2025高考物理步步高同步練習(xí)選修1練習(xí)學(xué)習(xí)筆記第四章 3　光的干涉

2025高考物理步步高同步練習(xí)選修1練習(xí)學(xué)習(xí)筆記3光的干涉[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.知道光的干涉現(xiàn)象和產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的條件(重點(diǎn))。2.理解產(chǎn)生明暗條紋的條件，知道條紋間距與波長(zhǎng)的關(guān)系(重難點(diǎn))。3.知道薄膜干涉條紋的特點(diǎn)，并能用它解釋生活中的相關(guān)現(xiàn)象(重點(diǎn))。一、光的雙縫干涉1．光的干涉實(shí)驗(yàn)最早是物理學(xué)家________________在1801年成功完成的，楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)有力地證明了光是一種________。2．雙縫干涉實(shí)驗(yàn)如圖所示，有光源、單縫、雙縫和光屏。(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程：讓一束單色光投射到一個(gè)有兩條狹縫S1和S2的擋板上，兩狹縫相距很近，兩狹縫就成了兩個(gè)波源，它們的______、________和________________總是相同的，兩個(gè)波源發(fā)出的光在擋板后面的空間互相疊加發(fā)生________________。(2)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：在屏上得到______________的條紋。3．屏上某處出現(xiàn)亮、暗條紋的條件頻率相同、振動(dòng)步調(diào)相同的兩列光波產(chǎn)生亮暗條紋的條件如下：(1)亮條紋的條件：屏上某點(diǎn)P到兩條縫S1和S2的路程差正好是波長(zhǎng)的________倍或半波長(zhǎng)的________倍．即：|PS1－PS2|＝kλ＝2k·eq\f(λ,2)(k＝0,1,2,3，…)說(shuō)明：k＝0時(shí)，PS1＝PS2，此時(shí)P點(diǎn)位于光屏上的O處，為亮條紋，此處的條紋叫中央亮條紋或零級(jí)亮條紋，k為亮條紋的級(jí)次。(2)暗條紋的條件：屏上某點(diǎn)P到兩條縫S1和S2的路程差正好是半波長(zhǎng)的________倍，即：|PS1－PS2|＝(2k－1)·eq\f(λ,2)(k＝1,2,3，…)說(shuō)明：k為暗條紋的級(jí)次，從第1級(jí)暗條紋開(kāi)始向兩側(cè)展開(kāi)。注意：當(dāng)頻率相同、振動(dòng)步調(diào)總是相反的兩列光波疊加時(shí)，產(chǎn)生亮、暗條紋的條件與上面的情況恰好相反。4．干涉圖樣(1)單色光的干涉圖樣：如圖所示，干涉條紋是等間距的明暗相間的條紋。(2)白光的干涉圖樣：中央條紋是白色的，兩側(cè)干涉條紋是彩色條紋。(1)頻率不同的兩列光波也能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，只是不穩(wěn)定。()(2)用兩個(gè)完全相同的相干光源做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)兩個(gè)狹縫到屏上的路程差是光波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)出現(xiàn)暗條紋。()例1在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，以白光為光源，在屏幕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(guò)紅光)，另一縫前放一綠色濾光片(只能透過(guò)綠光)，已知紅光與綠光的頻率、波長(zhǎng)均不相等，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消失，其他顏色的雙縫干涉條紋仍然存在C．