全品复习方案2020届高考物理一轮复习第15单元光学电磁波相对论听课正文含解析

光学电磁波
相对论
2015年2016年2017年2018年
高考热点统计要求
ⅠⅡⅠⅡⅢⅠⅡⅢⅠⅡⅢ高考基础要求
及
冷点统计
光的折射定律Ⅱ
34(1
)34(2
)
34(2
)
34(2
)
34(2
)
34(2
)
34(1
)
34(2
)
34(2
)
折射率、全反
射、
光导纤维、光的干涉、衍射和偏
振现象Ⅰ
34(1
)
34(2
)
34(2
)
34(2
)
34(2
)
34(2
)
34(1
)
34(2
)
34(2
)
电磁波的产生、
发射、传播和接收、电磁波谱Ⅰ
34(1
)
实验:用双缝干涉测光的波长34(1
)
34(1
)
考情分析1.本章考查的热点有光的折射定律、折射率的计算、全反射的应
用等,题型有选择、填空、计算等,难度中等偏下,光的折射与全反
射的综合,以计算题的形式考查的居多.
2.对于光学部分,分析几何光学中的折射、全反射和临界角问题时,
应注意与实际应用的联系,作出正确的光路图.
3.电磁波和相对论部分,以考查基本概念及对规律的简单理解为
主,不可忽视任何一个知识点.
狭义相对论
的基本假设、
质能关系
(Ⅰ)
实验:测定玻
璃的折射率
电磁波的产
生包括了麦
克斯韦电磁
波理论,需要
引起注意.相
对论在近些
年全国卷考
查中是冷点.
第37讲　光的折射、全反射
一、光的折射定律
1.折射现象:光从一种介质进入另一种介质时传播方向 的现象.
2.折射定律
(1)内容:折射光线与入射光线、法线处在同一平面内,折射光线与入射光线分别位于法线的 ;入射角的正弦与 成正比.
(2)表达式:=n12(θ1、θ2分别为入射角和折射角,n12是比例常数).
二、折射率
1.定义:光从真空射入某种介质发生折射时, 与 之比,叫作这种介质的折射率.
2.定义式:n= .折射率由介质本身的光学性质和光的频率决定.
3.计算公式:n= ,因为v<c,所以任何介质的折射率都大于 .
【辨别明理】
(1)无论是折射光路,还是全反射光路都是可逆的.( )
(2)光线从光疏介质进入光密介质,入射角等于临界角时发生全反射现象.( )
(3)若光从空气中射入水中,它的传播速度一定增大.( )
(4)在同一种介质中,光的频率越大,折射率越大.( )
(5)折射率跟折射角的正弦成正比.( )
对两种介质来说,若n1>n2,则折射率为n1的介质称为光密介质,折射率为n2的介质称为光疏介质.
4.物理意义:折射率是表示光从一种介质进入另一种介质时,发生偏折程度的物理量,与入射角θ1及折射角θ2的大小无关.
三、全反射
1.定义:光从光密介质入射到光疏介质的分界面上时,当 增大到某一角度时,折射光线消失,只剩下反射光线的现象.
2.条件:①光从 介质射向 介质;②入射角 临界角.
3.临界角:折射角等于90°时的入射角.若光从光密介质(折射率为n)射向真空或空气时,发生全
反射的临界角为C,则sin C= .
4.应用:全反射棱镜、 .
四、光的色散
1.光的色散:含有多种颜色的光被分解为 的现象叫作光的色散.白光通过三棱镜会分解为红、橙、 、绿、 、靛、紫七种单色光.
2.光谱:含有多种颜色的光被分解后,各种色光按其波长的 排列.
(6)只要入射角足够大,就能发生全反射.( )
(7)折射定律是托勒密发现的.( )
(8)密度大的介质一定是光密介质.( )
考点一　折射定律与全反射综合
求解光的折射与全反射的综合问题时,要抓住折射定律和发生全反射的条件这两个关键.基本思路如下:
(1)判断光线是从光疏介质进入光密介质还是从光密介质进入光疏介质.
(2)判断入射角是否大于临界角,明确是否发生全反射现象.
