光的干涉、衍射和偏振

合集下载

光的偏振、光的衍射、光的干涉、光全反射、多普勒效

光的偏振、光的衍射、光的干涉、光全反射、多普勒效

光的偏振、光的衍射、光的干涉、光全反射、多普勒效下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。

文档下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用,谢谢!本店铺为大家提供各种类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!光学现象及其应用1. 光学现象简介。

第53讲 光的干涉、衍射和偏振 电磁波与相对论

第53讲 光的干涉、衍射和偏振 电磁波与相对论

第53讲光的干涉、衍射和偏振电磁波与相对论知识点一光的干涉1.产生条件两列光的频率相同,振动方向相同,且具有恒定的相位差,才能产生稳定的干涉图样.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(Ⅰ)单色光:形成明暗相间的条纹,中央为明条纹.a.光的路程差Δr=r2-r1=kλ(k=0、1、2,…),光屏上出现明条纹.b.光的路程差Δr=r2-r1=(2k+1)λ2(k=0、1、2,…),光屏上出现暗条纹.(Ⅱ)白光:光屏上出现彩色条纹,且中央亮条纹是白色(填写颜色).③相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距公式:Δx=ldλ.(2)薄膜干涉.①相干光:光照射到透明薄膜上,从薄膜的两个表面反射的两列光波.②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.单色光照射薄膜时形成明暗相间的条纹,白光照射薄膜时,形成彩色条纹.知识点二光的衍射偏振1.光的衍射(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单缝衍射和圆孔衍射图样的比较.②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).2.光的偏振现象(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.知识点三电磁波与相对论1.电磁波的产生(1)麦克斯韦电磁场理论变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场.(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完整的整体,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,在空间传播不需要介质;②真空中电磁波的速度为3.0×108 m/s;③v=λf对电磁波同样适用;④由磁波能产生反射、折射、干涉和衍射等现象.2.电磁波的发射和接收(1)发射电磁波的条件①要有足够高的振荡频率;②电路必须开放,使振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间.(2)调制有调幅和调频两种方式,解调是调制的逆过程.(3)电磁波谱①定义:按电磁波的波长从长到短分布是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线,形成电磁波谱;递变规律:直线传播能力增强,衍射能力减弱.②电磁波谱的特性、应用3.狭义相对论(1)狭义相对论的两个基本假设①狭义相对性原理:在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的.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相同的,光速与光源、观测者间的相对运动没有关系.(2)相对论的质速关系①物体的质量随物体速度的增加而增大,物体以速度v运动时的质量m与静止时的质量m0之间有如下关系:m=m01-(v c)2.②物体运动时的质量m总要大于静止时的质量m0.4.相对论质能关系用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=mc2.(1)光的干涉和衍射现象说明了光是波,也能说明光是横波.(×)(2)在双缝干涉实验中,双缝的作用是使一束光变成两束完全相同的相干光.(√)(3)阳光在水面的反射光是偏振光.(√)(4)电磁波以一定的速度在空间传播,在传播过程中满足v=λf.(√)(5)波长不同的电磁波在本质上不相同.(×)(6)电磁波同机械波一样能发生干涉、衍射、反射、折射等现象.(√)1.(多选)关于以下几种电磁波的作用,说法正确的是(ABD)A.用红外线热像仪检测发热病人,利用了物体在不同温度下发射的红外线的频率和强度不同B.刑侦上用紫外线拍摄指纹照片,因为紫外线波长短,分辨率高C.红外遥感技术利用了红外线的显著热效应D.验钞机之所以利用紫外线验钞是因为紫外线具有荧光效应E.阴极射线是一种频率极高的电磁波解析:物体的温度越高,它辐射的红外线越强,波长越短,红外线热像仪利用物体在不同温度下发射的红外线的频率和强度不同检测发热病人,选项A正确;因为紫外线波长短,用紫外线拍摄指纹照片,分辨率高,选项B正确;红外遥感技术利用灵敏的红外线探测仪接收的物体发射的红外线探知物体的特征,选项C错误;紫外线具有荧光效应,可使钞票上的荧光物质发光,选项D正确;阴极射线实际是高速电子流,E错误.2.(多选)下面有关光纤及光纤通信的说法正确的是(ABE) A.光纤由内芯和外套两层组成,内芯的折射率比外套的大B.光在光纤中传输利用了全反射的原理C.光纤通信是一种以光波为传输介质的通信方式,光波按其波长长短,依次可分为红外线、可见光和紫外线,但红外线和紫外线属不可见光,它们都不可用来传输信息D.光波和无线电波同属电磁波,光波的频率比无线电波的频率低,波长比无线电波的波长长,在真空中传播的速度大小都约为3.0×108 m/sE.光纤通信的主要优点是容量大,此外,光纤传输还有衰减小、抗干扰性强等优点解析:发生全反射的条件是光必须从光密介质射入光疏介质,即从折射率大的介质射入折射率小的介质,且入射角大于临界角,当内芯的折射率比外套的折射率大时,光在界面上才能发生全反射,选项A、B正确;只要是光波,就能够在光导纤维中传播,不管是可见光还是不可见光,都可以用来传输信息,选项C错误;光波的频率比无线电波的频率高,波长比无线电波的波长短,选项D错误;光纤通信的优点有容量大、衰减小、抗干扰性强等,选项E正确.3.(多选)下列说法正确的是(ACE)A.用光导纤维束传输图像和信息,利用了光的全反射原理B.紫外线比红外线更容易发生明显的衍射现象C.经过同一装置所得的干涉条纹,红光比绿光的条纹宽度大D.光的色散现象都是由于光的干涉现象引起的E.光的偏振现象说明光是一种横波解析:用光导纤维束传输图像和信息,利用了光的全反射原理,A正确;紫外线的频率比红外线的大,故波长比红外线的小,所以二者相比,红外线更容易发生明显的衍射现象,B错误;根据干涉条纹间距公式Δx=ldλ知,波长越长,条纹间距越大,因为红光的波长大于绿光的波长,所以经过同一装置所得的干涉条纹,红光比绿光的条纹宽度大,C正确;光的折射、干涉都能引起光的色散,D错误;偏振是横波特有的,光的偏振现象说明光是横波,E正确.4.(多选)关于振动和波动,下列说法不可能的是(ACE)A.太阳光通过三棱镜形成彩色光谱是光的干涉现象B.在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时的景物,可使景象更清晰C.无线电波的发射能力与频率有关,频率越高发射能力越弱D.一个单摆在海平面上的振动周期为T,那么将其放在某高山之巅,其振动周期一定变大E.根据单摆的周期公式T=2πlg,在地面附近,如果l→∞,则其周期T→∞解析:太阳光通过三棱镜形成彩色光谱是光的折射现象,选项A错误;在照相机镜头前装上一个偏振滤光片,利用了光的偏振原理,当偏振片的方向与偏振光的方向平行时,允许偏振光通过,当它们相互垂直时,偏振光不能通过,在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时的景物,可以减弱反射光,使照片清楚,选项B正确;无线电波的发射能力与频率有关,频率越高发射能力越强,选项C错误;单摆的周期公式T=2πlg,当其放在某高山之巅时,因重力加速度变小,故其振动周期一定变大,选项D正确;根据单摆的周期公式T=2πlg,在地面附近,如果l→∞,则重力加速度变化,故选项E错误.知识点一光的干涉、衍射及偏振1.光的干涉(1)明暗条纹的判断方法①单色光a.如图所示,光源S1、S2发出的光到屏上P点的路程差r2-r1=kλ(k=0,1,2,…)时,光屏上出现亮条纹.b.光的路程差r2-r1=(2k+1)λ2(k=0,1,2,…)时,光屏上出现暗条纹.②白光:光屏上出现彩色条纹.③中央条纹为亮条纹.(2)双缝干涉条纹是等间距的相邻亮条纹(或暗条纹)间的距离与波长成正比(装置已确定的情况下).利用双缝干涉实验可测量光波的波长.(3)薄膜干涉①如图所示,竖直的肥皂薄膜,由于重力的作用,形成上薄下厚的楔形.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.③原理分析单色光a.在P1、P2处,两个表面反射回来的两列光波的路程差Δr等于波长的整数倍,即Δr=nλ(n=1,2,3,…),薄膜上出现亮条纹.b.在Q处,两列反射回来的光波的路程差Δr等于半波长的奇数倍,即Δr=(2n+1)λ2(n=0,1,2,3,…),薄膜上出现暗条纹.白光:薄膜上出现水平彩色条纹.(4)薄膜干涉的应用干涉法检查平面如图所示,两板之间形成一楔形空气膜,用单色光从上向下照射,如果被检平面是平整光滑的,会观察到平行且等间距的明暗相间的条纹;若被检平面不平整,则干涉条纹发生弯曲.2.光的干涉和衍射的比较(1)干涉和衍射的比较(2)对光的衍射的理解①干涉和衍射是波的特征,波长越长,干涉和衍射现象越明显.在任何情况下都可以发生衍射现象,只是明显与不明显的差别.②衍射现象说明“光沿直线传播”只是一种特殊情况,只有在光的波长比障碍物小得多时,光才可以看做是沿直线传播的.3.自然光与偏振光1.[光的干涉](多选)关于光的干涉,下列说法中正确的是(ABC)A.在双缝干涉现象里,相邻两明条纹和相邻两暗条纹的间距是相等的B.在双缝干涉现象里,入射光波长变短,相邻两个明条纹间距将变窄C.只有频率相同的两列光波才能产生干涉D.频率不同的两列光波也能产生干涉现象,只是不稳定E.频率不同的光不可能叠加解析:在双缝干涉现象中,相邻两明条纹和相邻两暗条纹的间距是相等的,入射光的波长越长,相邻两个明条纹的间距越大;两列波产生干涉时,频率必须相同,任何两列光波都能叠加.2.[衍射的应用] (多选)抽制高强度纤维细丝可用激光监控其粗细,如图所示,激光束越过细丝时产生的条纹和它通过遮光板的同样宽度的窄缝规律相同.观察光束经过细丝后在光屏上所产生的条纹即可判断细丝粗细的变化,下列叙述中正确的是(AD)A.这里应用的是光的衍射现象B.这里应用的是光的干涉现象C.如果屏上条纹变窄,表明抽制的丝变粗D.如果屏上条纹变宽,表明抽制的丝变细解析:由于是激光束越过细丝即绕过障碍物,所以是光的衍射现象,当抽制的丝变细的时候,丝的直径较接近激光的波长,条纹间距就大,A、D正确.3.[光的偏振现象](多选)光的偏振现象说明光是横波.下列现象中能反映光的偏振特性的是(ABC)A.一束自然光相继通过两个偏振片,以光束为轴旋转其中一个偏振片,透射光的强度发生变化B.一束自然光入射到两种介质的分界面上,当反射光线与折射光线之间的夹角恰好是90°时,反射光是偏振光C.日落时分,拍摄水面下的景物,在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景象更清晰D.通过手指间的缝隙观察日光灯,可以看到彩色条纹解析:在垂直于传播方向的平面上,沿着某个特定方向振动的光是偏振光,选项A、B反映了光的偏振特征,C是偏振现象的应用,D是光的衍射现象.