任何顏色的雙縫干涉條紋都不存在D．至少有一種顏色的雙縫干涉條紋例2在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，雙縫到光屏上P點(diǎn)的距離之差為0.6μm，若分別用頻率為f1＝5.0×1014Hz和f2＝7.5×1014Hz的單色光垂直照射雙縫，試分析判斷P點(diǎn)應(yīng)出現(xiàn)亮條紋還是暗條紋？分別為第幾條亮條紋或暗條紋？(光在真空中的傳播速度c＝3×108m/s)_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________針對(duì)訓(xùn)練用波長(zhǎng)為λ的平行單色光照射單縫，經(jīng)雙縫后，在光屏上偏離中心的P點(diǎn)處恰好出現(xiàn)亮條紋，則()A．改用波長(zhǎng)為2λ的平行單色光照射，P點(diǎn)處一定出現(xiàn)亮條紋B．改用波長(zhǎng)為2λ的平行單色光照射，P點(diǎn)處一定出現(xiàn)暗條紋C．改用波長(zhǎng)為eq\f(λ,2)的平行單色光照射，P點(diǎn)處一定出現(xiàn)亮條紋D．改用波長(zhǎng)為eq\f(λ,2)的平行單色光照射，P點(diǎn)處一定出現(xiàn)暗條紋

二、干涉條紋和光的波長(zhǎng)之間的關(guān)系1．條紋間距是指相鄰亮條紋中心或相鄰暗條紋中心間的距離。條紋間距公式：Δx＝________其中l(wèi)為雙縫到屏的距離，d為雙縫間的距離，λ為入射光的波長(zhǎng)。2．兩相鄰亮條紋(或暗條紋)間距離與光的波長(zhǎng)有關(guān)，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，條紋間距越大。(1)對(duì)于同一單色光，條紋之間的距離________，由該單色光的亮條紋和暗條紋組成。(2)用不同顏色的光進(jìn)行干涉實(shí)驗(yàn)，條紋間距________，紅光條紋間距比黃光條紋間距________，藍(lán)光條紋間距比黃光條紋間距________。(3)白光的干涉條紋的中央是________色的，兩側(cè)是________色的，這是因?yàn)椋孩侔坠馐怯杉t、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫七種顏色組成的復(fù)色光，且從紅光到紫光波長(zhǎng)逐漸變短。②各種色光都能形成明暗相間的條紋，都在中央條紋處形成亮條紋，從而復(fù)合成白色條紋。③兩側(cè)條紋間距與各色光的波長(zhǎng)成正比，條紋不能完全重合，這樣便形成了彩色干涉條紋。(1)在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置一定的情況下，光的波長(zhǎng)越長(zhǎng)，條紋間距越大。()(2)用白光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，屏幕各處不會(huì)再出現(xiàn)白色條紋。()例3圖甲是雙縫干涉示意圖，兩種單色光分別通過(guò)同一雙縫干涉裝置得到的干涉圖樣如圖乙、丙所示。下列說(shuō)法正確的是()A．形成乙圖樣的光的波長(zhǎng)比形成丙圖樣的光的波長(zhǎng)長(zhǎng)B．形成丙圖樣的光的頻率比形成乙圖樣的光的頻率大C．若只增大擋板與屏間的距離l，兩種單色光相鄰亮條紋間的距離Δx都將增大D．若只減小擋板上兩個(gè)狹縫間的距離d，兩種單色光相鄰亮條紋間的距離Δx都將減小三、薄膜干涉1．薄膜干涉：如圖，不同位置的液膜，厚度________，液膜前后兩個(gè)面____________相互疊加發(fā)生干涉。2.不同位置液膜前后兩個(gè)面的反射光的____________不同，某些位置兩列波疊加后相互________，出現(xiàn)了亮條紋，另一些位置，兩列波疊加后相互________，出現(xiàn)了暗條紋。3．應(yīng)用：在光學(xué)元件的表面鍍一層特定厚度的薄膜，增加光的________或者_(dá)_______；利用薄膜干涉的原理對(duì)鏡面或其他精密的光學(xué)平面的平滑度進(jìn)行檢測(cè)。1．