(3)画出反射、折射或全反射的光路图,必要时还可应用光路的可逆原理画出光路图,然后结合几何知识进行推断和求解相关问题.
(4)折射率n是讨论折射和全反射问题的重要物理量,是联系各物理量的桥梁,对跟折射率有关的所有关系式应熟练掌握.
例1 如图37-1所示,玻璃球冠的折射率为,其底面镀银,底面的半径是球半径的;在过球心O 且垂直于底面的平面(纸面)内,有一与底面垂直的光线射到玻璃球冠上的M点,该光线的延长线恰好过底面边缘上的A点.求该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角.
图37-1
变式题1 如图37-2所示,三棱镜的横截面为直角三角形ABC,∠A=30°,∠B=60°.一束平行于AC 边的光线自AB边的P点射入三棱镜,在AC边发生反射后从BC边的M点射出.若光线在P点的入射角和在M点的折射角相等.
(1)求三棱镜的折射率;
(2)在三棱镜的AC边是否有光线透出?写出分析过程.(不考虑多次反射)
图37-2
变式题2 如图37-3所示,△ABC是一直角三棱镜的横截面,∠A=90°,∠B=60°.一细光束从BC边的D点折射后,射到AC边的E点,发生全反射后经AB边的F点射出.EG垂直于AC且交BC于G,D 恰好是CG的中点.不计多次反射.
(1)求出射光相对于D点的入射光的偏角;
(2)为实现上述光路,棱镜折射率的取值应在什么范围?
图37-3
考点二　光的色散
1.光速与波长、频率的关系
光速v与波长λ、频率f的关系为v=λf.光从一种介质进入另一种介质时,频率不变,波长改变,光速改变.
2.各种色光的比较
颜色红　橙　黄　绿　蓝　靛　紫
频率低→高
同一介质中折射率小→大
同一介质中速度大→小
波长大→小
临界角大→小
通过棱镜的偏折角小→大
图37-4
例2 (多选)[2015·全国卷Ⅱ]如图37-4所示,一束光沿半径方向射向一块半圆形玻璃砖,在玻璃砖底面上的入射角为θ,经折射后射出a、b两束光线,则( )
A.在玻璃中,a光的传播速度小于b光的传播速度
B.在真空中,a光的波长小于b光的波长
C.玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率
D.若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大,则折射光线a首先消失
E.分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验,a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距
变式题[2015·四川卷]直线P1P2过均匀玻璃球球心O,细光束a、b平行且关于P1P2对称,由空气射入玻璃球的光路如图37-5所示.a、b光相比( )
图37-5
A.玻璃对a光的折射率较大
B.玻璃对a光的临界角较小
C.b光在玻璃中的传播速度较小
D.b光在玻璃中的传播时间较短
考点三　测定玻璃的折射率
考向一　实验原理与步骤
1.实验原理
实验原理图如图37-6所示,当光线AO1以一定的入射角θ1穿过两面平行的玻璃砖时,通过插针法找出跟入射光线AO1对应的出射光线O2B,从而求出折射光线O1O2和折射角θ2,再根据n=或n=算出玻璃的折射率.
图37-6
2.实验步骤
(1)用图钉把白纸固定在木板上.
(2)在白纸上画一条直线aa',并取aa'上的一点O1为入射点,作过O1点的法线NN'.
(3)画出线段AO1作为入射光线,并在AO1上插上P1、P2两根大头针.
(4)在白纸上放上玻璃砖,使玻璃砖的一条长边与直线aa'对齐,并画出另一条长边的对齐线bb'.
(5)眼睛在bb'的一侧透过玻璃砖观察两根大头针并调整视线方向,使P1的像被P2的像挡住,然后在眼睛这一侧插上大头针P3,使P3挡住P1、P2的像,再插上P4,使P4挡住P1、P2的像和P3.
(6)移去玻璃砖,拔去大头针,由大头针P3、P4的针孔位置确定出射光线O2B及出射点O2,连接O1、O2得线段O1O2.
(7)用量角器测量入射角θ1和折射角θ2,并查出其正弦值sin θ1和sin θ2.
(8)改变入射角,重复实验,算出不同入射角时的,并取平均值.
