（江蘇專用）高考物理一輪復(fù)習(xí) 機(jī)械振動(dòng) 機(jī)械波 光 電磁波 相對(duì)論簡(jiǎn)介 基礎(chǔ)課時(shí)4 光的干涉、衍射和偏振 激光（選修34）

基礎(chǔ)課時(shí)4光的干涉、衍射和偏振

激光整理ppt[知識(shí)梳理]知識(shí)點(diǎn)一、光的干涉1.產(chǎn)生條件：

兩列光的______相同，振動(dòng)方向_____，且具有恒定的相位差，才能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣。2.兩種典型的干涉：(1)楊氏雙縫干涉。①原理如圖1所示。圖1頻率相同整理ppt②明、暗條紋的條件(Ⅰ)單色光：形成__________的條紋，中央為明條紋。a.光的路程差Δr＝r2－r1＝___(k＝0，1，2，…)，光屏上出現(xiàn)明條紋。b.光的路程差Δr＝r2－r1＝__________(k＝0，1，2，…)，光屏上出現(xiàn)暗條紋。(Ⅱ)白光：光屏上出現(xiàn)____條紋，且中央亮條紋是____(填寫顏色)。③相鄰兩個(gè)亮條紋或暗條紋的中心間距公式：Δx＝_____。明暗相間kλ彩色白色整理ppt (2)薄膜干涉。①相干光：光照射到透明薄膜上，從薄膜的兩個(gè)表面_____的兩列光波。②圖樣特點(diǎn)：同雙縫干涉，同一條亮(或暗)紋對(duì)應(yīng)薄膜的_____相等。單色光照射薄膜時(shí)形成明暗相間的條紋，白光照射薄膜時(shí)，形成彩色條紋。知識(shí)點(diǎn)二、光的衍射偏振1.光的衍射 (1)發(fā)生明顯衍射的條件：只有當(dāng)障礙物的尺寸與光的波長(zhǎng)_____

_____，甚至比光的波長(zhǎng)_____的時(shí)候，衍射現(xiàn)象才會(huì)明顯。不多反射厚度相差還小整理ppt(2)衍射條紋的特點(diǎn)：①單縫衍射和圓孔衍射圖樣的比較。

單縫衍射圓孔衍射單色光中央為亮且寬的條紋，兩側(cè)為________的條紋，且越靠外，亮條紋的亮度____，寬度____①中央是大且亮的圓形亮斑，周圍分布著________的同心圓環(huán)，且越靠外，圓形亮條紋的亮度____，寬度____；②亮環(huán)或暗環(huán)間的距離隨圓孔半徑的增大而____白光中央為亮且寬的白色條紋，兩側(cè)為亮度_________、寬度_____的彩色條紋，其中最靠近中央的色光是紫光，離中央最遠(yuǎn)的是紅光中央是大且亮的白色亮斑，周圍是不等間距的彩色的_________明暗相間越弱越小逐漸變暗變窄明暗相間減小同心圓環(huán)越弱越小整理ppt ②泊松亮斑(圓盤衍射)：當(dāng)光照到_______選填“透明”或“不透明”)的半徑很小的小圓盤上時(shí)，在圓盤的陰影中心出現(xiàn)_____(在陰影外還有不等間距的明暗相間的圓環(huán))。2.光的偏振現(xiàn)象 (1)偏振

光波只沿_________的方向的振動(dòng)。 (2)自然光

太陽(yáng)、電燈等普通光源發(fā)出的光，包括在垂直于傳播方向上沿________振動(dòng)的光，而且沿各個(gè)方向振動(dòng)的光波的_____都相同，這種光叫做自然光。

不透明亮斑某一特定一切方向強(qiáng)度整理ppt (3)偏振光

在_____于傳播方向的平面上，只沿某個(gè)特定方向振動(dòng)的光。光的偏振證明光是____。自然光通過偏振片后，就得到了偏振光。垂直橫波知識(shí)點(diǎn)三、激光的特點(diǎn)及應(yīng)用1.是相干光，具有高度的相干性?？捎脕韨鬟f信息。2.平行度非常好?？捎脕磉M(jìn)行精確測(cè)距。3.亮度高。利用激光束來切割、焊接及在很硬的材料上打孔。整理ppt[思考]下列說法是否正確，正確的畫“√”，錯(cuò)誤的畫“×”。(1)橫波、縱波都能發(fā)生偏振現(xiàn)象。(

