《光的本性》(高中二年级物理)

学科物理版本人教版期数2329 年级高二编稿老师杨俊华审稿教师

【同步教育信息】

一. 本周教学内容：

第八章《光的本性》

［核心内容分析］

1. 双缝干涉

a. 复习水波的干涉，对水波的干涉图样分析

b. 托马斯·杨的单色光干涉实验

装置现象

c. 双缝干涉实验

干涉图样课本彩图6

现象：单色光

白光

不同频率的单色光的干涉图样略有不同。

d. 实验现象的分析。如图1

r：双缝到屏的距离d：s1、s2的距离

白光干涉条纹的成因

e：利用双缝干涉实验测量光波的波长。

*为补充内容

2. 薄膜干涉

a. 薄膜干涉的现象，条纹特点，单色光：明暗相间的条纹

b. 薄膜干涉的条件，膜要足够薄，白光、彩色条纹

c. 明确发生干涉的两列波，能量分布情况

d. 常见薄膜干涉的实例

e. 光的干涉在技术上的应用

（1）用干涉法检查平面。如图2

（2）光学元件上的增透膜

作用：减少光的反射损失，增强透射光的强度，使透射光能量加强

3. 光的衍射

a. 衍射现象，产生明显衍射现象的条件

b. 实验装置

c. 现象及原因

d. 光的衍射，衍射图样，泊松亮斑

4. 光的电磁说，电磁波谱

a. 光的电磁说

麦克斯韦提出电磁波理论，从理论上得到电磁波的传播速度与光速相同

赫兹实验证明电磁波的存在

b. 光的电磁说的意义

c. 红外线、紫外线、伦琴射线（x光）、伦琴射线管

了解发现者、产生、波长特点、作用、应用

d. 电磁波谱

波谱、产生机理、不同波长的电磁波的比较

二. 重点、难点：

掌握光的干涉现象、条件及干涉条纹的特点，薄膜干涉的原理及在技术上的应用是干涉的重点，不同情况下的衍射现象和衍射条件、图样特点是衍射部分的重点，理解电磁波与光的性质相同的论述，掌握电磁波谱及产生机理是重点，由波的叠加对光的干涉、衍射现象进行分析是难点。

【典型例题】

例1. 一色光频率为5.0×1014Hz，从某一介质射向空气时，临界角为30°，试求该色光在这种介质中传播时的波长？

分析与解：

例2. 在玻璃光学元件表面，涂上一层氧化镁透明薄膜，入射光垂直照射，薄膜厚度一定时，可起增透作用，下列说法中正确的是（）

A. 增透膜是因为反射光干涉相加强而起增透作用

B. 若此膜对红光起增透作用，则对紫光也一定起增透作用

C. 当薄膜厚度等于入射光在薄膜中波长的1/4时，能起增透作用

D. 当薄膜厚度等于入射光在薄膜中波长的1/2时，能起增透作用

分析与解：

首先明确镀增透膜的目的，增加折射光能量，减小反射光的能量，由此目的，在膜的由于两光波的路程差恰为2h，h为膜厚

例3. 下列说法中正确的是（）

A. 各种电磁波中最容易表现出干涉和衍射现象的是γ射线

B. 红外线的显著作用是热作用，紫外线有显著的化学作用

C. x射线的穿透本领比γ射线更强

D. 在电磁波中，x射线与γ射线有很大一部分重叠区域，因此两者产生机理应该是一

样的

分析与解：

发生干涉、衍射现象的条件，λ越长越易满足γ射线波长最短，故A错，B符合客观实际，正确，C不符合客观实际，错误，x射线、γ射线产生机理不同，D错。

【模拟试题】

1. 关于薄膜干涉，下列说法中正确的是（）

A. 干涉条纹的产生是由于光线在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由于上述两列反射光的波谷和波谷叠加的结果

C. 干涉条纹是等间距的平行线时，说明膜的厚度处处相等

D. 观察薄膜干涉条纹时，应在入射光的同侧

2. 甲、乙两束单色光，在同一装置上做双键干涉实验，观察到甲光的条纹间距比乙光大，那么（）

A. 甲光的波长比乙光的长

B. 甲光的频率比乙光的大

C. 甲光的波速比乙光的大

D. 甲光的波长比乙光的短

3. 根据电磁波谱选出下列各组电磁波，其中频率互相交错重叠，且波长顺序由短到长排列的是（）

A. 微波红外线紫外线

B. γ射线x射线紫外线

C. 紫外线红外线无线电波

D. 紫外线x射线γ射线

4. 在用单色平行光照射单缝观察衍射现象的实验中，下列哪些说法是正确的（）

A. 缝越窄，衍射现象越显著

B. 缝越宽，衍射现象越显著

C. 照射光的波长越长，衍射现象越显著

D. 照射光的频率越长，衍射现象越显著

5. 在圆屏衍射中（圆屏很小），出现泊松亮斑，即中央是一个亮斑，以下说法正确的是（）

A.只要圆屏与光屏满足一定条件时，中央才是亮斑

B. 不论如何，只要圆屏很小满足发生明显衍射的条件，中央永远是亮斑

C. 圆屏越小，中央亮斑就越亮

D. 当圆屏由小变大时（但始终满足产生明显衍射的条件）中央一会儿是亮斑，一会儿是暗的黑影，亮暗交替变化

【试题答案】

1. AD

2. A

3. B

4. AC

5. BC