例3 在“测定玻璃的折射率”实验中,某同学经正确操作插好了4枚大头针,如图37-7所示.
图37-7
(1)在图37-8中画出完整的光路图.
图37-8
(2)对你画出的光路图进行测量和计算,求得该玻璃砖的折射率n= (保留三位有效数字).
(3)为了观测光在玻璃砖不同表面的折射现象,某同学做了两次实验,经正确操作插好了8枚大头针,如图37-9所示.图中P1和P2是同一入射光线上的2枚大头针,其对应出射光线上的2枚大头针是P3和 (选填“A”或“B”).
图37-9
变式题某同学用半圆形玻璃砖测定玻璃的折射率(如图37-10所示).实验的主要过程如下:
图37-10
A.把白纸用图钉固定在木板上,在白纸上作出直角坐标系xOy,在白纸上画一条线段AO表示入射光线.
B.把半圆形玻璃砖M放在白纸上,使其底边aa'与x轴重合.
C.用一束平行于纸面的激光从y>0区域沿y轴负方向射向玻璃砖,并沿x轴方向调整玻璃砖的位置,使这束激光从玻璃砖底面射出后,仍沿y轴负方向传播.
D.在AO线段上竖直地插上两枚大头针P1、P2.
E.在坐标系y<0的区域内竖直地插上大头针P3,并使得从P3一侧向玻璃砖方向看去,P3能同时挡住P1和P2的像.
F.移开玻璃砖,连接O、P3,用圆规以O点为圆心画一个圆(如图中虚线所示),此圆与AO线交点为B,与OP3线的交点为C.确定出B点到x轴、y轴的距离分别为y1、x1,C点到x轴、y轴的距离分别为y2、x2.
(1)若实验中该同学没有将玻璃砖的底边aa'与x轴重合,而是向y>0方向侧移了一些,这将导致所测的玻璃折射率与其真实值相比 (选填“偏大”“不变”或“偏小”).
(2)若实验中该同学在y<0的区域内,从任何角度都无法透过玻璃砖看到P1、P2,为能透过玻璃砖看到P1、P2,应采取的措施是: .
■要点总结
(1)实验时,应尽可能将大头针竖直插在纸上,且P1和P2之间、P3和P4之间、P2与O1、P3与O2之间距离要稍大一些.
(2)入射角θ1不宜太大(接近90°),也不宜太小(接近0°).太大:反射光较强,折射光较弱;太小:入射角、折射角测量的相对误差较大.
(3)操作时,手不能触摸玻璃砖的光学面,更不能把玻璃砖界面当尺子画界线.
(4)实验过程中,玻璃砖与白纸的相对位置不能改变.
(5)玻璃砖应选用宽度较大的,宜在5 cm以上,若宽度太小,则测量误差较大.
考向二　数据处理与误差分析
处理数据的3种方法:
(1)计算法:用量角器测量入射角θ1和折射角θ2,并查出其正弦值sin θ1和sin θ2.算出不同入射角时的,并取平均值.
(2)图像法:改变不同的入射角θ1,测出不同的折射角θ2,作sin θ1-sin θ2图像,由n=可知图像应为直线,如图37-11所示,其斜率为折射率.
图37-11
图37-12
(3)单位圆法:以入射点O为圆心,以一定长度R为半径画圆,交入射光线OA于E点,交折射光线OO'于E'点,过E作NN'的垂线EH,过E'作NN'的垂线E'H'.如图37-12所示,sin θ1=,sin θ2=
,OE=OE'=R,则n==.只要用刻度尺测出EH、E'H'的长度就可以求出n.
例4 在做“测定玻璃折射率n”实验时:
图37-13
(1)甲同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面ab和cd时不慎碰了玻璃砖使它向ab方向平移了一些,如图37-13甲所示,以后的操作都正确,但画光路图时,将折射点确定在ab和cd上,则测出的n 值将 .
(2)乙同学为了避免笔尖接触玻璃砖的界面,画出的a'b'和c'd'都比实际界面向外侧平移了一些,如图乙所示,以后的操作均正确,画光路图时将入射点和折射点都确定在a'b'和c'd'上,则所测出的n值将 .