)(2)當(dāng)振動(dòng)情況完全相同的兩個(gè)光源與屏上某點(diǎn)的距離之差等于0時(shí)，出現(xiàn)亮條紋。(

)(3)陽(yáng)光下茂密的樹蔭中地面上的圓形亮斑是光的衍射形成的。(

)(4)陽(yáng)光在水面的反射光是偏振光。(

)答案(1)×

(2)√

(3)×

(4)√整理ppt[診斷自測(cè)]1.下列屬于光的干涉現(xiàn)象的是________。解析圖A屬于單縫衍射，圖B屬于薄膜干涉，圖C屬于薄膜干涉，圖D屬于白光的色散，故屬于光的干涉現(xiàn)象的是B、C。答案BC整理ppt2.單色光源發(fā)出的光經(jīng)一狹縫，照射到光屏上，可觀察到的圖樣是下圖中的_______。解析光的雙縫干涉條紋是等間距、等寬度的明暗相間的條紋，而在光的單縫衍射圖樣中，中間是寬度最大、最亮的明紋，在中央條紋兩邊的明條紋寬度越來越小，亮度也越來越低，故只有A正確。答案A整理ppt3.下述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中，由于光的干涉而形成的現(xiàn)象有______。 A.水面上油膜的彩色條紋 B.肥皂泡上的彩色條紋 C.兩塊捏緊在一起的玻璃片上的彩色條紋 D.通過兩支鉛筆的狹縫所看到的遠(yuǎn)處日光燈的彩色條紋

解析水面上油膜、肥皂泡、兩塊捏緊在一起的玻璃片上產(chǎn)生的彩色條紋均為薄膜干涉。油膜上的彩色條紋是由于光經(jīng)油膜上、下表面反射相遇干涉而形成的，肥皂泡上的彩色條紋是光經(jīng)肥皂薄膜的前、后表面反射相遇干涉而形成的，兩塊捏緊在一起的玻璃片上的彩色條紋是光經(jīng)玻璃片之間的空氣層的上、下表面反射相遇干涉而形成的，而通過兩支鉛筆的狹縫所看到的日光燈的彩色條紋是單縫衍射的結(jié)果。

答案ABC整理ppt4.如圖2所示，偏振片P的透振方向(用帶有箭頭的實(shí)線表示)為豎直方向。下列四種入射光束中，能在P的另一側(cè)觀察到透射光的是(

)圖2A.太陽(yáng)光B.沿豎直方向振動(dòng)的光C.沿水平方向振動(dòng)的光D.沿與豎直方向成45°角方向振動(dòng)的光整理ppt解析偏振片只讓沿某一方向振動(dòng)的光通過，當(dāng)偏振片的透振方向與光的振動(dòng)方向不同時(shí)，透射光的強(qiáng)度不同，它們平行時(shí)最強(qiáng)，而垂直時(shí)最弱。太陽(yáng)光是自然光，光波可沿任何方向振動(dòng)，所以在P的另一側(cè)能觀察到透射光；沿豎直方向振動(dòng)的光，振動(dòng)方向與偏振片的透振方向相同，當(dāng)然可以看到透射光；沿水平方向振動(dòng)的光，其振動(dòng)方向與透振方向垂直，所以看不到透射光；沿與豎直方向成45°角方向振動(dòng)的光，其振動(dòng)方向與透振方向不垂直，仍可看到透射光。答案ABD整理ppt5.在觀察光的雙縫干涉現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中：(1)將激光束照在如圖3乙所示的雙縫上，在光屏上觀察到的現(xiàn)象是圖3甲中的________。圖3整理ppt(2)換用間隙更小的雙縫，保持雙縫到光屏的距離不變，在光屏上觀察到的條紋寬度將________；保持雙縫間隙不變，減小光屏到雙縫的距離，在光屏上觀察到的條紋寬度將________(以上均選填“變寬”、“變窄”或“不變”)。答案(1)A

