2019届一轮复习人教版 光的波动性 课件(36张)
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2019届一轮复习人教版 光的波动性 电磁波 相对论课件(共54张)
1．单缝衍射与双缝干涉的比较 单缝衍射 不同 点 条纹宽度 条纹宽度不等，中央最宽 条纹间距 各相邻条纹间距不等 亮度情况 中央条纹最亮，两边变暗 相同点 双缝干涉 条纹宽度相等 各相邻条纹等间距 条纹清晰，亮度基本相等
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
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(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
整数 倍时，形成亮条纹． 光程差等于波长________ 奇数 倍时，形成暗条纹． (4)暗纹条件：在Q处，光程差等于半波长的_________
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2019版高三一轮
知识点2
光的衍射
1．光发生明显衍射的条件
尺寸 跟光的波长相比相差不多，甚至比光的波长还___ 小的 当障碍物的_________ 明显 ． 时候，衍射现象才会______
第四节
光的波动性
电磁波
相对论
栏目 导航
扣教材·双层夯基 析考点·多维突破 课时分层集训
2019版高三一轮
(对应学生用书第252页) [教材知识速填] 知识点1 1．条件
频率 相同，_______ 相位 和________ 振动 情况都完全相同的光相遇． 两列光的_______
光的干涉
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2019版高三一轮
知识点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
强度 都相同，这种光叫自然光．如由太阳、电灯等普通光源 的光波的________
发出的光． 2．偏振光
特定的方向 振动的光．如自然光 在垂直于传播方向的平面上，只沿着一个___________
经偏振片作用后的光．
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
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(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
整数 倍时，形成亮条纹． 光程差等于波长________ 奇数 倍时，形成暗条纹． (4)暗纹条件：在Q处，光程差等于半波长的_________
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2019版高三一轮
知识点2
光的衍射
1．光发生明显衍射的条件
尺寸 跟光的波长相比相差不多，甚至比光的波长还___ 小的 当障碍物的_________ 明显 ． 时候，衍射现象才会______
第四节
光的波动性
电磁波
相对论
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扣教材·双层夯基 析考点·多维突破 课时分层集训
2019版高三一轮
(对应学生用书第252页) [教材知识速填] 知识点1 1．条件
频率 相同，_______ 相位 和________ 振动 情况都完全相同的光相遇． 两列光的_______
光的干涉
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2019版高三一轮
知识点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
强度 都相同，这种光叫自然光．如由太阳、电灯等普通光源 的光波的________
发出的光． 2．偏振光
特定的方向 振动的光．如自然光 在垂直于传播方向的平面上，只沿着一个___________
经偏振片作用后的光．
高考物理一轮复习课件;光的波动性2
应用3：增反膜
增反膜
应用4：肥皂泡
应用5：牛顿环（小本）
圆孔衍射
圆盘衍射
牛顿环
五、偏振现象——横波特有然光？哪些是偏振光？当Q旋转90度过程中，光如何和变化？
自然光射到两种介质的界面上，如果光入射的方向合适，使反射光 与折射光之间的夹角恰好是90°，这时反射光和折射光就都是偏振的， 并且偏振方向互相垂直。
光是一种横波
光振动垂直于纸面 光振动在纸面内
标准样板 劈尖空气薄层
待检部件
思考2：若将标准板向上平移一段距离，则条纹间距是否变化？ 如何变化？（大本P281变式2）
思考2. 若待检部分凸起或凹陷，将出现怎样的现象？
应用2：照相机的增透膜
增透膜
思考1：增透膜的厚度至少为多少才能较好的起到透射作用？ 思考2：d=λ/4，中的λ为哪种光在哪种介质中的波长？
游标卡尺
目 镜
五、数据处理
第1条， 读数：X1
x x2 x1 6
第7条，读数：X2
λ = d Δx L
四、薄膜干涉
（一）薄膜干涉的形成
光入射的方向
薄膜上烛焰的像有水平条纹
①倾角很小，不考 虑光的偏折 ②薄膜很薄，几纳 米，零点几纳米
由于重力的作用，肥 皂薄膜上薄下厚．
（二）薄膜干涉的形成规律
高三一轮复习
人教版选择性必修一
光的波动性
光还有什么性？ 有什么区别？
三、用双缝干涉测量光的波长
（一）实验目的
（1）观测单色光的双缝干涉图样 （2）用双缝干涉图样测定单色光的波长
（二）实验原理
三、实验器材 大本p281
滤光片 光源 透镜
双缝
遮光筒
单缝
毛玻璃 目镜
高二物理人教版2019选择性必修第一册同步课件 光的复习：光的波动性