(3)丙同学在操作和作图时均无失误,但所用玻璃砖的两个界面明显不平行,这时测出的n值将 .
变式题某校开展研究性学习,某研究小组根据光学知识,设计了一个测液体折射率的仪器.如图37-14所示,在一个圆盘上,过其圆心O作两条相互垂直的直径BC、EF.在半径OA上,垂直盘面插上两枚大头针P1、P2并保持位置不变.每次测量时让圆盘的下半部分竖直进入液体中,而且总使得液面与直径BC相平,EF作为界面的法线,而后在图中右上方区域观察P1、P2,在圆周EC部分插上P3,使P3挡住P1、P2的像.同学们通过计算,预先在圆周EC部分刻好了折射率的值,这样只要根据P3所插的位置,就可以直接读出液体折射率的值.
图37-14
(1)若∠AOF=30°,OP3与OC之间的夹角为30°,则P3处刻的折射率的值为 .
(2)图中P3、P4两处,对应折射率大的是 .
(3)作AO的延长线交圆周于K,K处对应的折射率为 .
■要点总结
(1)入射光线、出射光线确定的准确性造成误差,故入射侧、出射侧所插两枚大头针间距应大一些.
(2)入射角和折射角的测量造成误差,故入射角应适当大些,以减小测量的相对误差.
完成课时作业(三十七)
第38讲　光的波动性　电磁波　相对论
一、光的干涉
1.定义:在两列光波叠加的区域,某些区域相互加强,出现 条纹,某些区域相互减弱,出现 条纹,且加强区域和减弱区域相互间隔的现象.
2.条件:两束光的频率 、相位差恒定.
3.双缝干涉图样特点:单色光照射时形成明暗相间的等间距的干涉条纹;白光照射时,中央为 条纹,其余为 条纹.
二、光的衍射
1.定义:光在传播的过程中遇到障碍物时, 直线传播绕到障碍物阴影里去的现象.
2.发生明显衍射的条件:障碍物或小孔的尺寸跟光的波长 ,甚至比光的波长 时,
衍射现象明显.
3.衍射图样特点
(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)圆盘衍射:明暗相间的不等距圆环,中心有一亮斑称为 亮斑(证实光
【辨别明理】
(1)光的颜色由光的频率决定.( )
(2)只有频率相同的两列光波才能产生干涉.( )
(3)在“双缝干涉”实验中,双缝的作用是使白光变成单色光.( )
(4)阳光下茂密的树荫中地面上的圆形亮斑是光的衍射形成的.( )
(5)自然光是偏振光.( )
(6)电场周围一定存在磁场,磁场周围一定存在电场.( )
(7)无线电波不能发生干涉和衍射现象.( )
(8)波长不同的电磁波在本质上完全不同.( )
(9)真空中的光速在不同惯性参考系中是不同的.( )
的波动性).
三、光的偏振
1.自然光:包含着在垂直于传播方向上沿 振动的光,而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同.
2.偏振光:在垂直于光的传播方向的平面上,只沿着某个 的方向振动的光.
3.光的偏振现象说明光是一种 波.
四、电磁场与电磁波
1.麦克斯韦电磁场理论:
变化的磁场能够在周围空间产生 ,变化的电场能够在周围空间产生 .
2.电磁波: 由近及远地传播形成电磁波.电磁波是 波,在空间传播不需要依靠介质.真空中电磁波的速度为 m/s;电磁波的传播速度v等于波长λ和频率f的乘积,即v= .
3.电磁波谱:按照电磁波的 或 的大小顺序把它们排列成谱叫作电磁波谱.按波长由长到短排列的电磁波谱为:无线电波、红外线、 、紫外线、X射线、γ射线.
五、相对论
1.狭义相对性原理:在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是 的.
2.光速不变原理:真空中的光速在不同的惯性参考系中都是 的.
