,总纲目录,知识梳理,深化拓展,栏目索引,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2019/11/22,#,总纲目录 知识梳理,深化拓展,栏目索引,总纲目录 知识梳理,深化拓展,栏目索引,第2讲光的干涉、衍射和偏振,第2讲光的干涉、衍射和偏振,1,一,光的干涉,二,光的衍射,三,光的偏振,知识梳理,一 光的干涉二 光的衍射三 光的偏振知识梳理,考点一 双缝干涉现象的产生条件及亮暗条纹的分布规律,考点二 薄膜干涉的产生及其应用,考点三 光的衍射和偏振,深化拓展,考点一 双缝干涉现象的产生条件及亮暗条纹的分布规律考点二,一、光的干涉,1.光的干涉:,在两列光波的叠加区域,某些区域的光被加强,出现亮条纹,某些区域的光被减弱,出现暗条纹,且加强区域和减弱区域互相间隔的,现象叫做光的干涉现象。,2.干涉的条件:,两列,频率相同,、振动步调差别恒定(即相位差恒,定)的光相遇。,知识梳理,一、光的干涉1.光的干涉:在两列光波的叠加区域,某些区域的光,4,3.典型的干涉实验,3.典型的干涉实验,5,二、光的衍射,1.光的衍射:,光绕过,障碍物,或(穿过小孔)偏离,直线,传播的,现象。,2.光发生明显衍射现象的条件:,只有当障碍物或孔、缝的尺寸与光的波,长相当,甚至比光的波长还小的时候,衍射现象才会明显。,二、光的衍射1.光的衍射:光绕过障碍物或(穿过小,6,三、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.自然光和偏振光的比较表,自然光(非偏振光),偏振光,光的来源,举例,太阳、电灯等光源直接发出的光,自然光通过偏振片后的光等,光的振,动方向,在垂直于光的传播方向的平面内,光振动沿任意方向,且沿各个方,向光振动的强度,相同,在垂直于光的传播方向的平面内,光的振动沿,特定,方向,三、光的偏振1.偏振:横波只沿某一特定的方向振动,7,1.在下列各组的两个现象中都表现出光具有波动性的是,(,C,),A.光的折射现象、色散现象,B.光的反射现象、干涉现象,C.光的衍射现象、偏振现象,D.光的直线传播现象、反射现象,解析,衍射、干涉现象是波特有的现象,而横波具有偏振现象,均能反映,光的波动性,所以C选项正确。,1.在下列各组的两个现象中都表现出光具有波动性的是(,8,2.用如图所示的装置来观察光的双缝干涉现象时,以下推断正确的是,(),A.狭缝屏的作用是使入射光到达双缝屏时,双缝就成了两个振动情况总,是相同的光源,B.若入射光是白光,则像屏上的条纹是黑白相间的干涉条纹,2.用如图所示的装置来观察光的双缝干涉现象时,以下推断正确的,9,C.像屏上某点到双缝的距离差为入射光波长的1.5倍时,该点处一定是,亮条纹,D.双缝干涉中亮条纹之间的距离相等,暗条纹之间的距离不相等,答案,A题图是利用分光法获得相干光源,所以A正确;白光的干涉条,纹是彩色的,不是黑白相间的,B错;屏上某点到双缝的距离差为入射光,波长的1.5倍时,该处应是暗条纹,C错;双缝干涉实验中,亮条纹之间的距,离相等,暗条纹之间的距离也相等,D错。,C.像屏上某点到双缝的距离差为入射光波长的1.5倍时,该点处,10,3.下面四种光现象,与光的干涉有关的是,(,C,),A.用光导纤维传播电磁波信号,B.一束白光通过三棱镜形成彩色光带,C.用透明的标准样板和单色平行光检查平面的平整度,D.用平行光照射不透光的小圆盘,在圆盘的影的中心形成泊松亮斑,3.下面四种光现象,与光的干涉有关的是(C ),11,解析,用光导纤维传播电磁波信号是利用光的全反射,A错误;白光通过,三棱镜形成彩色光带是光的色散,B错误;检查平面的平整度是利用光的,干涉,C正确;泊松亮斑的形成是光的衍射的结果,D错误。,解析用光导纤维传播电磁波信号是利用光的全反射,A错误,12,深化拓展,考点一双缝干涉现象的产生条件及亮暗条纹的分布规律,1.,相干光源发出的两列光波到达某点的路程差等于波长的整数倍时,该处光相互加强,出现亮条纹;当到达某点的路程差为半波长的奇数,倍时,该处光互相减弱,出现暗条纹。,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),即,x,=,。利用双缝干涉实验可测量光波,的波长。,深化拓展考点一双缝干涉现象的产生条件及亮暗条纹的分布规律1,13,1-1,(2018北京理综,15,6分)用双缝干涉实验装置得到白光的干涉条纹,在光源与单缝之间加上红色滤光片后,(,D,),A.干涉条纹消失,B.彩色条纹中的红色条纹消失,C.中央条纹变成暗条纹,D.中央条纹变成红色,1-1(2018北京理综,15,6分)用双缝干涉实验,14,解析,本题考查双缝干涉实验。,用白光做双缝干涉实验时,屏上呈现彩色条纹,在光源与单缝间加红色,滤光片,光源发出的白光照射滤光片后,仅有红光透过滤光片,故射到双,缝上的光为红光,屏上呈现出的是红色干涉条纹,中央条纹为红色,选项,D正确。,解析本题考查双缝干涉实验。,15,1-2,关于红光和紫光,下列说法正确的是,(,C,),A.红光的频率大于紫光的频率,B.在同一种玻璃中红光的速度小于紫光的速度,C.用同一装置做双缝干涉实验,红光的干涉条纹间距大于紫光的干涉条,纹间距,D.