解析：选D 太阳光沿轴线通过光屏M上的小孔照射到固定不动的偏振片P上，再使偏振片Q绕轴 匀速转动一周，当偏振片P与偏振片Q垂直时，光屏N上没有亮度，则光屏N上光的亮度从亮到暗， 再由暗到亮，所以光屏N上光的亮度会时亮时暗，故A、B错误，D正确；光屏N上不可能有两条与 偏振片P、Q透振方向对应的亮线，故C错误。
三、光的偏振 （1）横波的偏振现象 在纵波中,各点的振动方向与波的传播方向共线。 在横波中,各点的振动方向与波的传播方向垂直。不同的横波,振动方向可能不 同横。波只沿某个特定方向振动的现象,称为波的偏振。偏振是横波特有的现象。-判据
甲 横波的检验原理 *横波只能穿过与其振动方向平行的狭缝 *纵波可以穿过不同方向的狭缝
5.用平行单色光垂直照射一层透明薄膜，观察到如图所示明暗相间的干涉条 纹。下列关于该区域薄膜厚度d随坐标x的变化图像，可能正确的是( )
解析：选D 根据薄膜干涉的形成规律，若薄膜厚度d均匀变化时，会产 生等间距的明暗相间的条纹，现在条纹间距不等，说明薄膜厚度d不是线性 变化的， 故A、B错误；由于条纹间距变大，说明薄膜厚度d的变化趋缓， 反映到d-x图像中即图像的斜率减小，故C错误，D正确。
解析：选C 空气薄层是由两个反射面形成的，两束光在圆弧面与平面反射形成，干涉条纹的 间距不是均匀增加，而是随着空气薄层的厚度越向外增加得越快，所以干涉条纹不是疏密均匀的 同心圆，故A、B错误；若在透镜AB面上施加向下的微小压力，满足产生这一亮条纹的厚度向外 移，即亮环向远离圆心的方向平移，则可看到同心圆向外扩展，故C正确；若在C处不小心沾上了 灰尘，空气膜厚度并未发生改变，明暗相间的同心圆条纹排列不变，故D错误。
乙
1.偏振片:一种由高分子薄膜制成的光学器件,每个偏振片都有一个特定的方向, 只有沿着这个方向振动的光波才能通过偏振片,这个方向叫做“透振方向”。
三、光的偏振 （1）横波的偏振现象 在纵波中,各点的振动方向与波的传播方向共线。 在横波中,各点的振动方向与波的传播方向垂直。不同的横波,振动方向可能不 同横。波只沿某个特定方向振动的现象,称为波的偏振。偏振是横波特有的现象。-判据
甲 横波的检验原理 *横波只能穿过与其振动方向平行的狭缝 *纵波可以穿过不同方向的狭缝
5.用平行单色光垂直照射一层透明薄膜，观察到如图所示明暗相间的干涉条 纹。下列关于该区域薄膜厚度d随坐标x的变化图像，可能正确的是( )
解析：选D 根据薄膜干涉的形成规律，若薄膜厚度d均匀变化时，会产 生等间距的明暗相间的条纹，现在条纹间距不等，说明薄膜厚度d不是线性 变化的， 故A、B错误；由于条纹间距变大，说明薄膜厚度d的变化趋缓， 反映到d-x图像中即图像的斜率减小，故C错误，D正确。
解析：选C 空气薄层是由两个反射面形成的，两束光在圆弧面与平面反射形成，干涉条纹的 间距不是均匀增加，而是随着空气薄层的厚度越向外增加得越快，所以干涉条纹不是疏密均匀的 同心圆，故A、B错误；若在透镜AB面上施加向下的微小压力，满足产生这一亮条纹的厚度向外 移，即亮环向远离圆心的方向平移，则可看到同心圆向外扩展，故C正确；若在C处不小心沾上了 灰尘，空气膜厚度并未发生改变，明暗相间的同心圆条纹排列不变，故D错误。
乙
1.偏振片:一种由高分子薄膜制成的光学器件,每个偏振片都有一个特定的方向, 只有沿着这个方向振动的光波才能通过偏振片,这个方向叫做“透振方向”。
高三物理一轮复习-14.2-光的波动性精品课件
【答案】 B
2．抽制细丝时可用激光监控其粗细，如下图 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，则
()
A．这是利用光的干涉现象 B．这是利用光的偏振现象 C．如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝粗了 D．如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝细了
【解析】 由于是激光束越过细丝，也就是 通过障碍物所以为光的衍射现象，当抽制的 丝细了的时候丝的直径较接近激光的波长， 衍射现象明显．故选D.
【答案】 D
1．人类对光的本性的认识经历了曲折的过 程．下列关于光的本性的陈述符合科学规律 或历史事实的是( )
A．牛顿的“微粒说”与爱因斯坦的“光子 说”本质上是一样的
B．光的双缝干涉实验显示了光具有波动性
C．麦克斯韦预言了光是一种电磁波
D．光具有波粒二象性
【解析】 牛顿的“微粒说”认为光是一种 物质微粒，是宏观上的粒子；爱因斯坦的光 子说认为光是一份一份的，每一份是一个光 子，它是从微观上来说明光子的，故A错；
由此可知，从 S1 和 S2 到 P 点的路程差 Δs 是波
长 λ1 的 3.5 倍，所以 P 点为暗条纹．
(2)根据临界角与折射率的关系
sin C＝n1得 n＝sin137°＝35 由此可知，B 光在空气中波长 λ′2 为： λ′2＝nλ 介＝53×3.15×10－7 m＝5.25×10－7 m 由路程差 Δx 和波长 λ 的关系 N2＝λΔ′x2＝52..215××1100－－67＝4 可见，用 B 光做光源，P 点为亮条纹．
【答案】 BD
3．某研究性学习小组用激光束照射圆孔和不 透明圆板后，分别得到如图甲、乙所示的衍 射图样．据此可以判断出( )
A．甲是光线射到圆孔后的衍射图样，乙是 光线射到圆板后的衍射图样
2．抽制细丝时可用激光监控其粗细，如下图 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，则
()
A．这是利用光的干涉现象 B．这是利用光的偏振现象 C．如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝粗了 D．如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝细了
【解析】 由于是激光束越过细丝，也就是 通过障碍物所以为光的衍射现象，当抽制的 丝细了的时候丝的直径较接近激光的波长， 衍射现象明显．故选D.
