鲁科版高中物理选修3-4同步教学课件：第5章 章末分层突破 光的干涉 衍射 偏振

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【解析】 自然光在柱体表面反射时，反射光与折射光都是偏振光，当使反 射光束1和透射光束2恰好垂直时，光束1的光振动方向垂直于纸面，而光束2的光 振动方向平行于纸面．当在入射光线的方向上加偏振片P后，偏振片与入射光线 垂直，其透振方向在纸面内，此时反射光束1应消失；当偏振片P以入射光线为轴 旋转90° 角时，其透振方向垂直于纸面，则光束2消失．
【答案】 ABD
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获取偏振光的方法 1．让自然光通过一块偏振片． 2．让自然光射到两种介质的交界面上，使反射光与折射光垂直时，反射光 就是偏振光． 3．让自然光射到两种介质的交界面上，当反射光与折射光垂直时，折射光 经过多次折射以后就是偏振光．
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1.一束红光射向一块有双缝的不透光的薄板，在薄板后面的光屏上呈现明暗相 间的干涉条纹．现将其中一条缝挡住，让这束红光只通过一条缝，则在光屏上可以 看到与原来不相同的_____，而中央亮条纹变______．
巩 固 层 · 知 识 整 合
章末分层突破
提 升 层 · 能 力 强 化
拓 展 层 · 考 题 链 接
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[自我校对]
①频率 ⑥干涉
②相位差 ⑦差不多
③振动方向 ⑧小
④kλ
l ⑤dλ
⑨偏振
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光的干涉与衍射的比较
内容 干涉 在光重叠区域出现加强或减弱的 现象 两束光频率相同、相位差恒定， 即必须是相干光源 衍射 光绕过障碍物偏离直线传播的现 象 障碍物或孔的尺寸与波长差不多 或比波长更小(明显衍射的条件) 单缝衍射(圆孔衍射、不透明圆盘 衍射) 中央最宽最亮，两边不等间距分 布的明暗相间条纹
【答案】 ADE
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如图52，当用激光照射直径小于激光束的不透明圆盘时，在圆盘后 屏上的阴影中心出现了一个亮斑．这是光的________(填“干涉”“衍射”或“直 线传播”)现象，这一实验支持了光的______(填“波动说”“微粒说”或“光子 说”)．
图52
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A．当做单缝实验时，光强分布图如乙所示 B．当做单缝实验时，光强分布图如丙所示 C．当做双缝实验时，光强分布图如乙所示 D．当做双缝实验时，光强分布图如丙所示 E．换用太阳光做单缝实验，光屏上会出现彩色的不均匀条纹
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【解析】 当做单缝实验时，中间是亮条纹，往两侧条纹亮度逐渐降低，且 亮条纹的宽度不等，所以其光强分布图如乙所示，A项正确，B项错误；当做双缝 实验时，在屏上呈现的是宽度相等的亮条纹，所以其光强分布图如丙所示，C项 错误，D项正确；换用太阳光做单缝实验，太阳光通过单缝衍射形成彩色不均匀 条纹，E正确．
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2．利用光的薄膜干涉检查薄膜厚度变化或检查工件表面是否平整，还可使 光增透或增反． 在薄膜干涉图样中，同一条纹对应同一厚度的薄膜，所以条纹形状与薄膜等 厚线的形状一致． 3．利用单缝衍射确定缝宽 单缝衍射的条纹宽度与缝宽和波长有确定的关系，根据条纹宽度变化即可确 定缝宽变化情况．
【解析】 亮斑绕到圆盘的阴影里头，这是光的衍射现象．衍射是波特有的 现象，它支持了光的波动说．
【答案】 衍射 波动说
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光的波动性的应用
光是一种横波，光经过双缝时会发生双缝干涉，光经薄膜反射会发生薄膜干 涉，光经过小孔或狭缝会发生衍射，光经过偏振片后的强度会发生变化，如何利 用光的这些不同的特性呢？ 1．利用光的双缝干涉测光的波长等物理量 单色光发生双缝干涉时会在屏上形成明暗相间的条纹，且条纹间距满足公式 l Δy＝dλ；若已知Δy、l、d则可求λ，若已知l、d、λ则可求Δy.
图53
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【解析】 根据光的偏振知识，只要光的振动方向不与偏振片的透振方向垂 直，光都能通过偏振片．当光的振动方向与偏振片的透振方向相同时，透射光最 强，当二者垂直时，光完全不能透过．当二者间的夹角在0° ～90° 逐渐增加时，透 射光逐渐减弱．太阳光、沿竖直方向振动的光、沿与竖直方向成45° 角振动的光均 能通过偏振片．
现象
产生条件
典型实验 杨氏双缝实验、薄膜干涉 图样特点 应用 中央明纹，两边等间距分布的明 暗相间条纹 检查平面、增透膜、测定波长
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用激光做单缝衍射实验和双缝干涉实验，比普通光源效果更好，图 象更清晰．如果将感光元件置于光屏上，则不仅能在光屏上看到彩色条纹，还能 通过感光元件中的信号转换，在电脑上看到光强的分布情况．下列说法正确的是 ( )
【答案】 明暗相间的条纹 宽些
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2．如图 54 所示，一玻璃柱体的横截面为半圆形，让太阳光或白炽灯光通过 狭缝 S 形成细光束从空气射向柱体的 O 点(半圆的圆心)， 产生反射光束 1 和透射光 束 2.现保持入射光不变，将半圆柱绕通过 O 点垂直于纸面的轴线转动，使反射光 束 1 和透射光束 2 恰好垂直．在入射光线的方向上加偏振片 P，偏振片与入射光线 垂直，其透振方向在纸面内，这时看到的现象是光束________消失，偏振片 P 以 入射光线为轴旋转________，透射光束 2 消失．
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4．利用偏振片改变光的强度 自然光经镜面反射后的反射光为偏振光，偏振片的偏振化方向与光的偏振方 向的夹角不同，透过偏振片的光强度也就不同，根据这一原理可以有效地减少反 射光的影响．
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如图53所示，a是一偏振片，a的透振方向为竖直方向．下列四种入 射光束哪几种照射a时能在a的另一侧观察到透射光( A．太阳光 B．沿竖直方向振动的光 C．沿水平方向振动的光 D．沿与竖直方向成45° 的光 E．以上四种光都可以 )
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【解析】
这束红光通过双缝时产生了干涉现象，说明每一条缝都很窄，满
足这束红光发生干涉的条件．这束红光通过双缝时在光屏上形成的干涉图样的特 点是中央出现亮条纹，两侧对称地出现等间距的明暗相间条纹．而这束红光通过 单缝时形成的衍射图样的特点是中央出现较宽的亮条纹，两侧出现对称的不等间 距的明暗相间条纹，且距中央亮条纹远的亮条纹亮度迅速减弱，所以衍射图样看 上去明暗相间的条纹数量较小．