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
解析 发生干涉的光源必须是频率相同、振动的相位差恒定，杨氏双缝的作用就是产生相干光源，而 白光是复色光，将产生多种光的干涉图样，为彩色条纹，A 选项是错误的。而用红光作光源，红光也有不 同的频率，不能保证频率相同、相差恒定，必须用一束光分成两束就可以有相干条纹出现，而杨氏双缝干 涉的实验装置就是把一束光分成两束，因此 B 选项正确，红光与紫光不是相干光源，不能产生干涉条纹， C 选项错误。用紫光作光源，遮住其中一条狭缝，就成了单缝衍射，就会出现不等间距的衍射条纹，D 选 项是正确的。
(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 λ＝dlΔx 计算波长，重复测量、计算，求出波长的平均 值。 5.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。 (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 Δx，要测几个条纹的间距，计算得 Δx，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。
知识点 4 实验：用双缝干涉测光的波长 1.实验目的 (1)观察双缝干涉图样，掌握实验方法。 (2)测定单色光的波长。 2.实验原理 相邻两条明条纹间距 Δx 与入射光波长 λ，双缝 S1、S2 间距 d 及双缝与屏的距离 l 满足的关系式为：Δx ＝dl λ。 3.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。
4.实验步骤 (1)安装仪器。
①将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上。 ②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。 ③安装单缝和双缝，中心位于遮光筒的轴线上记录。 ①调单缝与双缝间距为 5～10 cm 时，观察白光的干涉条纹。 ②在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹。 ③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 a1；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 a2，则 相邻两条纹间的距离 Δx＝|an1－－a12|。 ④换用不同的滤光片，测量其他色光的波长。
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，衍射条纹变窄 B．使单缝宽度变小，衍射条纹变窄 C．衍射现象中的明暗条纹是光叠加的结果 D．增大单缝到屏的距离，衍射条纹变宽
选考部分
选修3－4
第13章 光
第2讲 光的波动性
板块一 主干梳理·对 点激活
知识点 1 光的干涉 Ⅰ 1.条件和方法 (1)两列光的 频率 相同，相位差恒定，才能产生稳定的干涉现象。 (2)将同一列光分为两列光，可以获得相干光源。双缝干涉和薄膜干涉都是用此种方法获得相干光源。 2.双缝干涉 (1)原理如图所示。
双基夯实 一、思维辨析 1．薄膜干涉是薄膜前、后表面的反射光叠加产生的，所以要观察薄膜干涉条纹，应该从光源一侧观察。 ( √) 2．光的干涉和衍射现象说明了光是波，也能说明光是横波。( × ) 3．在光学元件(透镜、棱镜)的表面涂一层薄膜，当薄膜的厚度是光在空气中波长的14时，可起到减小反 射光强度、增大透射光强度的作用。( × ) 4．在波峰与波峰叠加处出现亮条纹，在波谷与波谷叠加处出现暗条纹。( × ) 5．太阳、电灯等普通光源发出的光都是自然光。( √ ) 6．当光照到不透明的半径很小的圆盘上时也会产生衍射现象。( √ ) 7．在光的干涉实验中，把入射光由黄光换成紫光，两相邻亮条纹间的距离变窄。( √ )