【答案】 D
1．人类对光的本性的认识经历了曲折的过 程．下列关于光的本性的陈述符合科学规律 或历史事实的是( )
A．牛顿的“微粒说”与爱因斯坦的“光子 说”本质上是一样的
B．光的双缝干涉实验显示了光具有波动性
C．麦克斯韦预言了光是一种电磁波
D．光具有波粒二象性
【解析】 牛顿的“微粒说”认为光是一种 物质微粒，是宏观上的粒子；爱因斯坦的光 子说认为光是一份一份的，每一份是一个光 子，它是从微观上来说明光子的，故A错；
由此可知，从 S1 和 S2 到 P 点的路程差 Δs 是波
长 λ1 的 3.5 倍，所以 P 点为暗条纹．
(2)根据临界角与折射率的关系
sin C＝n1得 n＝sin137°＝35 由此可知，B 光在空气中波长 λ′2 为： λ′2＝nλ 介＝53×3.15×10－7 m＝5.25×10－7 m 由路程差 Δx 和波长 λ 的关系 N2＝λΔ′x2＝52..215××1100－－67＝4 可见，用 B 光做光源，P 点为亮条纹．
【答案】 BD
3．某研究性学习小组用激光束照射圆孔和不 透明圆板后，分别得到如图甲、乙所示的衍 射图样．据此可以判断出( )
A．甲是光线射到圆孔后的衍射图样，乙是 光线射到圆板后的衍射图样
高考物理一轮总复习第16章光第2讲光的波动性课件
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。
例 1 [2016·周口二模]如图所示的 4 种明暗相间的条 纹，分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器和同 一单缝衍射仪器形成的图样(灰黑色部分表示亮条纹)。则属 于蓝光的干涉图样的是( )
解析 双缝干涉的图样是明暗相间的干涉条纹，所有条 纹宽度相同且等间距，根据双缝干涉条纹间距 Δx＝dl λ 可知 波长 λ 越大，Δx 越大；单缝衍射条纹是中间明亮且宽大， 越向两侧宽度越小越暗，而波长越大，中央亮条纹越粗，故 A、B、C、D 依次是红光(双缝干涉)、蓝光(单缝衍射)、蓝 光(双缝干涉)和红光(单缝衍射)，以上分析可知，故选 C。
A.2cf B.32cf C.3fc D.52cf
解析 出现第 3 条暗条纹，说明 S1、S2 到 P 点距离之 差为2λ×(2n－1)＝52λ，其中 n＝3，而 λ＝cf，所以|r1－r2|＝52λ ＝52cf，因而 D 是正确的。
考查角度 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。
4．[光的偏振]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
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。
例 1 [2016·周口二模]如图所示的 4 种明暗相间的条 纹，分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器和同 一单缝衍射仪器形成的图样(灰黑色部分表示亮条纹)。则属 于蓝光的干涉图样的是( )
解析 双缝干涉的图样是明暗相间的干涉条纹，所有条 纹宽度相同且等间距，根据双缝干涉条纹间距 Δx＝dl λ 可知 波长 λ 越大，Δx 越大；单缝衍射条纹是中间明亮且宽大， 越向两侧宽度越小越暗，而波长越大，中央亮条纹越粗，故 A、B、C、D 依次是红光(双缝干涉)、蓝光(单缝衍射)、蓝 光(双缝干涉)和红光(单缝衍射)，以上分析可知，故选 C。
A.2cf B.32cf C.3fc D.52cf
解析 出现第 3 条暗条纹，说明 S1、S2 到 P 点距离之 差为2λ×(2n－1)＝52λ，其中 n＝3，而 λ＝cf，所以|r1－r2|＝52λ ＝52cf，因而 D 是正确的。
考查角度 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。
4．[光的偏振]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
高考物理一轮复习 第十四章第二节 光的波动性课件 人
5 nm到 370 nm之间
0.01 nm到 10 nm之间
小于0.01 nm
递变 规律
五、激光 1．产生机理 处于激发态的原子，如果在入射光子的电磁场的影响下，引 起高能态向低能态跃迁，同时在两个状态之间的能量差以辐 射光子的形式发射出去，这种辐射叫做受激辐射．原子发生 受激辐射时，发出的光子的频率、发射方向等，都跟入射光 子完全一样，这样使光得到加强，这就是激光产生的机理．
要点透析•直击高考
一、光的干涉和衍射的对比
1．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 条纹间距
亮度
条纹宽度不等， 中央最宽
条纹宽度相等