【物理学史】
17世纪下半叶,以牛顿为首的“粒子说”和以惠更斯为首的“波动说”都能解释几何光学问题,但大家更倾向 “粒子说”.19世纪初,波动光学初步形成,其中托马斯·杨圆满地解释了“薄膜颜色”和双狭缝干涉现象,大家又倾向“波动说”.典型实验证据有:双缝干涉、单缝衍射、泊松亮斑、薄膜干涉、偏振等.1860年前后,麦克斯韦预言光就是一种电磁波,并且这个结论在1888年被赫兹的实验证实.但是同时赫兹发现了光电效应,特别是1905年爱因斯坦运用量子论解释了光电效应,这又支持了光的“粒子性”,后来还有康普顿效应.所以,光的本质是电磁波,但具有波粒二象性.最终人们意识到任何物体都有波粒二象性,即存在物质波.
考点一　光的双缝干涉现象
1.亮、暗条纹的条件
(1)亮条纹:屏上观察点到双缝的路程差等于波长的整数倍,即Δs=nλ(n=0,1,2,…).
(2)暗条纹:屏上观察点到双缝的路程差等于半波长的奇数倍,即Δs=λ(n=0,1,2,…).
2.条纹间距:Δx=λ,其中L是双缝到光屏的距离,d是双缝间的距离,λ是光的波长.
例1 如图38-1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和S2距离之差为2.1×10-6 m,今分别用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?
(1)已知A光在折射率为n=1.5的介质中波长为4×10-7 m;
(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°;(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
(3)若用A光照射时,把其中一条缝遮住,试分析光屏上能观察到的现象.
图38-1
变式题一束白光在真空中通过双缝后在屏上观察到干涉条纹,除中央白色亮纹外,两侧还有彩色
条纹,其原因是( )
A.各色光的波长不同,因而各色光分别产生的干涉条纹的间距不同
B.各色光的速度不同,因而各色光分别产生的干涉条纹的间距不同
C.各色光的强度不同,因而各色光分别产生的干涉条纹的间距不同
D.上述说法都不正确
考点二　用双缝干涉实验测量光的波长
考向一　实验原理与实验操作
1.实验原理
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(暗)条纹间的距离Δx与双缝
间的距离d、双缝到屏的距离l、单色光的波长λ之间满足λ=.
2.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,如图38-2所示.
图38-2
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,使双缝和单缝相互平行.
(2)观察与记录
①调整单缝与双缝间距为几厘米时,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,记下手轮上的示数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条亮条纹中心对齐时,记下手轮上的示数a2,则相
邻两亮条纹间的距离Δx=.
④换用不同的滤光片,测量其他色光的波长.
例2 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38-3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.
图38-3
(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:
①取下遮光筒左侧的元件,调节光源高度,使光束能沿遮光筒的轴线把屏照亮;
②按合理的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;
③用刻度尺测量双缝到屏的距离;
④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮条纹间的距离.
在操作步骤②时还应注意 和 .
变式题在观察光的双缝干涉现象的实验中:
(1)将激光束照在如图38-4甲所示的双缝上,在光屏上观察到的现象是图乙中的 .
图38-4
(2)换用间距更小的双缝,保持双缝到光屏的距离不变,在光屏上观察到的干涉条纹将 ;保持双缝间距不变,减小光屏到双缝的距离,在光屏上观察到的干涉条纹将 .(均选填“变宽”“变窄”或“不变”)
■要点总结
(1)光源灯丝最好是线状灯丝,并与单缝平行且靠近;
(2)实验时应调整光源、单缝、双缝和光屏、测量头共轴,单缝和双缝安装时应竖直且相互平行,遮光筒的轴线要与光具座导轨平行,若不共轴或单缝与双缝不平行,则会引起干涉条纹亮度小、不清晰,不便于观察和测量;
(3)白光干涉观察到的是彩色条纹,中央亮条纹的中间部分是白色,边缘是红色.
考向二　数据处理与误差分析
例3[2015·全国卷Ⅰ]在双缝干涉实验中,分别用红色和绿色的激光照射同一双缝,在双缝后的屏
幕上,红光的干涉条纹间距Δx1与绿光的干涉条纹间距Δx2相比,Δx1 (选填“>”“=”或“<”)Δx2.若实验中红光的波长为630 nm,双缝到屏幕的距离为1.00 m,测得第1条到第6条亮条
纹中心间的距离为10.5 mm,则双缝之间的距离为 mm.