知识点二实验:用双缝干涉测光的波长1.实验装置2.实验方法(1)根据公式Δx=ldλ得λ=dlΔx.(2)用刻度尺测出双缝到光屏的距离l,用测量头调节清晰的干涉条纹,测出n个亮纹间的距离a,则Δx=an-1.双缝间距d是已知的,这样就可以计算出波长λ.3.实验步骤(1)将光源、单缝、遮光筒、毛玻璃屏依次安装在光具座上.(2)接好光源,打开开关,使灯丝正常发光.(3)调节各器材的高度,使光源灯丝发出的一束光,能沿轴线到达光屏.(4)安装双缝,使双缝与单缝的缝平行,二者间距约5~10 cm,观察白光的干涉条纹.(5)在单缝和双缝间放上滤光片,观察单色光的干涉条纹,安装测量头,调节至可清晰观察到干涉条纹.(6)使分划板中心刻线对齐某明(或暗)条纹的中央,记下手轮上的读数a1,转动手轮使分划板中心刻线移动,记下干涉条纹的条数n和移动后手轮的读数a2,a1与a2的差即为n条亮纹的间距.(7)用刻度尺测量双缝到光屏的距离l(d是已知的).(8)重复测量、计算,求平均值作为波长的测量结果.(9)换用不同的滤光片,重复实验.4.注意事项(1)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.(2)分划板上的刻线应与干涉条纹的亮(暗)线平行,否则会增大测量的误差.(3)双缝、测量头安装到遮光筒上时要装到底,使各部件的定位面紧密吻合,否则会影响测量结果.(4)双缝干涉演示仪的测量头有两种,一种相当于螺旋测微器,一种相当于游标卡尺,具体应用时要加以区别.(5)测量双缝至屏的距离l,要多次测量取平均值,同时要固定好双缝及屏,切勿松动.典例现有毛玻璃屏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.(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)本实验的实验步骤有:①取下遮光筒左侧的元件,调节光源高度,使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮;②按合理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用米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)测量数条亮纹间的距离.在操作步骤②时还应注意________和________.(3)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数如图甲所示.然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,记下此时图乙中手轮上的示数________mm,求得相邻亮纹的间距Δx为________mm.(4)已知双缝间距d为2.0×10-4m,测得双缝到屏的距离l为0.700 m,由计算公式λ=________,求得所测红光波长为________mm.【解析】(1)双缝干涉仪各组成部分在光具座上的正确排序为光源、滤光片、单缝、双缝、屏,因此应填:E、D、B.(2)单缝与双缝的间距为5~10 cm,使单缝与双缝相互平行.(3)甲图的读数为2.320 mm.乙图的读数为13.870 mmΔx =13.870-2.3206-1mm =2.310 mm (4)由Δx =l d λ可得:λ=d l Δx可求出λ=2.0×10-40.700×2.310 mm =6.6×10-4 mm. 【答案】 (1)E 、D 、B (2)单缝与双缝的间距为5~10 cm 使单缝与双缝相互平行(3)13.870 2.310 (4)d l Δx 6.6×10-4【突破攻略】 本题考查了实验仪器的安装、实验步骤及注意的问题.Δx 的测量和光的波长的计算.安装实验仪器要注意各种元件的安放顺序,实验步骤中需要牢记应注意的问题,另外还要准确掌握Δx 的测量方法和λ的计算方法.4.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Δx 1与绿光的干涉条纹间距Δx 2相比,Δx 1>Δx 2(填“>”“=”或“<”).若实验中红光的波长为630 nm ,双缝与屏幕的距离为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0.3 mm.解析:双缝干涉条纹间距Δx =l d λ,红光波长长,所以红光的双缝干涉条纹间距较大,即Δx 1>Δx 2,相邻条纹间距Δx =10.5 mm 5=2.1 mm =2.1×10-3 m ,根据Δx =l d λ可得d =lλΔx=0.3 mm.5.(2019·湖北八校联考)在“用双缝干涉测光的波长”的实验中,请按照题目要求回答下列问题.(1)图中甲、乙两图都是光的条纹形状示意图,其中干涉图样是甲.(2)将下表中的光学元件放在图丙所示的光具座上组装成用双缝干涉测光的波长的实验装置,并用此装置测量红光的波长.左至右,表示各光学元件的排列顺序应为CEDBA.(填写元件代号)(3)已知该装置中双缝间距d=0.50 mm,双缝到光屏的距离L=0.50 m,在光屏上得到的干涉图样如图甲所示,分划板在图中A位置时游标卡尺如图乙所示,则其示数为111.10 mm;在B位置时游标卡尺如图丙所示.由以上所测数据可以得出形成此干涉图样的单色光的波长为6.2×10-7 m.解析:(1)图甲中的条纹间距和宽度相同,是干涉图样,图乙是衍射图样.(2)光源发出的白光,各种频率都有,加上E后通过的只有红光了,变成单色光,加上D和B,就得到两列频率相同、步调一致的相干光,最后放置光屏,干涉条纹呈现在光屏上,所以顺序为CEDBA.(3)A位置的示数为111.10 mm,B位置的示数为115.45 mm,图甲中AB之间的距离为(115.45-111.10) mm=4.35 mm,则相邻条纹的间距为Δx=4.357 mm,再根据公式Δx=Ldλ,代入数据得波长为6.2×10-7 m.6.用双缝干涉测光的波长.实验装置如图甲所示,已知单缝与双缝间的距离L1=100 mm,双缝与屏的距离L2=600 mm,单缝宽d1=0.10 mm,双缝间距d2=0.20 mm.用测量头来测量光屏上干涉亮条纹到中心的距离.测量头由分划板、目镜、手轮等构成,转动手轮,使分划板左右移动,让分划板的中心刻线对准屏上亮纹的中心(如图乙所示),记下此时手轮上的读数为0.640 mm,转动测量头,使分划板中心刻线对准第7条亮纹的中心(如图丙所示),记下此时手轮上的读数10.295 mm.由此可以计算出这次实验中所测得的单色光的波长 5.4×10-7 m(结果保留两位有效数字).在本实验中如果增大双缝与屏的距离,则光屏上得到的条纹间距增大(选填“增大”“减小”或“不变”).解析:图丙中螺旋测微器的固定刻度读数为10.0 mm ,可动刻度读数为0.01×29.5 mm =0.295 mm ,所以最终读数为(10.0+0.295) mm =10.295 mm.根据双缝干涉条纹的间距公式Δx =L d λ得,λ=Δxd L =d (x 2-x 1)(7-1)L=0.2×10-3×(10.295-0.640)×10-36×600×10-3m =5.4×10-7 m. 若将双缝到屏的距离增大,即L 增大,则条纹间距变大.知识点三 电磁场和电磁波1.对麦克斯韦电磁场理论的理解2.对电磁波的理解(1)电磁波是横波.电磁波的电场、磁场、传播方向三者两两垂直,如图所示.(2)电磁波与机械波不同,机械波在介质中传播的速度只与介质有关,电磁波在介质中传播的速度与介质和频率均有关.3.电磁波谱分析及应用特别提醒:(1)波长不同的电磁波,表现出不同的特性.其中波长较长的无线电波和红外线等,易发生干涉、衍射现象;波长较短的紫外线、X射线、γ射线等,穿透能力较强.(2)电磁波谱中,相邻两波段的电磁波的波长并没有很明显的界线,如紫外线和X射线、X射线和γ射线都有重叠,但它们产生的机理不同.7.(多选)下列说法正确的是(BCD)A.根据麦克斯韦的电磁场理论,在变化的电场周围一定产生变化的磁场,在变化的磁场周围一定产生变化的电场B.发射电磁波的两个重要条件是采用高频和开放性LC电路C.机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象D.机械波的传播依赖于介质,而电磁波可以在真空中传播E.电磁波只能在真空中传播,因此当电磁波遇到介质时,会被介质挡住解析:在均匀变化的电场周围产生恒定的磁场,在均匀变化的磁场周围产生恒定的电场,选项A错误;发射电磁波时必须采用高能量且要有尽可能大的空间传播电磁波,所以选项B正确;干涉和衍射是波的特性,机械波、电磁波都是波,这些特性都具有,选项C正确;机械波是机械振动在介质中传播形成的,所以机械波的传播需要介质,而电磁波是交替变化的电场和磁场由近及远地传播形成的,所以电磁波传播不需要介质,选项D正确;电磁波既可以在真空中传播,也可以在介质中传播,选项E错误.8.(多选)关于电磁波谱,下列说法不正确的是(BDE)A.电磁波中最容易表现出干涉、衍射现象的是无线电波B.紫外线的频率比可见光的低,长时间照射可以促进钙的吸收,改善身体健康C.X射线和γ射线的波长比较短,穿透力比较强D.红外线的显著作用是热作用,温度较低的物体不能辐射红外线E.频率越高的电磁波在真空中传播的速度越快解析:无线电波的波长长,易发生衍射现象,A正确.紫外线的频率比可见光的高,B错误.X射线和γ射线的波长比较短,其穿透力强,常用于人体拍片和检查金属零件缺陷,故C正确.任何物体都能辐射红外线,D错误.不同频率的电磁波在真空中传播速度相同,E错误.9.(2016·全国卷Ⅱ)(多选)关于电磁波,下列说法正确的是(ABC)A.电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关B.周期性变化的电场和磁场可以相互激发,形成电磁波C.电磁波在真空中自由传播时,其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直D.利用电磁波传递信号可以实现无线通信,但电磁波不能通过电缆、光缆传输E.电磁波可以由电磁振荡产生,若波源的电磁振荡停止,空间的电磁波随即消失解析:电磁波在真空中传播速度不变,与频率无关,选项A正确;电磁波由周期性变化的电场和变化的磁场互相激发得到,选项B正确;电磁波传播方向与电场方向、磁场方向均垂直,选项C正确;光是一种电磁波,光可在光导纤维中传播,选项D错误;电磁波具有能量,电磁振荡停止后,已形成的电磁波仍会在介质或真空中继续传播,选项E错误.知识点四狭义相对论的简单应用1.惯性系:如果牛顿运动定律在某个参考系中成立,这个参考系叫做惯性系.相对一个惯性系做匀速直线运动的另一个参考系也是惯性系.2.光速的大小与选取的参考系无关,因为光速是从麦克斯韦方程组中推导出来的,无任何前提条件.3.狭义相对论认为物体的质量m与物体的速度v有关,其关系式为m=m01-(v c)2.4.对“长度的相对性”的理解:狭义相对论中的长度公式:l=l01-(vc)2中,l是相对于杆静止的观察者测出的杆的长度,而l可认为杆沿杆的长度方向以速度v运动时,静止的观察者测出的杆的长度,还可以认为是杆不动,而观察者沿杆的长度方向以速度v 运动时测出的杆的长度.5.对“时间间隔的相对性”的理解:时间间隔的相对性公式Δt=Δτ1-(vc)2中,Δτ是相对事件发生地静止的观察者测量同一地点的两个事件发生的时间间隔,而Δt则是相对于事件发生地以速度v运动的观察者测量同一地点的同样两个事件发生的时间间隔.也就是说:在相对运动的参考系中观测,事件变化过程的时间间隔变大了,这就是狭义相对论中的时间膨胀.(动钟变慢)10.(2019·成都模拟)(多选)对于公式m=m01-(vc)2,下列说法中正确的是(CD)A.公式中的m0是物体以速度v运动时的质量B.当物体运动速度为v0时,物体的质量m>m0,即物体的质量改变了,故经典力学不适用C.当物体以较小的速度运动时,质量变化十分微弱,经典力。