各相邻条纹间距 不等
各相邻条纹等间距
中央条纹最亮， 清晰条纹，亮度基
两边变暗
本相等
干涉、衍射都是波特有的现象，属于
相同点
波的叠加；干涉、衍射都有明暗相间
四、电磁波谱
无线 电波 红外线
可见光
紫外线
X射线 γ射线
特性
容易发生衍射
热效应
引起视觉 化学效应、 荧光效应、
能杀菌 穿透能力强
穿透能力 很强
应用
通信和广播
红外线遥感
照明等
灭菌消毒、 防伪
医用透视、 安检
工业探伤、 医用治疗
真空中 波长
大于1 mm
小于1 mm 大于700 nm
400 nm到 700 nm之间
三、光的偏振 1．偏振光：在跟光传播方向垂直的平面内，光振动在某一方 向较强而在另一些方向振动较弱的光即为偏振光． 光的偏振现象证明光是__横__波__(填“横波”或“纵波”)． 2．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____．
0.01 nm到 10 nm之间
小于0.01 nm
递变 规律
五、激光 1．产生机理 处于激发态的原子，如果在入射光子的电磁场的影响下，引 起高能态向低能态跃迁，同时在两个状态之间的能量差以辐 射光子的形式发射出去，这种辐射叫做受激辐射．原子发生 受激辐射时，发出的光子的频率、发射方向等，都跟入射光 子完全一样，这样使光得到加强，这就是激光产生的机理．
要点透析•直击高考
一、光的干涉和衍射的对比
1．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 条纹间距
亮度
条纹宽度不等， 中央最宽
条纹宽度相等
各相邻条纹间距 不等
各相邻条纹等间距
中央条纹最亮， 清晰条纹，亮度基
两边变暗
本相等
干涉、衍射都是波特有的现象，属于
相同点
波的叠加；干涉、衍射都有明暗相间
四、电磁波谱
无线 电波 红外线
可见光
紫外线
X射线 γ射线
特性
容易发生衍射
热效应
引起视觉 化学效应、 荧光效应、
能杀菌 穿透能力强
穿透能力 很强
应用
通信和广播
红外线遥感
照明等
灭菌消毒、 防伪
医用透视、 安检
工业探伤、 医用治疗
真空中 波长
大于1 mm
小于1 mm 大于700 nm
400 nm到 700 nm之间
三、光的偏振 1．偏振光：在跟光传播方向垂直的平面内，光振动在某一方 向较强而在另一些方向振动较弱的光即为偏振光． 光的偏振现象证明光是__横__波__(填“横波”或“纵波”)． 2．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____．
人教版高考物理一轮总复习精品课件 第13单元 光学 第34讲 光的波动性
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。
典例
(2023浙江宁海中学期末)利用薄膜干涉原理可以测量金属丝直径,
将矩形平行玻璃板AB放在水平标准工件上面,右侧垫有粗细均匀的金属丝
构成楔形空气膜,用波长为λ的光,垂直标准工件方向射向玻璃板,在玻璃板
缝S0、屏上的P0点位于双缝S1和S2的中垂线上,当双缝与屏之间的介质为
空气或矿泉水时,屏上的干涉条纹间距分别为Δx1与Δx2,当介质为矿泉水时,
屏上P点处是P0上方的第5条亮条纹(不包括P0点处的亮条纹)的中心。已
知入射光在真空中的波长为λ,真空中的光速为c,则( D )
A.Δx2大于Δx1
Δ2
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.激光的特点及应用
特点
应用
相干性强:激光具有频率相同、相位
B.该矿泉水的折射率为 Δ
1
C.当介质为矿泉水时,P点与双缝光程差是2.5λ
D.当介质为真空时,发现P仍然是亮条纹,则P处不可能是P0上方的第7条亮
条纹
解析 根据双缝干涉相邻条纹间距的公式有
L
Δx= λ,当双缝与屏之间的介质
d
为矿泉水时,波长会变小,而双缝间距 d 与双缝与屏之间的距离 L 相同,所以
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
《光的波动性》课件
圆孔衍射
圆孔衍射实验
通过在光源和屏幕之间设置一个小圆孔，观察光波通过圆孔后的 衍射现象。
衍射图案
圆孔衍射的图案呈现为一个明亮的中心区域，周围环绕着一圈圈明 暗相间的条纹。
条纹特点
随着与中心距离的增加，条纹逐渐变得模糊和细窄。圆孔衍射的条 纹数量和分布规律与圆孔的直径和光波波长有关。
04
光的偏振
偏振现象及其原理
散射系数
描述散射作用的强弱的物理量，与颗粒的大小、 形状、折射率、入射光的波长等因素有关。
大气散射
大气散射的分类
根据散射颗粒的大小，大气散射可分为瑞利散射和米 氏散射。
大气散射的规律
大气散射的强度与波长的四次方成反比，即波长越短 ，散射越强。
大气透射率的计算
根据大气散射的规律，可以计算出不同波长光线在大 气中的透射率。