变式题在“用双缝干涉测光的波长”的实验中,实验装置如图38-5所示.
图38-5
(1)某同学以线状白炽灯为光源,对实验装置进行调节并观察了实验现象后,总结出以下几点:
A.灯丝与单缝和双缝必须平行放置
B.干涉条纹与双缝垂直
C.干涉条纹的疏密程度与单缝宽度有关
D.干涉条纹的间距与光的波长有关
以上几点中,你认为正确的是 .
(2)当测量头中的分划板中心刻线对齐某条纹的中心时,手轮上的示数如图38-6甲所示,其读数为 mm.
图38-6
(3)如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上,如图38-6乙所示.则在这种情况
下来测量干涉条纹的间距Δx时,测量值 (选填“大于”“小于”或“等于”)实际值.
■要点总结
光波波长很小,Δx、L的测量对波长λ的影响很大.L用毫米刻度尺测量,Δx用测量头上的游标
尺测量.实验时可测多条亮条纹间距求Δx及采用多次测量求λ的平均值法减小误差.应注意:
(1)干涉条纹应调整到最清晰的程度;
(2)Δx不是亮(暗)条纹的宽度;
(3)分划板刻线应与干涉条纹平行,中心刻线应恰好位于条纹中心;
(4)测量多条亮条纹间的距离时,此间距中的条纹数应准确.
考点三　薄膜干涉的理解及应用
1.薄膜干涉
如图38-7所示,竖直的肥皂薄膜,由于重力的作用,形成上薄下厚的楔形,光照射到薄膜上时,在膜的前表面AA'和后表面BB'分别反射回来,形成两列频率相同的光波,并且叠加.
图38-7
(1)在P1、P2处,从两个表面处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=0,1,2,…),薄膜上出现亮条纹.
(2)在Q处,从两个表面处反射回来的两列光波的路程差Δx等于半波长的奇数倍,即Δx=(2n+1) (n=0,1,2,…),薄膜上出现暗条纹.
2.薄膜干涉的应用
(1)检查精密零件的表面是否平整
如图38-8所示,将被检查平面和放在上面的透明标准样板的一端之间垫一薄片,使标准样板的平面与被检查平面间形成一个楔形空气薄层,单色光从上面照射,入射光在空气层的上表面a和下表面b反射出两列光波叠加,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的情况.
图38-8
若被检查平面平整则干涉图样是等间距明暗相间的平行直条纹.若某处凹下,则对应亮(暗)条纹提前出现,如图38-9甲所示;若某处凸起,则对应亮(暗)条纹延后出现,如图乙所示.
图38-9
(2)增透膜
在光学元件(透镜、棱镜)的表面涂上一层薄膜(如氟化镁),当薄膜的厚度是入射光在薄膜中波长
的时,在薄膜的两个面上的反射光的光程差恰好等于半个波长,因而相互抵消,达到减小反射光、增大透射光强度的目的.
1.(薄膜干涉的理解)(多选)在研究材料A的热膨胀特性时,可采用如图38-10所示的干涉实验法,A 的上表面是一光滑平面,在A的上方放一个透明的平行板B,B与A上表面平行,在它们之间形成一个厚度均匀的空气膜.现在用波长为λ的单色光垂直照射,同时对A缓慢加热,在B上方观察到B 板的亮度发生周期性变化.当温度为t1时最亮,然后亮度逐渐减弱至最暗;当温度升到t2时,亮度再一次回到最亮,则( )
图38-10
A.出现最亮时,B上表面反射光与A上表面反射光叠加后加强
B.出现最亮时,B下表面反射光与A上表面反射光叠加后加强
C.温度从t1升至t2过程中,A的高度增加
D.温度从t1升至t2过程中,A的高度增加
2.(增透膜的应用)(多选)关于光学镜头增透膜,以下说法中正确的是( )
A.增透膜是为了减少光的反射损失,增加透射光的强度
B.增透膜的厚度等于入射光在真空中波长的
C.增透膜的厚度等于入射光在薄膜中波长的
D.因为增透膜的厚度一般适合绿光反射时相互抵消,红光、紫光的反射不能完全抵消,所以涂有增透膜的镜头呈淡紫色。