高考導練2017新課標物理一輪課件132光干涉衍射與偏振共

高考總復習/新課標物理經(jīng)典品質/超越夢想選修3－4第十三章

光第2講 光的干涉、衍射與偏振自主復習評估主干知識光的干涉1．雙縫干涉

(1)干涉現(xiàn)象兩列光波在空間相遇時發(fā)生疊加，在某些區(qū)域總加強，在另外一些區(qū)域總減弱，從而出現(xiàn)

的現(xiàn)象叫光的干涉現(xiàn)象．(2)產(chǎn)生干涉的條件兩個振動情況總是

的波源叫相干波源，只有

發(fā)出的光互相疊加，才能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，在屏上出現(xiàn)穩(wěn)定的亮暗相間的條紋．2．薄膜干涉薄膜干涉的成因由薄膜的

反射的兩列光波疊加而成．劈形薄膜干涉可產(chǎn)生

的條紋．薄膜干涉的應用①增透膜：透鏡和棱鏡表面的增透膜的厚度是入射光在薄膜中波長的

．②檢查平整程度：待檢平面和標準平面之間的楔形空氣薄膜，用單色光進行照射，入射光從空氣膜的上、下表面反射出兩列光波，形成干涉條紋．待檢平面若是平的，空氣膜厚度相同的各點就位于同一條直線上，干涉條紋是平行的；反之，干涉條紋有

現(xiàn)象．光的衍射現(xiàn)象光在遇到

時，偏離直線傳播方向而照射到

的現(xiàn)象叫做光的衍射．光發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件當孔或障礙物的尺寸比光波波長

，或者跟波長

時，光才能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象．各種衍射圖樣(1)單縫衍射：中央為

，兩側有明暗相間的條紋，但間距和亮度不同．白光衍射時，中央仍為白光，最靠近中央的是

，最遠離中央的是

．光的衍射圓孔衍射：明暗相間的不等距

．泊松亮斑：光照射到一個

的圓板后，在圓板的陰影中心出現(xiàn)的亮斑，這是光能發(fā)生衍射的有力證據(jù)之一．光的偏振沿著各個方向振動的光波強度都相同的光叫

，

通過

后只剩下沿某一方向振動的光叫偏振光．光的偏振證明了光是一種

波．光的偏振答案知識點11．(1)亮暗相間的條紋

(2)相同

相干波源12．(1)前后表面

平行相間

(2)4

彎曲知識點2障礙物

陰影區(qū)域小

差不多3．(1)亮條紋

紫光(3)半徑很小紅光

(2)圓環(huán)答案知識點31．自然光2．橫自然光

偏振片提

示溫馨請做：自主測評（點擊進入）word板塊總結提煉兩光振動情況相同的光源產(chǎn)生的光相互疊加時：1．出現(xiàn)明條紋的條件是屏上某點P

到兩個相干光源S1

和S2

的路程差等于波長的整數(shù)倍或半波長的偶數(shù)倍，即1

2λ|PS

－PS

|＝kλ＝2k·2(k＝0,1,2,3…)當k＝0

時，即PS1＝PS2，此時P

點處的明條紋叫做中央亮條紋．2．出現(xiàn)暗條紋的條件是屏上某點P

到兩個相干光源S1

和S2

的路程差等于半波長的奇數(shù)倍，即1

2λ|PS

－PS

|＝(2k＋1)2(k＝0,1,2,3…)考點突破光的干涉、衍射及薄膜干涉光照射到薄膜上時，在膜的前表面AA′和后表面BB′分別反射出來，形成兩列頻率相同的光波，并且疊加．原理分析①單色光在P1、P2