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散射在生活中的应用
天空颜色的形成
由于大气散射作用，太阳光在穿过大气层时发生散射，形成了天空 的蓝色。
雾的形成
当大气中的水蒸气和微小颗粒较多时，会发生较强的散射作用，使 光线无法直线传播，形成雾。
防晒措施
由于紫外线容易被皮肤吸收，造成皮肤损伤，人们通常采取涂抹防晒 霜、戴帽子等措施来减少紫外线的散射作用。
干涉条件
相干光源、光程差恒定、振动方向相同。
杨氏双缝干涉实验
01
02
03
实验装置
光源、单缝、双缝源经双 缝产生两束相干光波，在 屏幕上形成干涉条纹。
实验结果
明暗交替的干涉条纹，条 纹间距与波长成正比。
薄膜干涉
薄膜干涉现象
光波在薄膜表面反射和透射时发生的 干涉现象。
光的波动性(共56张PPT)OK
内疏外密的圆环状干涉条纹
⑸亮纹和暗纹位置
①亮纹
（k=0，1，2，…）
②暗纹
（ k=0，1，2，… ）
③条纹间距
上述条纹间距表达式提供了一种测量光波长的方法
相邻明（暗）条纹中心间的距离
答案：D
5．(2021·山东等级考) 用平行单色光垂直照射一层透明薄膜，观察到如图所示明暗 相间的干涉条纹。下列关于该区域薄膜厚度d随坐标x的变化 图像，可能正确的是 ( )
一切波都能发生衍射，通过衍射把能量传到阴影区域，能够发生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸跟波长差不多．
取一个不透光的屏，在它的中间装上一个宽度可以调节的狭缝，用平行的单色光照射，在缝后适当距离处放一个像屏 ．
激光束
调节狭缝宽窄
像屏
2、光的衍射
单缝衍射条纹的特征
2、光的衍射
①中央亮纹宽而亮．
解析：选C 空气薄层是由两个反射面形成的，两束光在圆弧面与平面反射形成，干涉条纹的间距不是均匀增加，而是随着空气薄层的厚度越向外增加得越快，所以干涉条纹不是疏密均匀的同心圆，故A、B错误；若在透镜AB面上施加向下的微小压力，满足产生这一亮条纹的厚度向外移，即亮环向远离圆心的方向平移，则可看到同心圆向外扩展，故C正确；若在C处不小心沾上了灰尘，空气膜厚度并未发生改变，明暗相间的同心圆条纹排列不变，故D错误。
②两侧条纹具有对称性，亮纹较窄、较暗．
光的衍射
A
B
S
孔较大时——屏上出现清晰的光斑
孔较小时——屏上出现衍射花样
光的衍射
观察下列衍射图样，分析衍射规律：
不同缝宽的单缝衍射
不同色光的单缝衍射
光的衍射
①波长一定时，单缝窄的中央条纹宽，各条纹间距大．
⑸亮纹和暗纹位置
①亮纹
（k=0，1，2，…）
②暗纹
（ k=0，1，2，… ）
③条纹间距
上述条纹间距表达式提供了一种测量光波长的方法
相邻明（暗）条纹中心间的距离
答案：D
5．(2021·山东等级考) 用平行单色光垂直照射一层透明薄膜，观察到如图所示明暗 相间的干涉条纹。下列关于该区域薄膜厚度d随坐标x的变化 图像，可能正确的是 ( )
一切波都能发生衍射，通过衍射把能量传到阴影区域，能够发生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸跟波长差不多．
取一个不透光的屏，在它的中间装上一个宽度可以调节的狭缝，用平行的单色光照射，在缝后适当距离处放一个像屏 ．
激光束
调节狭缝宽窄
像屏
2、光的衍射
单缝衍射条纹的特征
2、光的衍射
①中央亮纹宽而亮．
解析：选C 空气薄层是由两个反射面形成的，两束光在圆弧面与平面反射形成，干涉条纹的间距不是均匀增加，而是随着空气薄层的厚度越向外增加得越快，所以干涉条纹不是疏密均匀的同心圆，故A、B错误；若在透镜AB面上施加向下的微小压力，满足产生这一亮条纹的厚度向外移，即亮环向远离圆心的方向平移，则可看到同心圆向外扩展，故C正确；若在C处不小心沾上了灰尘，空气膜厚度并未发生改变，明暗相间的同心圆条纹排列不变，故D错误。
②两侧条纹具有对称性，亮纹较窄、较暗．
光的衍射
A
B
S
孔较大时——屏上出现清晰的光斑
孔较小时——屏上出现衍射花样
光的衍射
观察下列衍射图样，分析衍射规律：
不同缝宽的单缝衍射
不同色光的单缝衍射
光的衍射
①波长一定时，单缝窄的中央条纹宽，各条纹间距大．
高三物理一轮复习课件：12.2光的波动性(人教版)
(2)应用.
①增透膜
利用光的薄膜干涉，在镜面涂上一层厚度适当的透明薄膜，该膜的厚度等于 入射光在薄膜中波长的1/4．这样，从膜的前后两个表面反射的光，光程差恰
好等于半个波长，叠加后互相抵消，减弱了反射光的强度，使透射光的强度
得以增大，这种膜叫增透膜．
②检查平整程度 如图所示，待检平面和标准平面之间的楔形空气薄膜，用单色光进行照射， 入射光从空气膜的上、下表面反射出两列光波，形成干涉条纹，待检平面若 是平的，空气膜厚度相同的各点就位于一条直线上，干涉条纹是平行的，反 之，干涉条纹有弯曲现象.