光的干涉、衍射和偏振2012.3

光的干涉、衍射和偏振2012.3

(2)薄膜干涉的应用 1) 检查表面的平整程度
单色光 标准样板 薄片 被检测平面
(a)
(b) 表面平整
(c) 有凹凸
注:薄片厚度一般仅为零点零几毫米左右,只相当于一张纸片的厚度
另一种实现光的干涉装置
•牛顿环
压紧两块小玻璃片可看到彩色环
白光
牛顿环
黄 光
(2)薄膜干涉的应用 1) 检查表面的平整程度
标准样板 空气薄层 待检部件
注:薄片厚度一般仅为零点零几毫米左右,只相当于一张纸片的厚度
例、如图所示,是用干涉法检查某厚玻 璃的上表面是否平整的装置,所用单色 光做光源,检查中所观察到的干涉条纹 是由下列两个表面反射的光线叠加而成 的? C
A、a的上表面和b的下表面
B、a的上表面和b的上表面
C、a的下表面和b的上表面
D、 a的下表面和b的下表面
2.增透膜
在透镜表面涂上一层薄膜,当薄膜的 厚度等于入射光的在薄膜中的波长的 1/4时,从薄膜前后两表面反射回来 的光的路程差恰好等于半个波长,它 们干涉相消,减小了反射光的能量, 增强了透射光的能量,称为增透膜。
边对称亮度渐减弱
2、双缝干涉和单缝衍射都是光波叠加的结果,只 是干涉条纹是有限的几束光的叠加,而衍射条纹 可认为是极多且复杂的相干光的叠加。
光的偏振
1.横波与纵波的区别?什么是横波的偏振现象? 实验一:横波的偏振现象
取一根软绳,一端 固定在墙上,手持另一端 上下抖动,就在软绳上形 成一列横波.
腰横别扁担进不了城门
5、光的偏振的应用
如在拍摄日落时水面下的景物、池中的游 鱼、玻璃橱窗里的陈列物的照片时,由于水面 或玻璃表面的反射光的干扰,常使景像不清 楚.如果在照相机镜头前装一片偏振滤光片, 让它的透振方向与反射光的偏振方向垂直,就 可以减弱反射光而使景像清晰.

