理可知干涉条纹与金属丝圈在该 竖直平面内的转动无关，仍然是水平的干涉条纹，A、B、 C错误，D正确．
目录
2．答案：B 3．解析：选C.因白炽灯发出的光为自然光，含各个方向的
偏振光，且各个方向的偏振光的强度都相同，偏振片P和Q
都只允许特定方向的偏振光通过，不管偏振片P旋转到任 何位置都有光线通过，而且强度不变，所以A点的光的强 度不变，当自然光通过偏振片P后变为偏振光,再通过偏振 片Q,旋转偏振片P，当偏振片P和Q允许通过的方向相同，
则B点最亮，当偏振片P和Q允许通过的方向垂直时，B点
最暗,所以B点光的强度会发生变化．所以只有C正确.
生的衍射现象．
目录
考点探究讲练互动
考点1 例1 双缝干涉中明暗条纹的分析 如图所示，在双缝干涉实验中， S1 和 S2 为双缝， P
是光屏上的一点，已知P点与S1、S2的距离之差为2.1×10－
6
m，分别用A、B两种单色光在空气中做双缝干涉实验．
(1)已知A光在空气中的波长为6×10－7 m，问P点是亮条纹
－6
【答案】
(1)暗条纹
(2)亮条纹
(3)见解析
目录
【方法总结】
分析双缝干涉中明暗条纹问题的一般步骤
(1)由题设情况依 λ 真＝ nλ 介，求得光在真空(或空气 )中的波长． (2)由屏上出现明暗条纹的条件判断光屏上出现的是明条纹还 是暗条纹． (3)根据明条纹的判断式 Δr＝ kλ(k＝ 0,1,2„ )或暗条纹的判断式 λ Δr＝ (2k＋ 1) (k＝0,1,2„)， 判断出 k 的取值， 从而判断条纹数． 2
6 Δx 2.1×10 m NA＝ ＝ ＝3.5 － λA 6×10 7 m
－
所以 P 点为暗条纹．
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(2)根据临界角与折射率的关系 1 1 1 5 sinC＝ 得 n＝ ＝ ＝ n sinC sin37° 3 由此可知， B 光在空气中的波长 λB 为 λB＝ nλ 介＝ 5.25×10
－7
m.
)
A．A、B均不变
C．A不变，B有变化
B．A、B均有变化
D．A有变化，B不变
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热身体验答案与解析
l 1－1.解析：选B.由双缝干涉条纹间距公式 Δx＝dλ 可知,
减小双缝间的距离d，干涉条纹间的距离Δx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．
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(2)条纹间距：相邻亮纹或相邻暗纹的间距 Δx 与双缝到屏的距 离 l 成正比，与两狭缝之间距离 d 成反比，与光的波长 λ 成正 l 比， Δx＝ λ. d (3)条纹特点 ①单色光： 明暗相间、 等间距的条纹， 条纹间距与波长成正比． ②白光：中央明条纹，两侧出现彩色条纹．