薄膜干涉的原理(1)光照射到薄膜上，在薄膜的前、后兩個(gè)面反射的光是由同一個(gè)實(shí)際的光源分解而成的，它們具有相同的頻率，恒定的相位差，是相干光。(2)光照在厚度不同的薄膜上時(shí)，前、后兩個(gè)面的反射光的路程差等于相應(yīng)位置膜厚度的2倍，在某些位置，兩列波疊加后相互加強(qiáng)，于是出現(xiàn)亮條紋；在另一些位置，疊加后相互削弱，于是出現(xiàn)暗條紋。2．干涉法檢查平面平滑度如圖甲所示，兩平面之間形成一楔形空氣薄層，用單色光從上向下照射，空氣層的上下兩個(gè)表面反射的兩列光波發(fā)生干涉，空氣層厚度相同的地方，兩列波路程差相同，兩列波疊加時(shí)相互加強(qiáng)或相互削弱的情況也相同。如果被測(cè)表面是平整的，得到的干涉圖樣必是一組平行的直線。如果被測(cè)表面某處凹陷，則對(duì)應(yīng)亮條紋(或暗條紋)向左彎曲，如圖乙中P處所示；如果某處凸起，則對(duì)應(yīng)條紋向右彎曲，如圖乙中Q處所示。3．增透膜膜的折射率小于光學(xué)元件折射率，增透膜的厚度為光在介質(zhì)中波長(zhǎng)的eq\f(1,4)，從膜前后表面反射的光的路程差為eq\f(1,2)波長(zhǎng)，所以兩列光波相互削弱，使反射光的強(qiáng)度大大降低，入射光的強(qiáng)度得以加強(qiáng)。(1)水面上的油膜呈現(xiàn)彩色條紋，是油膜表面反射光與入射光疊加的結(jié)果。()(2)干涉條紋是等間距的平行線時(shí)，說(shuō)明薄膜厚度處處相等。()例4用單色光照射位于豎直平面內(nèi)的肥皂液薄膜，所觀察到的干涉條紋為()例5(多選)(2022·湖北部分名校聯(lián)考)將精度很高的標(biāo)準(zhǔn)玻璃板(樣板)，放在被檢查工件上面，如圖甲所示，在樣板的右端墊薄片，使標(biāo)準(zhǔn)玻璃板與被檢查平面之間形成一楔形空氣膜。用平行單色光從上方射入，這時(shí)可以看到明暗相間的條紋如圖乙所示。下列說(shuō)法正確的是()A．干涉條紋是樣板的下表面和被檢查工件的上表面的反射光干涉形成的B．眼睛應(yīng)從入射光的另一側(cè)觀測(cè)干涉條紋C．圖乙條紋彎曲處對(duì)應(yīng)著被檢查平面處有凸起D．增大薄片的厚度，條紋間距增大例6(多選)(2022·林州一中月考)如圖甲所示，在一塊平板玻璃上放置一平薄凸透鏡，在兩者之間形成厚度不均勻的空氣膜，讓一束單一波長(zhǎng)的光垂直入射到該裝置上，結(jié)果在上方觀察到如圖乙所示的內(nèi)疏外密的同心圓環(huán)狀干涉條紋，稱為牛頓環(huán)，以下說(shuō)法正確的是()A．干涉現(xiàn)象是凸透鏡下表面反射光和玻璃上表面反射光疊加形成的B．干涉現(xiàn)象是凸透鏡上表面反射光和玻璃上表面反射光疊加形成的C．干涉條紋不等間距是因?yàn)榭諝饽ず穸炔皇蔷鶆蜃兓腄．干涉條紋不等間距是因?yàn)榭諝饽ず穸仁蔷鶆蜃兓?．由于薄膜干涉是經(jīng)薄膜前、后表面反射的兩束光疊加而形成的，所以觀察時(shí)眼睛與光源應(yīng)在膜的同一側(cè)。2．在光的薄膜干涉中，前、后表面反射光的路程差由膜的厚度決定，所以薄膜干涉中同一亮條紋或同一暗條紋應(yīng)出現(xiàn)在厚度相同的地方，因此又叫等厚干涉。3．用單色光照射得到明暗相間的條紋，用白光照射得到彩色條紋。4實(shí)驗(yàn)：用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.掌握雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)的原理(重點(diǎn))。2.學(xué)會(huì)安裝實(shí)驗(yàn)器材，并能進(jìn)行正確的實(shí)驗(yàn)操作測(cè)量光的波長(zhǎng)(重難點(diǎn))。一、實(shí)驗(yàn)思路1．實(shí)驗(yàn)原理光源發(fā)出的光經(jīng)濾光片(裝在單縫前)成為單色光，把單縫照亮。單縫相當(dāng)于一個(gè)線光源，它又把雙縫照亮。來(lái)自雙縫的光在雙縫右邊的空間發(fā)生干涉。遮光筒的一端裝有毛玻璃屏，可以在這個(gè)屏上觀察到干涉條紋，并由λ＝eq\f(d,l)Δx計(jì)算出光的波長(zhǎng)。