光的干涉 衍射 光的干涉、衍射 偏振 激光

光的干涉  衍射 光的干涉、衍射 偏振 激光

.变疏B.变密C.不变D.消失】有关偏振和偏振光的下列说法中正确的有()
.下面有关光的干涉、衍射现象及光的本性的描述中,正确的是(
.在光的双缝干涉实验中,将入射光由绿光改变紫光,则条纹间隔变宽
.白光经肥皂膜前后表面反射后,反射光发生干涉形成彩色条纹
>λc.用b光束照射某种金属时,恰能
光束照射该金属,则可以断定()
的临界角比光束a的临界角大
两束可见单色光从空气垂直射入棱镜底面上反射和折射的情况如图所示.由此可知(
当游标卡尺两测脚间狭缝宽度从0.1mm逐渐增加
)。

光的干涉,衍射,偏振

光的干涉,衍射,偏振

一、光的干涉1.光的干涉(1)定义两列频率相同、振动情况相同的光波相叠加,某些区域振动加强,某些区域振动减弱,并且加强区域和减弱区域总是相互间隔的现象叫光的干涉现象.(2)相干条件只有相干光源发出的光叠加,才会发生干涉现象.相干光源是指频率相同、相位相同(振动情况相同)的两列光波.2.双缝干涉:由同一光源发出的光经双缝后,在屏上出现明暗相间的条纹.白光的双缝干涉的条纹是中央为白色条纹,两边为彩色条纹,单色光的双缝干涉中相邻亮条纹间距离为Δx=l d λ.3.薄膜干涉:利用薄膜(如肥皂液薄膜)前后两面反射的光相遇而形成的.干涉图样中同一条亮(或暗)条纹上所对应的薄膜厚度相同.4. 薄膜干涉的应用干涉法检查平面的平整程度如图3所示,两板之间形成一楔形空气膜,用单色光从上向下照射,如果被检平面是平整光滑的,我们会观察到平行且等间距的明暗相间的条纹;若被检平面不平整,则干涉条纹发生弯曲.1. 一束白光在真空中通过双缝后在屏上观察到的干涉条纹,除中央白色亮条纹外,两侧还有彩色条纹,其原因是(A)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2. 如图4所示的双缝干涉实验,用绿光照射单缝S时,在光屏P上观察到干涉条纹.要得到相邻条纹间距更大的干涉图样,可以(C)A.增大S1与S2的间距B.减小双缝屏到光屏的距离C.将绿光换为红光D.将绿光换为紫光3. 把一平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上,一端用薄片垫起,构成空气劈尖,让单色光从上方射入,如图5所示.这时可以看到明暗相间的条纹.下面关于条纹的说法中正确的是(AC)A.干涉条纹是光在空气尖劈膜的前后两表面反射形成的两列光波叠加的结果B.干涉条纹中的暗条纹是上述两列反射光的波谷与波谷叠加的结果C.将上玻璃板平行上移,条纹向着劈尖移动D.观察薄膜干涉条纹时,应在入射光的另一侧二、光的衍射(1)定义光离开直线路径绕到障碍物阴影区的现象叫光的衍射,衍射产生的明暗条纹或光环叫衍射图样.(2)发生明显衍射的条件只有当障碍物的尺寸跟光的波长相差不多,甚至比光的波长还小的时候,衍射现象才会明显.(3)衍射图样①单缝衍射a.单色光:明暗相间的不等距条纹,中央亮条纹最宽最亮,两侧条纹具有对称性.b.白光:中间为宽且亮的白色条纹,两侧是窄且暗的彩色条纹,最靠近中央的是紫光,远离中央的是红光.②圆孔衍射:明暗相间的不等距圆环,圆环面积远远超过孔的直线照明的面积.③圆盘衍射:明暗相间的不等距圆环,中心有一亮斑称为泊松亮斑.1. 如图7所示的4种明暗相间的条纹,分别是红光、蓝光通过同一个双缝干涉仪形成的干涉图样和黄光、紫光通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分代表亮纹),那么1、2、3、4四个图中亮条纹的颜色依次是(B)123 4A.红黄蓝紫B.红紫蓝黄C.蓝紫红黄D.蓝黄红紫2. 抽制高强度纤维细丝可用激光监控其粗细,如图8所示,激光束越过细丝时产生的条纹和它通过遮光板的同样宽度的窄缝规律相同.观察光束经过细丝后在光屏上所产生的条纹即可判断细丝粗细的变化,下列叙述中正确的是(AD)A.这里应用的是光的衍射现象B.这里应用的是光的干涉现象C.如果屏上条纹变宽,表明抽制的丝变粗D.如果屏上条纹变宽,表明抽制的丝变细三、光的偏振(1)偏振:光波只沿某一特定的方向振动,称为光的偏振.(2)自然光:太阳、电灯等普通光源发出的光,包含着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,叫做偏振光.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.(4)自然光射到两种介质的交界面上时,如果光入射的方向合适,使反射光和折射光之间的夹角恰好是90°,反射光和折射光都是偏振光,且偏振方向相互垂直.1. 如图1所示,偏振片P的透振方向(用带有箭头的实线表示)为竖直方向.下列四种入射光束中,能在P的另一侧观察到透射光的是(ABD)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°角方向振动的光2. 如图9所示,电灯S发出的光先后经过偏振片A和B,人眼在P处迎着入射光方向,看不到光亮,则(BD)A.图中a光为偏振光B.图中b光为偏振光C.以SP为轴将B转过180°后,在P处将看到光亮D.以SP为轴将B转过90°后,在P处将看到光亮《课后训练》1.下列现象中,属于光的衍射的是(B)A.雨后天空出现彩虹B.通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹C.海市蜃楼现象D.日光照射在肥皂膜上出现彩色条纹2.(2013·上海单科·3)白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的,其原因是不同色光的(D)A.传播速度不同B.强度不同C.振动方向不同D.频率不同3.如图10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(C)A.A、B均不变B.A、B均有变化C.A不变,B有变化D.A有变化,B不变4.图11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,可在光屏P上观察到干涉条纹.下列说法正确的是(B)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5.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0.05 mm的窄缝,进行光的衍射实验,如图12所示,则他在光屏上看到的条纹是下图中的(D)图126.下列说法正确的是(BC)A.无影灯利用的是光的衍射原理B.全息照片用激光来拍摄,主要是利用了激光的相干性C.拍摄玻璃橱窗内的物品时,在镜头前加一个偏振片可以减小反射光的强度D.在光的双缝干涉实验中,将入射光由红光改为紫光,则条纹间距变宽7.关于光的干涉,下列说法中正确的是(C)A.在双缝干涉现象里,相邻两亮条纹和相邻两暗条纹的间距是不等的B.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C.只有频率相同的两列光波才能产生干涉D.频率不同的两列光波也能产生干涉现象,只是不稳定8.如图2甲所示,在一块平板玻璃上放置一平凸薄透镜,在两者之间形成厚度不均匀的空气膜,让一束单一波长的光垂直入射到该装置上,结果在上方观察到如图乙所示的同心内疏外密的圆环状干涉条纹,称为牛顿环,以下说法正确的是(AC)A.干涉现象是由凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的B.干涉现象是由凸透镜上表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的C.干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度不是均匀变化的D.干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度是均匀变化的9. 光热转换是将太阳能转换为其他物质内能的过程,太阳能热水器如图3所示,就是一种光热转换装置,它的主要转化器件是真空玻璃管,这些玻璃管将太阳能转化成水的内能.真空玻璃管上采用镀膜技术增加透射光,使尽可能多的太阳能转换成热能,这种镀膜技术的物理依据是(C)A.光的直线传播B.光的粒子性C.光的干涉D.光的衍射10. 在观察光的干涉现象的实验中,将两刀片合在一起,在涂有墨汁的玻璃片上划出不同间隙的双缝;按图4所示的方法,让激光束通过自制的双缝.图4(1)保持缝到光屏的距离不变,换用不同间隙的双缝,双缝的间隙越小,屏上明暗相间的条纹间距________(选填“越大”或“越小”);(2)保持双缝的间隙不变,光屏到缝的距离越大,屏上明暗相间的条纹间距________(选填“越大”或“越小”);(3)在狭缝间的距离和狭缝与屏的距离都不变的条件下,用不同颜色的光做实验,发现用蓝色光做实验时屏上明暗相间的条纹间距比用红色光做实验时____(选填“大”或“小”).(4)实验观察到光屏上呈现明暗相间的条纹,试运用波动理论对明条纹的形成加以解释.答案(1)越大(2)越大(3)小(4)见解析11. 用单色光通过小圆盘和小圆孔分别做衍射实验,在光屏上得到衍射图形,则(D)A.用小圆盘时,图形中央是暗的,用小圆孔时,图形中央是亮的B.用小圆盘时,图形中央是亮的,用小圆孔时,图形中央是暗的C.两个图形均为中央为亮点的同心圆形条纹D.两个图形均为中央为暗点的同心圆形条纹12. 光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用,下列说法正确的是(D)A.用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象B. 用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象C. 在光导纤维束内传送图象是利用光的色散现象D. 光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象13. 奶粉的碳水化合物(糖)的含量是一个重要指标,可以用“旋光法”来测量糖溶液的浓度,从而鉴定含糖量.偏振光通过糖的水溶液后,偏振方向会相对于传播方向向左或向右旋转一个角度α,这一角度α称为“旋光度”,α的值只与糖溶液的浓度有关,将α的测量值与标准值相比较,就能确定被测样品的含糖量了.如图6所示,S是自然光源,A、B是偏振片,转动B,使到达O处的光最强,然后将被测样品P置于A、B之间.图6(1)偏振片A的作用是_________________________________________________________.(2)偏振现象证明了光是一种________.(3)以下说法中正确的是()A.到达O处光的强度会明显减弱B.到达O处光的强度不会明显减弱C.将偏振片B转动一个角度,使得O处光强度最大,偏振片B转过的角度等于αD.将偏振片A转动一个角度,使得O处光强度最大,偏振片A转过的角度等于α答案(1)把自然光变成偏振光(2)横波(3)ACD14. (1)肥皂泡在太阳光照射下呈现的彩色是______现象;露珠在太阳光照射下呈现的彩色是________现象;通过狭缝看太阳光时呈现的彩色是________现象.(2)凡是波都具有衍射现象,而把光看作直线传播的条件是_____________.要使光产生明显的衍射,条件是________________________________________________.(3)当狭缝的宽度很小并保持一定时,分别用红光和紫光照射狭缝,看到的衍射条纹的主要区别是________________________________________________________________. (4)如图7所示,让太阳光或白炽灯光通过偏振片P和Q,以光的传播方向为轴旋转偏振片P或Q,可以看到透射光的强度会发生变化,这是光的偏振现象,这个实验说明_____________________________________________________________________.解析(1)肥皂泡呈现的彩色是光的干涉现象,露珠呈现的彩色是光的色散,通过狭缝看太阳光呈现的彩色是光的衍射现象.(2)障碍物或孔的尺寸比波长大得多时,可把光看作沿直线传播;障碍物或孔的尺寸跟波长相差不多或比波长更小时,可产生明显的衍射现象.(3)红光的中央亮纹宽,红光的中央两侧的亮纹离中央亮纹远.(4)这个实验说明了光是一种横波.。