程之差为光程差，记为δ.如图所示.
①若光程差δ是波长λ的整倍数，即δ=nλ(n=0，1，2，
3…)，P点将出现亮条纹.
②若光程差δ是半波长的奇数倍，即δ=(2n+1) (n=0，1，2， 3…)，P点将出现暗条纹.
2
③屏上到双缝S1、S2距离相等的点即为加强点，故双缝干涉中 央条纹为亮条纹.
(3)干涉的条纹特征. ①若用单色光实验，在屏上得到明暗相间的条纹；若用白光实 验，中央是白色条纹，两侧是彩色条纹. ②屏上明暗条纹之间的距离总是相等的，其距离大小Δy与双缝 之间距离d、双缝到屏的距离l及光的波长λ有关，即Δy＝ 在l和d不变的情况下，Δy和波长λ成正比，应用该式可测光波 的波长λ. ③用同一实验装置做干涉实验，红光干涉条纹的间距Δy红最 大，紫光干涉条纹间距Δy紫最小，故可知λ红大于λ紫.这就是 白光干涉条纹中央为白色，两边出现彩色光带的原因.
1.光的衍射的理解 (1)在发生明显衍射的条件下，当缝变窄(或孔变小)时，亮斑的范围变大，条纹 间距离变大，而亮度变暗.
(2)衍射图样.
①单缝衍射：中央亮纹宽且亮，两侧条纹明暗相间，窄且暗.白光衍射时，中 央仍为白光，两侧为彩色，最靠近中央的是紫光，最远离中央的是红光.
高考物理一轮复习 第12章---第2单元 光的波动性课件 新人教版
－
m
10 6 δ 2.1× 所以 N1＝ ＝ ＝3.5 λ1 6× 10－7 由此可知， 从 S1 和 S2 到 P 点的路程差 δ 是波长 λ1 的 3.5 倍， 所以 P 点为暗条纹． (2)根据临界角与折射率的关系 1 1 5 sin C＝ 得 n＝ ＝ n sin 37° 3 由此可知，B 光在空气中波长 λ2 为： 5 λ2＝nλ 介＝ × 3.15× 10－7 m＝5.25× 10－7 m 3 由路程差 δ 和波长 λ 的关系 10－6 δ 2.1× N 2＝ ＝ － ＝4 λ2 5.25× 10 7 可见，用 B 光做光源，P 点为亮条纹．
白条纹 ，两侧是渐窄且暗的彩色条纹． 4．泊松亮斑 当光照到不透明的小圆板上，在圆板的阴影中心出现 亮斑 (在阴影外还
有不等间距的明暗相间的圆环)．
三、光的偏振 1．偏振 横波只沿某一特定的方向振动，称为波的偏振． 2．自然光 在与光波传播方向垂直的平面内，光振动(指E的振动)沿各个方向 振动强度 都相同．如由太阳、电灯等普通光源发出的光．
2n＋1λ 2．若光程差 δ 是半波长的奇数倍，即 δ＝ (n＝0，1,2,3„)，P 点将 2 出现暗条纹，如图乙所示．
[例1]
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
二、光的衍射 1．光的衍射 光绕过 障碍物 偏离 直线 传播的现象． 小 的时
2．光的明显衍射发生的条件 只有当障碍物的 尺寸 略等于光的波长，甚至比光的波长还 候，衍射现象才会明显．
m
10 6 δ 2.1× 所以 N1＝ ＝ ＝3.5 λ1 6× 10－7 由此可知， 从 S1 和 S2 到 P 点的路程差 δ 是波长 λ1 的 3.5 倍， 所以 P 点为暗条纹． (2)根据临界角与折射率的关系 1 1 5 sin C＝ 得 n＝ ＝ n sin 37° 3 由此可知，B 光在空气中波长 λ2 为： 5 λ2＝nλ 介＝ × 3.15× 10－7 m＝5.25× 10－7 m 3 由路程差 δ 和波长 λ 的关系 10－6 δ 2.1× N 2＝ ＝ － ＝4 λ2 5.25× 10 7 可见，用 B 光做光源，P 点为亮条纹．
白条纹 ，两侧是渐窄且暗的彩色条纹． 4．泊松亮斑 当光照到不透明的小圆板上，在圆板的阴影中心出现 亮斑 (在阴影外还
有不等间距的明暗相间的圆环)．
三、光的偏振 1．偏振 横波只沿某一特定的方向振动，称为波的偏振． 2．自然光 在与光波传播方向垂直的平面内，光振动(指E的振动)沿各个方向 振动强度 都相同．如由太阳、电灯等普通光源发出的光．
2n＋1λ 2．若光程差 δ 是半波长的奇数倍，即 δ＝ (n＝0，1,2,3„)，P 点将 2 出现暗条纹，如图乙所示．
[例1]
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
二、光的衍射 1．光的衍射 光绕过 障碍物 偏离 直线 传播的现象． 小 的时
2．光的明显衍射发生的条件 只有当障碍物的 尺寸 略等于光的波长，甚至比光的波长还 候，衍射现象才会明显．
高考物理一轮复习_第50讲_光的波动性精品课件
例 1 [2010·江苏卷] 如图 50－2 甲所示，在杨氏双缝干涉实验中， 激光的波长为 5.30×10－7 m，屏上 P 点
图 50－2
距双缝 S1 和 S2 的路程差为 7.95×10－7m，则在这里出现的应是 ________(选填“明条纹”或“暗条纹”)．现改用波长为 6.30×10－7 m 的激光进行上述实验，保持其他条件不变，则屏上 的条纹间距将________(选填“变宽”、“变窄”或“不变”)