透鏡的作用是使射向單縫的光更集中。2．物理量的測(cè)量(雙縫間的距離d已知)(1)l的測(cè)量：雙縫到屏的距離l可以用刻度尺測(cè)出。(2)Δx的測(cè)量：相鄰兩條亮條紋間的距離Δx需用測(cè)量頭測(cè)出。測(cè)量頭由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成。二、實(shí)驗(yàn)裝置1．實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示2．實(shí)驗(yàn)器材光具座、光源、濾光片、透鏡、單縫、雙縫、遮光筒、毛玻璃、測(cè)量頭。另外，還有學(xué)生電源、導(dǎo)線、刻度尺等。三、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)1．將光源、透鏡、遮光筒、毛玻璃依次安放在光具座上。2．接好光源，打開(kāi)開(kāi)關(guān)，使燈絲正常發(fā)光。3．調(diào)節(jié)各器件的高度，使光源燈絲發(fā)出的光能沿遮光筒的軸線到達(dá)光屏。4．安裝雙縫和單縫，中心大致位于遮光筒的軸線上，使雙縫與單縫的縫平行，兩者間距5～10cm，這時(shí)可觀察白光的雙縫干涉條紋。5．在單縫和光源間放上濾光片，觀察單色光的干涉條紋。6．測(cè)量雙縫到屏的距離l和相鄰兩條亮條紋間的距離Δx。7．分別改變?yōu)V光片的顏色和雙縫的距離，觀察干涉條紋的變化，并求出相應(yīng)的波長(zhǎng)。四、數(shù)據(jù)分析1.安裝____________，調(diào)節(jié)至可清晰觀察到干涉條紋。如圖所示。2．使分劃板中心刻線對(duì)齊某條亮條紋的中心，記下手輪上的讀數(shù)a1，將該條紋記為第1條亮條紋；轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使分劃板中心刻線移動(dòng)至另一亮條紋的中心，記下此時(shí)手輪上的讀數(shù)a2，將該條紋記為第n條亮條紋，則相鄰兩亮條紋間距Δx＝________。3．用____________測(cè)量雙縫到屏間的距離l(d是已知的)。4．重復(fù)測(cè)量、計(jì)算，求出波長(zhǎng)的平均值。五、誤差分析1．誤差來(lái)源由于光波的波長(zhǎng)很小，雙縫到光屏的距離l和條紋間距Δx的測(cè)量是否準(zhǔn)確對(duì)波長(zhǎng)的測(cè)量影響很大，是本實(shí)驗(yàn)誤差的主要來(lái)源。2．減少誤差的方法(1)l的測(cè)量：使用毫米刻度尺測(cè)量，可多測(cè)幾次求平均值。(2)Δx的測(cè)量：使用測(cè)量頭測(cè)量，測(cè)出n條亮條紋間的距離a，則Δx＝eq\f(a,n－1)，同樣可以多測(cè)幾次求平均值，進(jìn)一步減小實(shí)驗(yàn)誤差。六、注意事項(xiàng)1．雙縫干涉儀是比較精密的儀器，應(yīng)輕拿輕放，不要隨便拆解遮光筒、測(cè)量頭等元件。2．濾光片、單縫、雙縫、目鏡等如有灰塵，應(yīng)用擦鏡紙輕輕擦去。3．安裝時(shí)，注意調(diào)節(jié)光源、濾光片、單縫、雙縫的中心均在遮光筒的中心軸線上，并使單縫、雙縫平行且與遮光筒的中心軸線垂直，間距大約5～10cm。4．常見(jiàn)問(wèn)題的成因：照在像屏上的光很弱主要是由于燈絲與單縫、雙縫、遮光筒不共軸線所致；干涉條紋不清晰的主要原因一般是單縫與雙縫不平行。5．測(cè)量頭在使用時(shí)應(yīng)使中心刻線對(duì)應(yīng)著亮(暗)條紋的中心。6．光源燈絲最好為線狀燈絲，并與單縫平行靠近。例1(2022·西南大學(xué)附中高二期中)在“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中，光具座上放置的光學(xué)元件依次為光源、透鏡、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、放大鏡(目鏡)，如圖所示。(1)M、N、P三個(gè)光學(xué)元件依次為_(kāi)_______。A．濾光片、單縫、雙縫 B．