(2)變寬變窄整理ppt考點(diǎn)一光的干涉及衍射單縫衍射與雙縫干涉的比較

兩種現(xiàn)象比較項(xiàng)目單縫衍射雙縫干涉不同點(diǎn)條紋寬度條紋寬度不等，中央最寬條紋寬度相等條紋間距各相鄰條紋間距不等各相鄰條紋等間距亮度情況中央條紋最亮，兩邊變暗條紋清晰，亮度基本相等相同點(diǎn)干涉、衍射都是波特有的現(xiàn)象，屬于波的疊加；干涉、衍射都有明暗相間的條紋整理ppt【例1】關(guān)于楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是________。 A.單縫的作用是獲得頻率相同的兩相干光源 B.雙縫的作用是獲得兩個(gè)振動(dòng)情況相同的相干光源 C.光屏上距兩縫的路程差等于半個(gè)波長(zhǎng)的整數(shù)倍處出現(xiàn)暗條紋 D.照射到單縫的單色光的頻率越高，光屏上出現(xiàn)的條紋越寬答案B整理ppt【例2】抽制高強(qiáng)度纖維細(xì)絲可用激光監(jiān)控其粗細(xì)，如圖4所示，激光束越過細(xì)絲時(shí)產(chǎn)生的條紋和它通過遮光板的同樣寬度的窄縫規(guī)律相同。觀察光束經(jīng)過細(xì)絲后在光屏上所產(chǎn)生的條紋即可判斷細(xì)絲粗細(xì)的變化，下列敘述中正確的是________。圖4整理pptA.這里應(yīng)用的是光的衍射現(xiàn)象B.這里應(yīng)用的是光的干涉現(xiàn)象C.如果屏上條紋變寬，表明抽制的絲變粗D.如果屏上條紋變寬，表明抽制的絲變細(xì)解析由于是激光束越過細(xì)絲即繞過障礙物，所以是光的衍射現(xiàn)象，當(dāng)抽制的絲變細(xì)的時(shí)候，絲的直徑較接近激光的波長(zhǎng)，條紋間距就大，A、D正確。答案AD整理ppt【變式訓(xùn)練】1.[干涉和衍射的圖樣]如圖5所示，甲、乙為單色光通過窄縫后形成的明暗相間的兩種條紋圖樣。下列選項(xiàng)中說法正確的是_____。圖5A.甲為單縫衍射的圖樣 B.乙為雙縫干涉的圖樣C.甲為雙縫干涉的圖樣 D.乙為單縫衍射的圖樣解析干涉圖樣是等間距的，衍射圖樣是中間寬兩邊窄的。答案AB整理ppt2.[薄膜干涉]把一平行玻璃板壓在另一個(gè)平行玻璃板上，一端用薄片墊起，構(gòu)成空氣劈尖，讓單色光從上方射入，如圖6所示。這時(shí)可以看到明暗相間的條紋。下面關(guān)于條紋的說法中正確的是______。圖6A.干涉條紋是光在空氣尖劈膜的前后兩表面反射形成的兩列光波疊加的結(jié)果B.干涉條紋中的暗條紋是上述兩列反射光的波谷與波谷疊加的結(jié)果C.將上玻璃板平行上移，條紋向著劈尖移動(dòng)D.觀察薄膜干涉條紋時(shí)，應(yīng)在入射光的另一側(cè)整理ppt解析根據(jù)薄膜干涉的產(chǎn)生原理，上述現(xiàn)象是由空氣膜前后表面反射的兩列光疊加而成，當(dāng)波峰與波峰、波谷與波谷相遇疊加時(shí)，振動(dòng)加強(qiáng)，形成亮條紋，所以A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；因相干光是反射光，故觀察薄膜干涉時(shí)，應(yīng)在入射光的同一側(cè)，故D項(xiàng)錯(cuò)誤；條紋的位置與空氣膜的厚度是對(duì)應(yīng)的，當(dāng)上玻璃板平行上移時(shí)，同一厚度的空氣膜向劈尖移動(dòng)，故條紋向著劈尖移動(dòng)，故C項(xiàng)正確。答案AC整理ppt考點(diǎn)二光的偏振現(xiàn)象自然光和偏振光的比較

自然光(非偏振光)偏振光光的來源直接從光源發(fā)出的光自然光通過起偏器后的光光的振動(dòng)方向在垂直于光的傳播方向的平面內(nèi)，光振動(dòng)沿任意方向，且沿各個(gè)方向振動(dòng)的光的強(qiáng)度相同在垂直于光的傳播方向的平面內(nèi)，光振動(dòng)沿特定方向整理ppt【例3】如圖7所示，白熾燈的右側(cè)依次平行放置偏振片P和Q，A點(diǎn)位于P、Q之間，B點(diǎn)位于Q右側(cè)。旋轉(zhuǎn)偏振片P，A、B兩點(diǎn)光的強(qiáng)度變化情況是_______。圖7A.A、B均不變 B.A、B均有變化C.A不變，B有變化 D.A有變化，B不變整理ppt解析白熾燈光包含向各方向振動(dòng)的光，且各個(gè)方向振動(dòng)的光的強(qiáng)度相等，所以旋轉(zhuǎn)偏振片P時(shí)各方向透射光強(qiáng)度相同，故A點(diǎn)光的強(qiáng)度不變；白熾燈光經(jīng)偏振片P后變?yōu)槠窆?，?dāng)P旋轉(zhuǎn)時(shí)，只有與Q的偏振方向一致時(shí)才有光透過，因此B點(diǎn)的光強(qiáng)有變化，選項(xiàng)C正確。答案C整理ppt【變式訓(xùn)練】3.光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波。下列現(xiàn)象中不能反映光的偏振特性的是______。