處，兩個表面反射回來的兩列光波的路程差Δr

等于波長的整數(shù)倍．Δr＝nλ(n＝1,2,3…)，薄膜上出現(xiàn)明條紋．在Q

處，兩個表面反射回來的兩列光波的路程差Δr

等于半波長的奇數(shù)倍．Δr＝(2n＋1)λ(n＝0,1,2,3…)，薄膜上出現(xiàn)暗條紋．2②白光：薄膜上出現(xiàn)水平彩色條紋．圖13－2－4圖13－2－5用圖13－2－4的裝置檢查平面時，獲得圖13－2－5中(a)、(b)兩個干涉圖象，分析(a)、(b)對應的被檢查平面的情況．為了減少光在透鏡表面由于反射帶來的損失，可在透鏡表面涂上一層增透膜，一般用折射率為1.38

的氟化鎂，為了使波長為5.52×10－7m

的綠光在垂直表面入射時使反射光干涉相消，求所涂的這種增透膜的厚度？【解析】(1)由(a)、(b)干涉圖象條紋間距的變化，可確定(a)圖中條紋彎曲的地方，對應被檢查平面有凹下去的地方，(b)圖中條紋彎曲的地方對應被檢查平面有凸起來的地方．(2)若綠光在真空中波長為λ0，在增透膜中的波長為λ，由折射率與光速的關系和光速與波長及頻率的關系得：n＝v＝

λf

＝

λc

λ0f

λ0

λ0即λ＝

n

，那么增透膜厚度h＝

λ＝1

λ4

4n0

＝5.52×10－74×1.38m＝1×10－7m.光的偏振現(xiàn)象的理解2．偏振光的理論意義及應用理論意義：光的干涉和衍射現(xiàn)象充分說明了光是波，但不能確定光波是橫波還是縱波．光的偏振現(xiàn)象說明了光波是橫波．應用：照相機鏡頭、立體電影、消除車燈眩光等．【解析】

太陽光是自然光，包含著在垂直于傳播方向上沿一切方向振動的光，振動方向與偏振片的透振方向一致的光能通過，在

P的另一側能觀察到透射光，選項

A正確；沿豎直方向振動的光，振動方向與偏振片的透振方向一致，故能在P

的另一側觀察到透射光，選項

B正確；沿與豎直方向成

45°角振動的光，一部分與透振方向一致的光能透過，在

P

的另一側也能觀察到透射光，選項

D

正確；沿水平方向振動的光與透振方向垂直，不能透過偏振片

P，故在

P

的另一側不能觀察到透射光．選項

C

不正確．【答案】

ABD易錯疑難例析已知測量頭主尺的最小刻度是毫米，副尺上有

50

分度．某同學調(diào)整手輪后，從測量頭的目鏡看去，第一次映入眼簾的干涉條紋如圖

13－2－8(a)所示，圖

13－2－8(a)中的數(shù)字是該同學給各暗紋的編號，此時圖

13－2－8(b)中游標尺上的讀數(shù)

x1＝1.16

mm；接著再轉動手輪，映入眼簾的干涉條紋如圖

13－2－9(a)所示，此時圖

13－2－9(b)中游標尺上的讀數(shù)

x2＝

mm；利用上述測量結果，經(jīng)計算可得兩個相鄰明紋(或暗紋)間的距離Δx

＝

mm；這種色光的波長

λ＝

nm.【要點提示】

1.實驗記憶口訣亮光源、濾光片，單縫雙縫成一線；遮光筒、測量頭，中間有屏把像留；單縫雙縫平行放，共軸調(diào)整不能忘；分劃線，亮條紋，對齊平行測得準；n

條亮紋讀尺數(shù)，相除可得鄰間距；縫距筒長記分明，波長公式要記清．【解析】(1)根據(jù)題圖13－2－8(b)和給出的讀數(shù)結果x1＝1.16

mm可知，測量頭上的游標尺讀數(shù)的精度為0.02mm，所以題圖13－2－9(b)中的示數(shù)應讀為15

mm＋1×0.02mm＝15.02mm.(2)通過題圖13－2－8(a)和題圖13－2－9(a)可知，兩次測量之間共有6

個條紋間距，所以兩個相鄰明紋間距離為Δx＝15.02－1.16

6mm