雙縫、濾光片、單縫C．單縫、雙縫、濾光片 D．濾光片、雙縫、單縫(2)如圖所示，測(cè)量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上。如果想使中心刻線與亮條紋對(duì)齊，下列操作中可達(dá)到目的的是________。A．僅轉(zhuǎn)動(dòng)透鏡 B．僅轉(zhuǎn)動(dòng)遮光筒C．僅轉(zhuǎn)動(dòng)手輪 D．僅轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭(3)關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是_______。A．若將濾光片向右平移一小段距離，光屏上相鄰兩條亮條紋中心的距離增大B．若將雙縫間的距離d減小，光屏上相鄰兩條暗條紋中心的距離增大C．若將濾光片由綠色換成紅色，光屏上相鄰兩條暗條紋中心的距離增大D．為了減小測(cè)量誤差，可用測(cè)微目鏡測(cè)出n條亮條紋間的距離a，則相鄰兩條亮條紋間距為Δx＝eq\f(a,n)針對(duì)訓(xùn)練1(2021·浙江6月選考)如圖所示是“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)的裝置．實(shí)驗(yàn)中：(1)觀察到較模糊的干涉條紋，要使條紋變得清晰，值得嘗試的是________。(單選)A．旋轉(zhuǎn)測(cè)量頭B．增大單縫與雙縫間的距離C．調(diào)節(jié)撥桿使單縫與雙縫平行(2)要增大觀察到的條紋間距，正確的做法是________。(單選)A．減小單縫與光源間的距離B．減小單縫與雙縫間的距離C．增大透鏡與單縫間的距離D．增大雙縫與測(cè)量頭間的距離例2(2023·天津市濱海區(qū)月考)用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，已知單縫與雙縫間的距離L1＝100mm，雙縫與屏的距離L2＝700mm，雙縫間距d＝0.25mm。用測(cè)量頭來(lái)測(cè)量亮條紋中心間的距離。測(cè)量頭由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使分劃板左右移動(dòng)，讓分劃板的中心刻線對(duì)準(zhǔn)亮條紋的中心(如圖乙所示)，記下此時(shí)手輪上的讀數(shù)，轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭，使分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)另一條亮條紋的中心，記下此時(shí)手輪上的讀數(shù)。(1)分劃板的中心刻線分別對(duì)準(zhǔn)第1條和第4條亮條紋的中心時(shí)，手輪上的讀數(shù)如圖丙所示，則對(duì)準(zhǔn)第1條時(shí)讀數(shù)x1＝2.190mm、對(duì)準(zhǔn)第4條時(shí)讀數(shù)x2＝________mm；(2)根據(jù)以上條件，可算出這種光的波長(zhǎng)λ＝______nm；(保留三位有效數(shù)字)(3)在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)條紋太密，難以測(cè)量，下列操作中可以使條紋變稀疏的是________。A．改用波長(zhǎng)較短的光(如紫光)作入射光B．增大雙縫到屏的距離C．減小雙縫間距針對(duì)訓(xùn)練2在“用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中，將雙縫干涉實(shí)驗(yàn)儀按要求安裝在光具座上(如圖甲)，并選用縫間距為d的雙縫屏。從儀器注明的規(guī)格可知，毛玻璃屏與雙縫屏間的距離為L(zhǎng)。接通電源使光源正常工作，發(fā)出白光。(1)組裝儀器時(shí)，若將單縫和雙縫均沿豎直方向分別固定在a處和b處，則________；A．可觀察到水平方向的干涉條紋B．可觀察到豎直方向的干涉條紋C．看不到干涉現(xiàn)象(2)若取下紅色濾光片，其他實(shí)驗(yàn)條件不變，則在目鏡中________；A．