A.一束自然光相繼通過兩個(gè)偏振片，以光束為軸旋轉(zhuǎn)其中一個(gè)偏振片，透射光的強(qiáng)度發(fā)生變化B.一束自然光入射到兩種介質(zhì)的分界面上，當(dāng)反射光線與折射光線之間的夾角恰好是90°時(shí)，反射光是偏振光C.日落時(shí)分，拍攝水面下的景物，在照相機(jī)鏡頭前裝上偏振濾光片可以使景像更清晰D.通過手指間的縫隙觀察日光燈，可以看到彩色條紋整理ppt解析在垂直于傳播方向的平面上，沿著某個(gè)特定方向振動(dòng)的光是偏振光，選項(xiàng)A、B反映了光的偏振特性，C是偏振現(xiàn)象的應(yīng)用，D是光的衍射現(xiàn)象。答案D整理ppt1.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，以白色光為光源，在屏上觀察到了彩色干涉條紋，若在雙縫中的一縫前放一紅色濾光片(只能透過紅光)，另一縫前放一綠色濾光片(只能透過綠光)，這時(shí)_____。 A.只有紅色和綠色的雙縫干涉條紋，其他顏色的雙縫干涉條紋消失 B.紅色和綠色的雙縫干涉條紋都不存在，其他顏色的雙縫干涉條紋依然存在 C.任何顏色的雙縫干涉條紋都不存在，但屏上仍有光亮 D.屏上無任何光亮整理ppt解析兩列光波發(fā)生干涉的條件之一是頻率相同，利用雙縫將一束光分成能夠發(fā)生干涉的兩束光，可在光屏上形成干涉條紋，當(dāng)分別用綠色濾光片和紅色濾光片擋住兩條縫后，紅光和綠光頻率不同，不能發(fā)生干涉，因此屏上不會(huì)存在雙縫干涉條紋，選項(xiàng)C正確。答案C整理ppt2.如圖8所示的實(shí)驗(yàn)裝置觀察光的薄膜干涉現(xiàn)象。圖(a)是點(diǎn)燃的酒精燈(在燈芯上灑些鹽)，圖(b)是豎立的附著一層肥皂液薄膜的金屬絲圈。將金屬絲圈在其所在的豎直平面內(nèi)緩慢旋轉(zhuǎn)，觀察到的現(xiàn)象是_______。圖8整理pptA.當(dāng)金屬絲圈旋轉(zhuǎn)30°時(shí)干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)30°B.當(dāng)金屬絲圈旋轉(zhuǎn)45°時(shí)干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)90°C.當(dāng)金屬絲圈旋轉(zhuǎn)60°時(shí)干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)30°D.干涉條紋保持原來狀態(tài)不變解析金屬絲圈的轉(zhuǎn)動(dòng)，改變不了肥皂液膜的上薄下厚的形狀，由干涉原理可知干涉條紋與金屬絲圈在該豎直平面內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)無關(guān)，仍然是水平的干涉條紋，A、B、C錯(cuò)誤，D正確。答案D整理ppt3.如圖9所示，讓太陽(yáng)光通過M上的小孔S后照射到M右方的一偏振片P上，P的右側(cè)再放一光屏Q，現(xiàn)使P繞著平行于光傳播方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)一周，則關(guān)于光屏Q上的亮度變化情況，下列說法中正確的是______。圖9A.只有當(dāng)偏振片轉(zhuǎn)到某一適當(dāng)位置時(shí)光屏被照亮，轉(zhuǎn)到其他位置時(shí)光屏上無亮光B.光屏上亮、暗交替變化C.光屏上亮度不變D.光屏上只有一條亮線隨偏振片轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)C整理ppt4.如圖10所示，當(dāng)用激光照射直徑小于激光束的不透明圓盤時(shí)，在圓盤后屏上的陰影中心出現(xiàn)了一個(gè)亮斑。這是光的

(填“干涉”“衍射”或“直線傳播”)現(xiàn)象，這一實(shí)驗(yàn)支持了光的