当红光和紫光以相同入射角从玻璃射入空气时,若紫光刚好能发生全,反射,则红光也一定能发生全反射,1-2关于红光和紫光,下列说法正确的是(C ),16,解析,红光的频率小于紫光的频率,f,红,v,紫,;以相同入射角由玻璃射入空气,发生全反射时,sin,C,=,C,为临界角,紫光刚好发生全反射时,红光不能发,生全反射,选项A、B、D错误。条纹间距,x,=,红,紫,因此,x,红,x,紫,C,正确。,解析红光的频率小于紫光的频率,f红f紫,同一种玻,17,考点二薄膜干涉的产生及其应用,1.产生和条纹分布,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。,考点二薄膜干涉的产生及其应用1.产生和条纹分布,18,(1)在,P,1,、,P,2,处,两个表面反射回来的两列光波的路程差,x,等于波长的整,数倍,x,=,n,(,n,=1,2,3,)。,波峰和波峰叠加,波谷和波谷叠加,使光波振动加强,形成亮条纹。,(2)在,Q,处,两列反射回来的光波的路程差,x,等于半波长的奇数倍,x,=(2,n,+1),(,n,=1,2,3,)。,反射回来的两列光,波峰和波谷叠加,使光波振动抵消,形成暗条纹。,根据上述分析,可知在薄膜上形成明暗相间的干涉条纹。,(1)在P1、P2处,两个表面反射回来的两列光波的路程差x,19,2.薄膜干涉的应用,(1)检查精密零件的表面是否平整,用干涉法检查平面:如图甲所示,两板之间形成一层空气膜,用单色光从,上向下照射,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。如果被检测平面是光滑平整的,得到的干涉图样必是等间距的。,如果某处凹下去,则对应明纹(或暗纹)提前出现,如图乙所示;如果某处,凸起来,则对应条纹延后出现,如图丙所示。(注:“提前”与“延后”不,是指在时间上,而是指由左向右的位置顺序上),2.薄膜干涉的应用,20,(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波长,因而相互抵消,达到减弱反射光、增大透射光强度的目的。,21,2-1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丝圈。将金属丝圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转,观察到的现象是,(),2-1用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象。图(a)是,22,A.当金属丝圈旋转30,时干涉条纹同方向旋转30,B.当金属丝圈旋转45,时干涉条纹同方向旋转90,C.当金属丝圈旋转60,时干涉条纹同方向旋转30,D.干涉条纹保持原来状态不变,答案,D金属丝圈的转动,改变不了肥皂液薄膜的上薄下厚的形状,由,干涉原理可知干涉条纹与金属丝圈在该竖直平面内的转动无关,仍然是,水平的干涉条纹,A、B、C错误,D正确。,A.当金属丝圈旋转30时干涉条纹同方向旋转30答案,23,2-2,(多选)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,如图所示,这时可以看到亮暗相,间的条纹。下面关于条纹的说法中正确的是,(),A.干涉条纹的产生是由于光在空气劈尖膜的上下两表面反射形成的两,列光波叠加的结果,2-2(多选)把一平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上,24,B.干涉条纹中的暗条纹是由于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,答案,AC根据薄膜干涉的产生原理,题述现象是由空气劈尖膜上下表面反射的两列光叠加而成的,当波峰与波峰、波谷与波谷相遇叠加时,振动加强,形成亮条纹,当波峰与波谷相遇叠加时,振动减弱,形成暗条纹,所以A项对,B项错;因相干光是反射光,故观察薄膜干涉时,应在入射光的一侧,故D项错误;条纹的位置与空气膜的厚度是对应的,当上玻璃板平行上移时,同一厚度的空气膜向劈尖移动,故条纹向着劈尖移动,故C项正确。,B.干涉条纹中的暗条纹是由于上述两列反射光的波谷与波谷叠加的,25,考点三光的衍射和偏振,1.单缝衍射与双缝干涉的比较,种类,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,中央条纹最亮,两边较暗,清晰条纹,亮度基本相等,相同点,干涉、衍射都是波特有的现象,均是由波的叠加形成的;干涉、衍射都有明暗相间的条纹,考点三光的衍射和偏振1.单缝衍射与双缝干涉的比较种类单缝,26,2.单缝衍射和圆盘衍射,单缝衍射,圆盘衍射与泊松亮斑,2.单缝衍射和圆盘衍射单缝衍射圆盘衍射与泊松亮斑,27,3-1(2018东城一模)下列属于光的衍射现象的是,(,B,),A.阳光照射到树叶上,在地面上形成圆形亮斑,B.光照射细金属丝,在其后形成的阴影中有亮线,C.在阳光照射下,肥皂泡呈现彩色条纹,D.光照射到凸透镜上,在其后形成圆形亮斑,解析,A项是光沿直线传播的原理。C项是光的干涉。D项是光的折射。,3-1(2018东城一模)下列属于光的衍射现象的是,28,3-2,如图所示,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,。,3-2如图所示,白炽灯的右侧依次平行放置偏振片P和Q,A点,29,