高考物理总复习光的干涉衍射和偏振

高考物理总复习光的干涉衍射和偏振

彩色

(2)条纹间距:Δx= λ,其中l是双缝到[9] 屏 的距离,d是[10]

离,λ是入射光的[11]

条纹.
双缝 间的距

波长 .

返回目录
第2讲
光的干涉、衍射和偏振
3. 薄膜干涉
(1)利用薄膜(如肥皂液薄膜)[12]
前后表面 反射的光叠加而形成的.图样中同一条
亮(或暗)条纹上所对应薄膜厚度[13]
条纹向左移动,A正确,BCD错误.
返回目录
第2讲
光的干涉、衍射和偏振
考点2
光的衍射和偏振现象
1. 光的衍射
(1)定义:光绕过障碍物偏离直线传播的现象称为光的衍射.
(2)产生明显衍射的条件:只有当障碍物或孔的尺寸[18]
接近
波长还要小时能产生明显的衍射.对同样的障碍物,波长越[19]
象越明显;相对某种波长的光,障碍物越[20]
第2讲
光的干涉、衍射和偏振
3. [波与光综合考查/2023辽宁/多选]“球鼻艏”是位于远洋轮船船头水面下方的装
置,当轮船以设计的标准速度航行时, 球鼻艏推起的波与船首推起的波如图所示,
两列波的叠加可以大幅度减小水对轮船的阻力.下列现象的物理原理与之相同的是
[15]
2 倍,光在薄膜中的波长为λ.
在P1、P2处,Δr=nλ(n=1,2,3,…),薄膜上出现[16] 明 条纹.

在Q处,Δr=(2n+1) (n=0,1,2,3,…),薄膜上出现[17]
2
暗 条纹.
(4)应用:增透膜、检查平面的平整度.
返回目录
第2讲
光的干涉、衍射和偏振
1. 判断下列说法的正误.

光的干涉衍射与偏振

光的干涉衍射与偏振

光的干涉衍射与偏振光是一种电磁波,具有波粒二象性。

在传播过程中,光可以发生干涉、衍射和偏振等现象。

本文将就光的干涉衍射与偏振进行探讨,并介绍相关实验和应用。

一、光的干涉1. 干涉现象光的干涉是指两束或多束光波相互叠加产生明暗条纹的现象。

当两束光波相遇时,根据相位差的不同,会出现增强或相消干涉。

光的干涉分为相干光的干涉和非相干光的干涉两种情况。

2. 干涉实验常见的干涉实验有杨氏双缝干涉实验、牛顿环实验等。

其中,杨氏双缝干涉实验通过用一块光栅,或者两条狭缝让光通过后形成干涉条纹,可以直观地观察到干涉的现象。

3. 透明薄膜的干涉透明薄膜的干涉是指光在两个介质交界处发生反射和透射时,由于反射光和透射光路径不同而发生干涉。

常见的例子是油膜的彩色条纹和肥皂泡的彩色环。

二、光的衍射1. 衍射现象光的衍射是指光通过一个孔或经过一个缝隙时,光波传播方向发生偏折的现象。

这是由于光的波动性质造成的。

2. 衍射实验常见的衍射实验有单缝衍射实验、双缝衍射实验等。

其中,双缝衍射实验可以通过两个狭缝让光通过后形成干涉条纹,观察到光的衍射现象。

3. 单缝衍射和多缝衍射单缝衍射和多缝衍射是光的衍射的两种基本情况。

单缝衍射下,光波经过一个狭缝后形成的衍射图样是一组等距的亮暗条纹。

多缝衍射下,光波经过多个狭缝后形成的衍射图样有更加复杂的亮暗条纹。

三、光的偏振1. 偏振现象光的偏振是指光波中的振动方向具有选择性的现象。

一束未偏振的光中的光波振动方向是各种方向都有的,而偏振后的光则只在特定方向上振动。

2. 偏振实验常见的偏振实验有偏振器实验、马吕斯定律实验等。

其中,偏振器实验可以通过使用偏振片来实现光的偏振,并通过观察光的传播方向和强度的变化来研究偏振现象。

3. 产生和应用偏振光偏振光可以通过偏振片、波片等光学元件产生。

偏振光在日常生活中有许多应用,比如3D电影中的立体效果、太阳眼镜中的消除光线反射等。

综上所述,光的干涉衍射与偏振是光的波动特性的重要表现。

研究光的干涉、衍射和偏振现象

研究光的干涉、衍射和偏振现象
研究光的干涉、衍射和偏振
现象
汇报人:XX
2024-01-22
contents
目录
• 光的干涉现象研究
• 光的衍射现象研究
• 光的偏振现象研究
• 干涉、衍射和偏振在科学技术中应用
01
光的干涉现象研究
干涉现象基本概念
干涉现象定义
干涉条纹
两列或多列频率相同、振动方向相同
、相位差恒定的光波在空间某点叠加
一系列明暗相间的圆环;亮斑大小与圆孔直径和
光波长有关。
圆孔衍射与单缝衍射的区别
3
圆孔衍射形成的是圆环状图案,而单缝衍射形成
的是直线状条纹;圆孔衍射的亮斑较大,而单缝
衍射的中央条纹较窄。
晶体衍射与X射线衍射
X射线衍射原理
晶体衍射现象
当光通过晶体时,由于晶体内部
原子排列的周期性,使得光波发
生衍射,形成特定的衍射图案。
在屏幕上观察到明暗相间
的衍射条纹,条纹间距与
缝宽、光波长及屏幕距离
有关。
中央条纹最亮,两侧条纹
依次递减;条纹间距与光
波长成正比,与缝宽和屏
幕距离成反比。
圆孔衍射及其特点
圆孔衍射现象
1
当单色光通过小圆孔时,光波在圆孔范围内发生
衍射,形成明暗相间的圆环状衍射图案。
圆孔衍射特点
2
中央为一个较大的亮斑(艾里斑),周围环绕着
是横波区别于其他纵波的一个最
明显的标志。
自然光、部分偏振光、线偏振光
、圆偏振光和椭圆偏振光。
摄影、显示技术、光学研究等。
马吕斯定律及其物理意义
马吕斯定律内容
强度为I0的线偏振光,透过检偏片后,透射光的强度(不考虑吸收)为:

第11章_7光的干涉和衍射__光的偏振

第11章_7光的干涉和衍射__光的偏振

出现最亮时,B下表面反射光与A上表面反射光 叠加后相加强,设温度从t1升至t2过程中,A的高度 增加h,则2h=λ,故 h . 2
如图12-2-2所示的是一竖立的肥皂 液薄膜的横截面,关于竖立肥皂液薄膜上产 生光的干涉现象的说法中正确的是( ) A.干涉条纹的产生是由于光线在薄膜前后两 表面反射形成的两列光波的叠加 B.干涉条纹的暗纹是由于上述两列反射波的 波谷与波谷叠加而成 C.用绿色光照射薄膜产生的干涉条纹间距比 黄光照射时小 D.薄膜上干涉条纹基本上是竖立的 图12-2-2
只有频率相同,相差恒定的两列光波 相遇,才会产生稳定的干涉图样,红、绿
点评:正确解答本题,要了解杨氏干涉的成 因及杨氏巧妙地获得相干光的方法,同时准确把 握干涉条件.另外,本题所给四个选项,互不相 容,因此本题答案具有唯一性,这一类选择题在 物理学科中十分常见,可以考虑采用排除法.
(2008· 上海)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 BD 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
薄膜干涉的形成是薄膜前后表面分别反射出 来的两列光波的叠加.选项A正确.干涉条纹的暗纹是 由于这两列反射波的波谷与波峰叠加而成,选项B 不对.绿光的波长比黄光的短,干涉条纹间距比黄光 照射时小,选项C正确.由于同一水平线上的薄膜厚 度近似相同,所以干涉后能产生水平的明暗相间的 条纹,选项D不对.
2.衍射图样和干涉图样 在光的单缝衍射实验中可观察到清晰的亮暗 相间的图样,下列四幅图片中属于光的单缝衍射图 样的是( ) A.a、c B.b、c C.a、d D.b、d

2、光的干涉、衍射与偏振

2、光的干涉、衍射与偏振

图1 光的波动性一、光的干涉1.干涉区域内产生的亮、暗纹:⑴亮纹:屏上某点到双缝的光程差等于波长的整数倍,即δ= nλ(n=0,1,2,……)⑵暗纹:屏上某点到双缝的光程差等于半波长的奇数倍,即δ=(2n – 1)λ/2(n=0,1,2,……)2.相邻亮纹(暗纹)间的距离Δx= l λ / d 。

用此公式可以测定单色光的波长。

用白光作双缝干涉实验时,由于白光内各种色光的波长不同,干涉条纹间距不同,所以屏的中央是白色亮纹,两边出现彩色条纹。

练习1、在双缝干涉实验中,双缝到光屏上P 点的距离之差0.6μm ,若分别用频率为f 1=5.01014Hz 和f 2= 7.51014Hz 的单色光垂直照射双缝,则 P 点出现明、暗条纹的情况是()A .单色光f 1和f 2分别照射时,均出现明条纹B .单色光f 1和f 2分别照射时,均出现暗条纹c .单色光f 1照射时出现明条纹,单色光f 2照射时出现略条纹D .单色光f 1照射时出现暗条纹,单色光f 2照射时出现明条纹2、在双缝干涉实验中以白光为光源,在屏幕上观察到了彩色干涉条纹,若在双缝中的一缝前放一红色滤光片(只能透过红光),另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光),这时( )A .只有红色和绿色的双缝于涉条纹,其它颜色的双缝干涉条纹消失B .红色和绿色的双缝干涉条纹消失,其它颜色的双缝干涉条纹依然存在C 、任何颜色的双缝干涉条纹都不存在,但屏上仍有光亮D .屏上无任何光亮3、 用绿光做双缝干涉实验,在光屏上呈现出绿、暗相间的条纹,相邻两条绿条纹间的距离为Δx 。

下列说法中正确的有A.如果增大单缝到双缝间的距离,Δx 将增大B.如果增大双缝之间的距离,Δx 将增大C.如果增大双缝到光屏之间的距离,Δx 将增大D.如果减小双缝的每条缝的宽度,而不改变双缝间的距离,Δx 将增大4、如图所示,一束白光从左侧射入肥皂薄膜,下列说法中正确的是( )A . 人从右侧向左看,可看到彩色条纹.B .人从左侧向右看,可看到彩色条纹C .彩色条纹平行排列D .彩色条纹竖直排列5、如图1是一竖立的肥皂液薄膜的横截面,关于竖立肥皂液薄膜上产生光的干涉现象的下涉陈述中正确的是( )A .干涉条纹的产生是由于光线在薄膜前后两表面反射形成的两列光波的叠加B .干涉条纹的暗纹是由于上述两列反射波的波谷与波谷叠加而成C .用绿色光照射薄膜产生的干涉条纹间距比黄光照射时小D .薄膜上干涉条纹基本上是竖立的6、用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象.图(a )是点燃的酒精灯(在灯芯上洒些盐),图(b )是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属线圈.将金属线圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转,观察到的现象是 ( )A .当金属线圈旋转30°时,干涉条纹同方向旋转30°B .当金属线圈旋转45°时,干涉条纹同方向旋转90°C .当金属线圈旋转60°时,干涉条纹同方向旋转30°D .干涉条纹保持不变7、劈尖干涉是一种薄膜干涉,其装置如图(1)所示.将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上,在一端夹入两张纸片,从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜.当光垂直入射后,从上往下看到干涉条纹如图(2)所示.干涉条纹有如下特点:(1)任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等;(2)任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定.现若在图(1)装置中抽去一张纸片,则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后,从上往下看到的干涉条纹A.变疏B.变密C.不变D.消失8、市场上有种灯具俗称“冷光灯”,用它照射物品时能使被照物品处产生的热效应大大降低,从而广泛地应用于博物馆,商店等处,这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀了一层薄膜(例如氟化镁),这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线。

光的干涉、衍射和偏振

光的干涉、衍射和偏振
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,可使景像清晰
.
15
6.下列有关光现象的说法正确的是 ( A)
A.在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由紫 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 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 一个偏振片以增加透射光的强度
1 234 5
解见下页
10 0 0 40
图. (a)
20 15 0 10
图(b) 8
(2)解: L 0 .7m 0 , d 3 m 3 m 1 3 m 0
由读数得 a 0 .6m 5 0 6 m .5 1 0 4 m 0
则 xa6 .5 0 1 4 0 m 1 .6 215 4 0 m
红光和紫光频率不同,不能产生干涉条纹,C错;
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,D对。 .
12
三、光的偏振


P

乙PQ丙暗PQ
光的偏振说明光是横波。
.
13
3.下面是四种与光有关的事实
①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;
③一束白光通过三棱镜形成彩色光带;
解见下页.
16
【解析】 根据干涉条纹的间距的公式
x L
d
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,A正确;
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,B错误;
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。

光的干涉、衍射和偏振

光的干涉、衍射和偏振

光的干涉、衍射和偏振
1.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,出现亮条纹,某些区域相互减弱,出现暗条纹,且加强区域和减弱区域相互间隔的现象.
(2)条件:两束光的频率相同、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,中央为白色亮条纹,其余为彩色条纹.
2.光的衍射
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.
3.光的偏振
(1)自然光:包含着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.
(2)偏振光:在垂直于光的传播方向的平面上,只沿着某个特定的方向振动的光.
(3)偏振光的形成
①让自然光通过偏振片形成偏振光.
②让自然光在两种介质的界面发生反射和折射,反射光和折射光可以成为部分偏振光或完全偏振光.
(4)光的偏振现象说明光是一种横波.
第1页共1页。

光的干涉

光的干涉

单色光
标准样板 薄片
被检测平面
(a)
(b)
(c)
注:薄片厚度一般仅为零点零几毫米左右,只相当于一张纸片的厚度
薄膜干涉的应用 干涉法检查平面
原理:在被检平面与透明样板间垫一个薄片,使其间 形成一个楔形的空气薄层.当用单色光从上面照射时, 入射光从空气层的上、下表面反射出两列光波,于是 从反射光中看到干涉条纹.
衍射现象来说,小孔处的光源可以看成无数个子波源, 它们在空间也会叠加,振动加强的点产生明条纹,振动 减弱的点产生暗条纹。
干涉现象中每一个小孔(缝)也能发生衍射,衍射现 象中各子光源也能发生干涉,即“干中有衍,衍中有 干”。我们称双缝为干涉,单缝或多缝为衍射。 2.二者区别 (1)产生条件不同 光的干涉要求频率相同的两列相干光相遇叠加。只要狭 缝或孔足够小,任何光都能发生衍射。
5、劈尖干涉是一种薄膜干涉,其装置如图1所示。将一块平板
玻璃放置在另一平板玻璃之上,在一端夹入两张纸片,从而在
两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜。当光垂直入射后,从
上往下看到的干涉条纹如图2所示。干涉条纹有如下特点:⑴
任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等;⑵任
意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定。现若在图1
3 、用单色光通过小圆盘和小圆孔做衍射实 验时,在光屏上得到衍射图形,它们的
特征是( B )
A.用小圆盘时中央是暗的,用小圆孔 时中央是亮的
B.中央均为亮点的同心圆形条纹 C.中央均为暗点的同心圆形条纹 D.用小圆盘时中央是亮的,用小圆孔
时中央是暗的
三、光的偏振 1.偏振:光波只沿某个特定的方向振动。 2.自然光:太阳、电灯等普通光源发出的光,包含着在垂直 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,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。光的偏振现象说明光是一种横波。 4.偏振光的形成 (1)自然光通过偏振片后,就得到了偏振光。 (2)自然光在两种介质的界面发生反射和折射,反射光和折射光 就是部分偏振光或完全偏振光。 5.偏振光的理论意义及应用 (1)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,光的偏振现象说明了光波是横波。 (2)应用:照相机镜头、立体电影、消除车灯眩光等。