觀察不到干涉條紋B．可觀察到明暗相間的白條紋C．可觀察到彩色條紋(3)若實(shí)驗(yàn)中在像屏上得到的干涉圖樣如圖乙所示，毛玻璃屏上的分劃板刻線在圖中A、B位置時(shí)，游標(biāo)卡尺的讀數(shù)分別為x1、x2，則入射的單色光波長(zhǎng)的計(jì)算表達(dá)式為λ＝________。分劃板刻線在某條亮條紋位置時(shí)游標(biāo)卡尺如圖丙所示，則其讀數(shù)為_(kāi)_______mm；(4)如果測(cè)量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上，如圖丁所示，則在這種情況下測(cè)量干涉條紋的間距Δx時(shí)，測(cè)量值________(選填“大于”“小于”或“等于”)實(shí)際值。例3(2022·湖南師大附中高二期末)用光傳感器進(jìn)行雙縫干涉的實(shí)驗(yàn)，如圖甲所示是實(shí)驗(yàn)裝置圖。(1)下列關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的操作與敘述正確的是________。A．干涉圖像中，相鄰兩個(gè)波峰之間的距離即相鄰兩條亮條紋中心的間距B．雙縫擋板不動(dòng)，下移光源，使之更靠近刻有雙縫的擋板，則干涉條紋間距減小C．光源不動(dòng)，下移雙縫擋板，使之更靠近光傳感器，則干涉條紋間距不變D．減小雙縫間距，干涉條紋間距也減小(2)在不改變雙縫的間距和雙縫到光傳感器的距離的前提下，用紅光和綠光做了兩次實(shí)驗(yàn)，下圖中的乙、丙分別對(duì)應(yīng)這兩次實(shí)驗(yàn)得到的干涉圖像，紅光的圖像是________(填“乙”或“丙”)。5光的衍射[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.知道光的衍射現(xiàn)象，了解產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件(重點(diǎn))。2.知道衍射條紋的特點(diǎn)，會(huì)區(qū)分衍射條紋和干涉條紋(重難點(diǎn))。一、光的衍射1．用單色平行光照射狹縫，當(dāng)縫很________時(shí)，光沒(méi)有沿直線傳播，它繞過(guò)了縫的邊緣，傳播到了____________的地方。這就是光的衍射現(xiàn)象。2．各種不同形狀的障礙物都能使光發(fā)生_______，致使影的輪廓______，出現(xiàn)_______的條紋。3．發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件：在障礙物或狹縫的尺寸足夠________的時(shí)候，衍射現(xiàn)象十分明顯。有同學(xué)說(shuō)：“光照到較大圓孔上出現(xiàn)大光斑，說(shuō)明光沿著直線傳播，光不再發(fā)生衍射現(xiàn)象”，這種說(shuō)法對(duì)嗎？_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________三種衍射圖樣的特點(diǎn)：1．單縫衍射(1)單色光通過(guò)狹縫時(shí)，在屏上出現(xiàn)明暗相間的條紋，中央條紋最寬最亮，兩側(cè)的亮條紋逐漸變暗變窄；白光通過(guò)狹縫時(shí)，在屏上出現(xiàn)彩色條紋，中央為白色條紋。(2)波長(zhǎng)一定時(shí)，單縫窄的中央條紋寬，條紋間距大；單縫不變時(shí)，光波波長(zhǎng)大的中央條紋寬，條紋間距大。2.圓孔衍射：光通過(guò)小孔(孔很小)時(shí)，在光屏上出現(xiàn)明暗相間的圓環(huán)。如圖所示。(1)中央是大且亮的圓形亮斑，周?chē)植贾靼迪嚅g的同心圓環(huán)，且越靠外，圓形亮條紋的亮度越弱，寬度越小。(2)圓孔越小，中央亮斑的直徑越大，同時(shí)亮度越弱。(3)用不同單色光照射圓孔時(shí)，得到的衍射圖樣的大小和位置不同，波長(zhǎng)越大，中央圓形亮斑的直徑越大。(4)白光的圓孔衍射圖樣中，中央是大且亮的白色光斑，周?chē)遣噬耐膱A環(huán)。3．