照射，入射光在空气层的上表面 a 和下表面 b 反射出的两列光波叠
加，从反射光中看到干涉条纹，根据干涉条纹的形状来确定被检查 平面的平整情况，如图 50－5 所示．
图 50－5
第50讲 │ 要点探究
(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14时，在薄膜的两个面上的 反射光的光程相差半波长，从而相互抵消，达到减小反射光增度、 增大透射光强度的目的．
第50讲 │ 要点探究
例 3 C [解析] 本题小孔直径是从 1.0 mm 逐渐减小 到 0.1 mm 的，所以在开始阶段没有明显的衍射现象，光基 本上是沿直线传播的，因此在光屏上应该得到和小圆孔相 似的圆形亮斑．当孔的直径减小到 0.5 mm 以下时，将发生 较为明显的衍射现象，所以光屏上出现明暗相间的圆环； 随着小孔直径的减小，光的衍射现象越来越明显，衍射图 样的范围越来越大，相邻亮纹和相邻暗纹间的距离也逐渐 增大，同时由于通过小孔的光能越来越少，所以衍射图样 的亮度将变得越来越暗．C 选项正确.
第50讲 │ 要点探究
► 探究点二 薄膜干涉的理解及应用
1.薄膜干涉的形成分析 (1)薄膜特点：如图 50－4 所示，由于重力作用，肥皂膜上薄 下厚．
图 50－2
距双缝 S1 和 S2 的路程差为 7.95×10－7m，则在这里出现的应是 ________(选填“明条纹”或“暗条纹”)．现改用波长为 6.30×10－7 m 的激光进行上述实验，保持其他条件不变，则屏上 的条纹间距将________(选填“变宽”、“变窄”或“不变”)
照射，入射光在空气层的上表面 a 和下表面 b 反射出的两列光波叠
加，从反射光中看到干涉条纹，根据干涉条纹的形状来确定被检查 平面的平整情况，如图 50－5 所示．
图 50－5
第50讲 │ 要点探究
(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14时，在薄膜的两个面上的 反射光的光程相差半波长，从而相互抵消，达到减小反射光增度、 增大透射光强度的目的．
第50讲 │ 要点探究
例 3 C [解析] 本题小孔直径是从 1.0 mm 逐渐减小 到 0.1 mm 的，所以在开始阶段没有明显的衍射现象，光基 本上是沿直线传播的，因此在光屏上应该得到和小圆孔相 似的圆形亮斑．当孔的直径减小到 0.5 mm 以下时，将发生 较为明显的衍射现象，所以光屏上出现明暗相间的圆环； 随着小孔直径的减小，光的衍射现象越来越明显，衍射图 样的范围越来越大，相邻亮纹和相邻暗纹间的距离也逐渐 增大，同时由于通过小孔的光能越来越少，所以衍射图样 的亮度将变得越来越暗．C 选项正确.
第50讲 │ 要点探究
► 探究点二 薄膜干涉的理解及应用
1.薄膜干涉的形成分析 (1)薄膜特点：如图 50－4 所示，由于重力作用，肥皂膜上薄 下厚．
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4．劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图甲所示，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乙所示，干 涉条纹有如下特点：
(1)任意一条亮条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度 相等； (2) 任意相邻亮条纹和暗条纹所对应的薄膜厚度差恒 定。 现若在图甲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，从上往下观察到的干涉条纹 ( A．变疏 B．变密 C．不变 D．消失 )
A．P0 点和 P1 点都是亮条纹 B．P0 点是亮条纹，P1 点是暗条纹 C．P0 点是暗条纹，P1 点是亮条纹 D．P0 点和 P1 点都是暗条纹
解析 不管使用什么颜色的单色光做实验，光屏中间
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
P0 点始终是亮条纹，据此可先排除选项 C、D；根据题意， P1 点到两双缝的光程差为 600 nm， 其大小是紫光波长的 1.5 倍， 所以若用波长为 400 nm 的紫光重复上述实验， P1 点是 暗条纹，所以选项 A 错误，B 正确。
)
B．自然光在水面反射时，反射光和折射光都是一定程 度的偏振光 C．光的偏振现象说明光是一种纵波 D．照相机镜头表面加滤光片是光的偏振现象的应用
解析
偏振光只沿着某个特定的方向振动， 沿各个方向