2023年高考物理热点复习:光的干涉 衍射和偏振(附答案解析)

2023年高考物理热点复习:光的干涉 衍射和偏振(附答案解析)

第1页(共16页)2023年高考物理热点复习:光的干涉
衍射和偏振
【2023高考课标解读】
1.理解光的干涉现象,掌握双缝干涉中出现亮暗条纹的条件.
2.理解光的衍射现象,知道发生明显衍射的条件.
3.知道光的偏振现象,了解偏振在日常生活中的应用.
【2023高考热点解读】
一、光的双缝干涉现象
1.产生条件两列光的频率相同,振动方向相同,且具有恒定的相位差,才能产生稳定的干涉图样.
2.杨氏双缝干涉
(1)原理图如图1
所示
图1
(2)亮、暗条纹的条件.
①单色光:形成明暗相间的条纹,中央为亮条纹.
a .光的路程差Δr =r 2-r 1=kλ(k =0,1,2…),光屏上出现亮条纹.
b .光的路程差Δr =r 2-r 1=(2k +1)λ2
(k =0,1,2…),光屏上出现暗条纹.②白光:光屏上出现彩色条纹,且中央亮条纹是白色(填写颜色).
③条纹间距公式:Δx =l d
λ.二、薄膜干涉现象
1.薄膜干涉现象
如图3
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.图3。

专题74 光的干涉、衍射和偏振(解析版)

专题74 光的干涉、衍射和偏振(解析版)

2024年高考物理一轮大单元综合复习导学练专题74 光的干涉、衍射和偏振导练目标导练内容目标1光的干涉目标2光的衍射目标3光的偏振【知识导学与典例导练】一、光的干涉1.产生干涉的条件两列光的频率相同,振动方向相同,且具有恒定的相位差,才能产生稳定的干涉图样。

2.杨氏双缝干涉(1)原理如图所示。

(2)形成亮、暗条纹的条件①单色光:形成明暗相间的条纹,中央为亮条纹。

光的路程差r2-r1=kλ(k=0,1,2,…),光屏上出现亮条纹。

光的路程差r2-r1=(2k+1)λ2(k=0,1,2,…),光屏上出现暗条纹。

①白光:光屏上出现彩色条纹,且中央亮条纹是白色(填写颜色)。

①条纹间距公式:Δx=ldλ。

3.薄膜干涉的理解和应用(1)形成:如图所示,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。

(2)亮、暗条纹的判断①在P1、P2处,两个表面反射回来的两列光波的路程差Δr等于波长的整数倍,即Δr=nλ(n=1,2,3,…),薄膜上出现亮条纹。

①在Q处,两列反射回来的光波的路程差Δr等于半波长的奇数倍,即Δr=(2n+1)λ2(n=0,1,2,3,…),薄膜上出现暗条纹。

(3)应用:干涉法检查平面如图所示,两板之间形成一楔形空气膜,用单色光从上向下照射,如果被检查平面是平整光滑的,我们会观察到平行且等间距的明暗相间的条纹;若被检查平面不平整,则干涉条纹发生弯曲。

【例1】如图所示,某同学用三根黑色的细塑料条制成一个如图甲所示的简易的双缝,用激光笔射出的激光穿过双缝到达平整的墙面,在墙面上呈现出如图乙所示的明暗相间的条纹,下列相关说法正确的是()A.仅增大墙面与双缝的距离,条纹间距变小B.仅增大激光笔与双缝的距离,条纹间距变大C.仅减小双缝间距,条纹间距变大D.条纹间距与所使用的激光颜色无关【答案】C【详解】根据条纹间距表达式lxdλ∆=可知A.仅增大墙面与双缝的距离l,条纹间距变大,选项A错误;B.仅增大激光笔与双缝的距离,条纹间距不变,选项B错误;C.仅减小双缝间距d,条纹间距变大,选项C正确;D.条纹间距与所使用的激光的波长有关,即与激光的颜色有关,选项D错误。

高中物理选修3-4“光的干涉、衍射和偏振”知识点

高中物理选修3-4“光的干涉、衍射和偏振”知识点

高中物理选修3-4知识点光的干涉、衍射和偏振1)光的干涉现象:是波动特有的现象,由托马斯•杨首次观察到。

(1)在双缝干涉实验中,条纹宽度或条纹间距:λdL x =∆ L :屏到挡板间的距离,d :双缝的间距,λ:光的波长,△x :相邻亮纹(暗纹)间的距离(2)图象特点:中央为明条纹,两边等间距对称分布明暗相间条纹。

红光(λ最大)明、暗条纹最宽,紫光明、暗条纹最窄。

白光干涉图象中央明条纹外侧为红色。

2)光的颜色、色散A 、薄膜干涉(等厚干涉):图象特点:同一条亮(或暗)条纹上所对应薄膜厚度完全相等。

不同λ的光做实验,条纹间距不同单色光在肥皂膜上(上薄下厚)形成水平状明暗相间条纹B 、薄膜干涉中的色散⑴、各种看起来是彩色的膜,一般都是由于干涉引起的⑵、原理:膜的前后两个面反射的光形成的⑶、现象:同一厚度的膜,对应着同一亮纹(或暗纹)⑷、厚度变化越快,条纹越密白光入射形成彩色条纹。

C 、折射时的色散⑴光线经过棱镜后向棱镜的底面偏折。

折射率越大,偏折的程度越大⑵不同颜色的光在同一介质中的折射率不同。

同一种介质中,由红光到紫光,波长越来越短、折射率越来越大、波速越来越慢3)光的衍射:单缝衍射图象特点:中央最宽最亮;两侧条纹不等间隔且较暗;条纹数较少。

(白光入射为彩色条纹)。

光的衍射条纹:中间宽,两侧窄的明暗相间条纹(典例:泊松亮斑)共同点:同等条件下,波长越长,条纹越宽4)光的偏振:证明了光是横波;常见的光的偏振现象:摄影,太阳镜,动感投影片,晶体的检测,玻璃反光⑴偏振片由特定的材料制成,它上面有一个特殊的方向(叫做透振方向),只有振动方向与透振方向平行的光波才能通过偏振片。

⑵当只有一块偏振片时,以光的传播方向为轴旋转偏振片,透射光的强度不变。

当两块偏振片的透振方向平行时,透射光的强度最大,但是,比通过一块偏振片时要弱。

当两块偏振片的透振方向垂直时,透射光的强度最弱,几乎为零。

⑶只有横波才有偏振现象。

⑷光波的感光作用和生理作用等主要是由电场强度E 所引起的,因此常将E 的振动称为光振动。

高中物理选修3-4“光的干涉、衍射和偏振”知识点

高中物理选修3-4“光的干涉、衍射和偏振”知识点

高中物理选修3-4知识点光的干涉、衍射和偏振1)光的干涉现象: 是波动特有的现象, 由托马斯•杨首次观察到。

(1)在双缝干涉实验中, 条纹宽度或条纹间距:λdL x =∆ L: 屏到挡板间的距离, d: 双缝的间距, λ: 光的波长, △x: 相邻亮纹(暗纹)间的距离(2)图象特点:中央为明条纹, 两边等间距对称分布明暗相间条纹。

红光(λ最大)明、暗条纹最宽, 紫光明、暗条纹最窄。

白光干涉图象中央明条纹外侧为红色。

2)光的颜色、色散A.薄膜干涉(等厚干涉):图象特点: 同一条亮(或暗)条纹上所对应薄膜厚度完全相等。

不同λ的光做实验, 条纹间距不同单色光在肥皂膜上(上薄下厚)形成水平状明暗相间条纹B.薄膜干涉中的色散⑴、各种看起来是彩色的膜, 一般都是由于干涉引起的⑵、原理: 膜的前后两个面反射的光形成的⑶、现象: 同一厚度的膜, 对应着同一亮纹(或暗纹)⑷、厚度变化越快, 条纹越密白光入射形成彩色条纹。

C.折射时的色散⑴光线经过棱镜后向棱镜的底面偏折。

折射率越大, 偏折的程度越大⑵不同颜色的光在同一介质中的折射率不同。

同一种介质中, 由红光到紫光, 波长越来越短、折射率越来越大、波速越来越慢3)光的衍射: 单缝衍射图象特点: 中央最宽最亮;两侧条纹不等间隔且较暗;条纹数较少。

(白光入射为彩色条纹)。

光的衍射条纹: 中间宽, 两侧窄的明暗相间条纹(典例: 泊松亮斑)共同点: 同等条件下, 波长越长, 条纹越宽4)光的偏振: 证明了光是横波;常见的光的偏振现象: 摄影, 太阳镜, 动感投影片, 晶体的检测, 玻璃反光⑴偏振片由特定的材料制成, 它上面有一个特殊的方向(叫做透振方向), 只有振动方向与透振方向平行的光波才能通过偏振片。

⑵当只有一块偏振片时, 以光的传播方向为轴旋转偏振片, 透射光的强度不变。

当两块偏振片的透振方向平行时, 透射光的强度最大, 但是, 比通过一块偏振片时要弱。

当两块偏振片的透振方向垂直时, 透射光的强度最弱, 几乎为零。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

光的干涉、衍射和偏振
考纲解读
1.理解光的干涉现象,掌握双缝干涉中出现明暗条纹的条件.
2.理解光的衍射现象,知道发生明显衍射的条件.
3.知道光的偏振现象,了解偏振在日常生活中的应用.
1.[光的干涉现象的理解]一束白光在真空中通过双缝后在屏上观察到的干涉条纹,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
2.[光的衍射现象的理解]对于光的衍射的定性分析,下列说法中不正确的是() A.只有障碍物或孔的尺寸可以跟光波波长相比甚至比光的波长还要小的时候,才能明显地产生光的衍射现象
B.光的衍射现象是光波相互叠加的结果
C.光的衍射现象否定了光的直线传播的结论
D.光的衍射现象说明了光具有波动性
3.[光的偏振现象的理解]如图1所示,偏振片P的透振方向(用带有箭头的实线表示)为竖直方向.下列四种入射光束中,能在P的另一侧观察到透射光是() 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°角振动的光
考点梳理
1.光的干涉
(1)定义:两列频率相同、振动情况相同的光波相叠加,某些区域出现振动加强,某些区域出现振动减弱,并且加强区域和减弱区域总是相互间隔的现象叫光的干涉现象.
(2)相干条件
只有相干光源发出的光叠加,才会发生干涉现象.相干光源是指频率相同、相位相同(振动情况相同)的两列光波.
2.双缝干涉:由同一光源发出的光经双缝后,在屏上出现明暗相间的条纹.白光的双缝干涉的条纹是中央为白色条纹,两边为彩色条纹,单色光的双缝干涉中相邻亮条纹间距离
为Δx=l
d
λ.
3.薄膜干涉:利用薄膜(如肥皂液薄膜)前后两面反射的光相遇而形成的.图样中同一条亮(或暗)条纹上所对应的薄膜厚度相同.
4.光的衍射
(1)定义:光离开直线路径绕到障碍物阴影区的现象叫光的衍射,衍射产生的明暗条纹或光环叫衍射图样.
(2)发生明显衍射的条件
(3)衍射图样
①单缝衍射
a.单色光:明暗相间的不等距条纹,中央亮纹最宽最亮,两侧条纹具有对称性.
b.白光:中间为宽且亮的白色条纹,两侧是窄且暗的彩色条纹,最靠近中央的是紫光,远离中央的是红光.
②圆孔衍射:明暗相间的不等距圆环,圆环面积远远超过孔的直线照明的面积.
③圆盘衍射:明暗相间的不等距圆环,中心有一亮斑称为泊松亮斑.
5.光的偏振
(1)偏振:光波只沿某一特定的方向振动,称为光的偏振.
(2)自然光:太阳、电灯等普通光源发出的光,包含着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,叫做偏振光.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.
4.[明暗条纹的判断方法]关于光的干涉现象,下列说法正确的是() A.在波峰与波峰叠加处,将出现亮条纹;在波谷与波谷叠加处,将出现暗条纹
B.在双缝干涉实验中,光屏上距两狭缝的路程差为1个波长的某位置,将出现亮纹C.把入射光由黄光换成紫光,两相邻亮条纹间的距离变窄
D.当薄膜干涉的条纹是等间距的平行线时,说明薄膜的厚度处处相等
5.[明暗条纹的判断方法]在双缝干涉实验中,双缝到光屏上P点的距离之差Δr=0.6 μm;
分别用频率为f1=5.0×1014 Hz和f2=7.5×1014 Hz的单色光垂直照射双缝,则P点出现
明、暗条纹的情况是() A.用频率为f1的单色光照射时,出现明条纹
B.用频率为f2的单色光照射时,出现明条纹
C.用频率为f1的单色光照射时,出现暗条纹
D.用频率为f2的单色光照射时,出现暗条纹
考点一光的双缝干涉现象的理解
1.光能够发生干涉的条件:两光的频率相同,振动步调相同.
2.双缝干涉形成的条纹是等间距的,两相邻亮条纹或相邻暗条纹间距离与波长成正比,即
Δx=l
d
λ.
3.用白光照射双缝时,形成的干涉条纹的特点:中央为白条纹,两侧为彩色条纹.

1如图2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距离之差为2.1×10-6m,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°;
(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.
突破训练1如图3所示,a、b为两束不同频率的单
色光,以45°的入射角射到玻璃砖的上表面,直线OO′与玻璃砖垂直且与其上表面交于N 点,入射点A、B到N点的距离相等,经玻璃砖上表面折射后两束光相交
于图中的P点,则下列说法正确的是()
A.在真空中,a光的传播速度大于b光的传播速度
B.在玻璃中,a光的传播速度小于b光的传播速度
C.同时增大入射角(入射角始终小于90°),则a光在下表面先发生全
反射
D.对同一双缝干涉装置,a光的干涉条纹比b光的干涉条纹宽
考点三光的衍射现象的理解
衍射与干涉的比较
两种现象
比较项目
单缝衍射双缝干涉
不同点
条纹宽度条纹宽度不等,中央最宽条纹宽度相等
条纹间距各相邻条纹间距不等各相邻条纹等间距
亮度情况中央条纹最亮,两边变暗条纹清晰,亮度基本相等相同点
干涉、衍射都是波特有的现象,属于波的叠加;干涉、衍
射都有明暗相间的条纹
2.区分干涉和衍射,关键是理解其本质,实际应用中可从条纹宽度、条纹间距、亮度等方面加以区分.

3如图8所示的4种明暗相间的条纹,分别是红光、蓝光通过同一个双缝干涉仪形成的干涉图样和黄光、紫光通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分代表亮纹),那么1、2、3、4四个图中亮条纹的颜色依次是()
123 4
A.红黄蓝紫B.红紫蓝黄
C.蓝紫红黄D.蓝黄红紫
突破训练
3在单缝衍射实验中,下列说法正确的是
()
A.其他条件不变,将入射光由黄色换成绿色,衍射条纹间距变窄
B.其他条件不变,使单缝宽度变小,衍射条纹间距变窄
C.其他条件不变,换用波长较长的光照射,衍射条纹间距变宽
D.其他条件不变,增大单缝到屏的距离,衍射条纹间距变宽
考点四光的偏振现象的理解

4如图9所示,电灯S发出的光先后经过偏振片A和B,人眼在P处迎着入射光方向,看不到光亮,则() A.图中a光为偏振光
B.图中b光为偏振光
C.以SP为轴将B转过180°后,在P处将看到光亮
D.以SP为轴将B转过90°后,在P处将看到光亮
突破训练
4光的偏振现象说明光是横波.下列现象中不能反映光的偏振特性的是()
A.一束自然光相继通过两个偏振片,以光束为轴旋转其中一个偏振片,透射光的强度发生变化
B.一束自然光入射到两种介质的分界面上,当反射光线与折射光线之间的夹角恰好是90°时,反射光是偏振光
C.日落时分,拍摄水面下的景物,在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景像更清晰D.通过手指间的缝隙观察日光灯,可以看到彩色条纹
高考题组
1.(2012·江苏·12B(1))如图10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B.A、B均有变化
C.A不变,B有变化D.A有变化,B不变
2.(2011·浙江·18)关于波动,下列说法正确的是() A.各种波均会发生偏振现象
B.用白光做单缝衍射与双缝干涉实验,均可看到彩色条纹
C.声波传播过程中,介质中质点的运动速度等于声波的传播速度
D.已知地震波的纵波波速大于横波波速,此性质可用于横波的预警案
3.(2011·北京·14)如图11所示的双缝干涉实验,用绿光照射单缝S时,在光屏P上观察到干涉条纹.要得到相邻条纹间距更大的干涉图样,可以()
A.增大S1与S2的间距
B.减小双缝屏到光屏的距离
C.将绿光换为红光
D.将绿光换为紫光。

相关文档
最新文档