振动的光波的强度不相同，A 错误；自然光在水面反射时， 反射光和折射光都是一定程度的偏振光，B 正确；光的偏振 现象说明光是一种横波， C 错误； 照相机镜头表面所加滤光 片为偏振滤光片， 可以减弱所拍摄物体表面的反射光，D 正 确。
围有一个大的阴影区，然后才是明暗相间的条纹。
2．下列关于光学现象的说法中正确的是(
)
A．用光导纤维束传送图象信息，这是光的衍射的应用 B．太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，这是光的干涉的 结果 C ．在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时的景 物，可使景像更清晰 D． 透过平行于日光灯的窄缝观察正常发光的日光灯时 能看到彩色条纹，这是光的色散现象
第十六章
光与电磁波 相对论简介 第2讲 光的波动性
板块三 限时规范特训
时间：45 分钟
满分：100 分
一、选择题(本题共 10 小题，每小题 6 分，共 60 分。 其中 1～6 为单选，7～10 为多选) 1．如图所示的四个图形中，属于著名的泊松亮斑的衍 射图样的是( )
解析
泊松亮斑的图样特点为中心是一个亮点， 亮点周
解析
根据光发生明显衍射的条件，发生雾霾天气时，
只有波长较长、 频率较小的一部分光才能发生衍射绕过空气 中的颗粒物到达地面，选项 A、C 错误，B、D 正确。
9．如图所示为用 a、b 两种单色光分别通过同一双缝 干涉装置获得的干涉图样。现让 a、b 两种光组成的复色光 穿过平行玻璃砖或三棱镜时，光的传播路径与方向可能正 确的是( )
解析
若 P 点是亮条纹，说明该处是光的加强区域，P
点到双缝的路程差为波长的整数倍， A 错误；照射单缝 S 的单色光的频率越大， 波长越短， 光屏上出现的条纹间距越 小，B 错误；若将单缝 S 去掉，再将 S1 缝封住仅留下 S2， 则白光通过 S2 光屏上会出现单缝衍射的彩色条纹， C 正确； 撤去双缝同时逐渐增大单缝宽度， 光屏上将先出现衍射条纹 后出现亮区，D 错误。
6．激光散斑测速是一种崭新的测速技术，它应用了光 的干涉原理。用二次曝光照相所获得的“散斑对”相当于 双缝干涉实验中的双缝，待测物体的速度 v 与二次曝光时 间间隔 Δt 的乘积等于双缝间距。实验中可测得二次曝光时 间间隔 Δt、双缝到屏的距离 L 以及相邻两条纹间距 Δx。如 所用激光波长为 λ， 则该实验确定物体运动速度的表达式是 ( ) A．v＝ λΔx LΔt B．v＝ Lλ ΔxΔt C．v＝ LΔx xΔt D．v＝ LΔt λΔx
3．如图所示为光的双缝干涉实验装置示意图，下列说 法正确的是( )
A．若 P 点是亮条纹，说明该处是光的加强区域，P 点 到双缝的路程差为半波长的奇数倍
B．照射单缝 S 的单色光的频率越大，光屏上出现的条 纹间距越大 C．若将单缝 S 去掉，再将 S1 缝封住仅留下 S2，则白 光通过 S2 光屏上会出现彩色条纹，但不是干涉条纹 D．撤去双缝同时逐渐增大单缝宽度，光屏上一直出现 明暗条纹
解析
如图所示， 若抽去一张纸片， 则三角截面空气层
的倾角变小，由于形成亮条纹(或暗条纹)的两束光间的路程 差恒定， 当倾角变小后形成该路程差的水平距离变大， 因此 干涉条纹变疏，A 正确。
5．如图所示是双缝干涉实验，使用波长为 600 nm 的 橙色光照射时，在光屏上的 P0 点和 P0 点上方的 P1 点恰好 形成两个相邻的亮条纹， 若用波长为 400 nm 的紫光重复上 述实验，则 P0 点和 P1 点形成的亮暗条纹情况是( )
解析
用光导纤维束传送图象信息， 这是光的全反射的
应用，A 错误；太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，这是光的 色散现象，是光的折射的结果，B 错误；在照相机镜头前加 装偏振滤光片拍摄日落时的景物， 可减弱反射光， 从而使景 像更清晰， C 正确； 透过平行于日光灯的窄缝观察正常发光 的日光灯时能看到彩色条纹，这是光的衍射现象， D 错误。
8．2015 年 8 月 29 日，由中华人民共和国第十二届全 国人民代表大会常务委员会第十六次会议修订通过了《中 华人民共和国大气污染防治法》 ，以改善人们的生活环境。 其中雾霾天气严重影响人们的身体健康，发生雾霾天气时 能见度只有几米，天气变黄变暗，这是由于这种情况下 ( ) A．只有波长较短的一部分光才能到达地面 B．只有波长较长的一部分光才能到达地面 C．只有频率较大的一部分光才能到达地面 D．只有频率较小的一部分光才能到达地面
解析
双缝干涉中，两条相邻明条纹之间的距离大小
Δx 与双缝之间距离 d，双缝到屏的距离 L 及光的波长 λ 有 L d Lλ 关，即 Δx＝ d λ，依题意 d＝vΔt，则 v＝ ＝ ，故选项 Δt ΔxΔt B 正确。
7．关于光的偏振现象，下列说法中正确的是( A．偏振光沿各个方向振动的光波的强度都相同