圓板衍射(泊松亮斑)(1)若在單色光傳播途中放一個(gè)較小的圓形障礙物，會(huì)發(fā)現(xiàn)在影的中心有一個(gè)亮斑，這就是著名的泊松亮斑。衍射圖樣如圖所示。(2)中央是亮斑(與圓孔衍射圖樣中心亮斑比較，泊松亮斑較小)，圓板陰影的邊緣是模糊的，在陰影外還有不等間距的明暗相間的圓環(huán)。(1)衍射條紋和干涉條紋都是明暗相間的，所以二者是一樣的。()(2)只有波長(zhǎng)長(zhǎng)的光才發(fā)生衍射現(xiàn)象。()(3)白光的單縫衍射圖樣是黑白相間的直條紋。()例1讓燭光照射到一塊遮光板上，板上有一個(gè)可自由收縮的圓孔，當(dāng)此圓孔緩慢地由大收縮變小直到閉合時(shí)，在孔后的屏上將先后出現(xiàn)的現(xiàn)象是(遮住側(cè)面光)()A．圓形光斑倒立的燭焰明暗相間的圓環(huán)B．明暗相間的圓環(huán)圓形光斑倒立的燭焰C．倒立的燭焰圓形光斑明暗相間的圓環(huán)D．圓形光斑明暗相間的圓環(huán)倒立的燭焰例2如圖所示，甲、乙、丙、丁四幅圖是不同的單色光通過(guò)同一雙縫或單縫形成的雙縫干涉或單縫衍射圖樣，分析各圖樣的特點(diǎn)可以得出的正確結(jié)論是()A．甲、乙是光的衍射圖樣B．丙、丁是光的衍射圖樣C．形成甲圖樣的光的波長(zhǎng)比形成乙圖樣的光的波長(zhǎng)短D．形成丙圖樣的光的波長(zhǎng)比形成丁圖樣的光的波長(zhǎng)短針對(duì)訓(xùn)練一束紅光射向一塊有雙縫的不透光的薄板，在薄板后的光屏上呈現(xiàn)明暗相間的干涉條紋，現(xiàn)將其中一條窄縫擋住，讓這束紅光只通過(guò)一條窄縫，則在光屏上可以看到()A．與原來(lái)相同的明暗相間條紋，只是亮條紋比原來(lái)暗些B．與原來(lái)不相同的明暗相間條紋，而中央亮條紋變寬些C．只有一條與縫寬對(duì)應(yīng)的亮條紋D．無(wú)條紋，只存在一片紅光單縫衍射與雙縫干涉的比較種類項(xiàng)目單縫衍射雙縫干涉不同點(diǎn)產(chǎn)生條件狹縫足夠小(發(fā)生明顯衍射)頻率相同的兩列光波相遇疊加條紋寬度條紋寬度不等，中央條紋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中央條紋最亮，越向兩側(cè)條紋越暗各條紋亮度基本相同相同點(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例3(多選)在抽制很細(xì)的金屬絲的過(guò)程中，可以用激光隨時(shí)監(jiān)測(cè)抽絲的粗細(xì)情況。其裝置如圖甲所示，在抽絲機(jī)的細(xì)絲出口附近，用一束激光沿與細(xì)絲垂直的方向照射細(xì)絲，在細(xì)絲的另一側(cè)用光屏接收激光。工作人員通過(guò)觀察光屏上明暗相間亮斑的情況(圖乙所示為沿激光傳播方向看到的光屏情況)，便可知道抽制出的細(xì)絲是否合格。對(duì)于這種監(jiān)控抽絲機(jī)的裝置，下列說(shuō)法中正確的是()A．這是利用光的直線傳播規(guī)律B．這是利用光的衍射現(xiàn)象C．如果屏上條紋變寬，表明細(xì)絲粗了D．如果屏上條紋變寬，表明細(xì)絲細(xì)了二、衍射光柵1．構(gòu)成衍射光柵是由許多________的狹縫____________地排列起來(lái)形成的光學(xué)元件。2．原理增加狹縫的個(gè)數(shù)，衍射條紋的寬度將變________，亮度將________。3．透射光柵和反射光柵在一塊很平的玻璃上刻出一系列等距的平行刻痕，刻痕產(chǎn)生漫反射而不太透光，未刻的部分相當(dāng)于透光的狹縫，這樣就做成了________光柵。如果在高反射率的金屬上刻痕，就可以做成________光柵。例4(多選)關(guān)于衍射光柵，下列說(shuō)法正確的是()A．衍射光柵是由許多等寬的狹縫組成的B．增加狹縫的個(gè)數(shù)，因衍射條紋的寬度將變寬，所以亮度將會(huì)增加C．透射光柵中有刻痕的部分相當(dāng)于透光的狹縫D．當(dāng)光通過(guò)光柵時(shí)，每個(gè)狹縫均起到單縫衍射的作用6光的偏振激光[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.知道光的偏振現(xiàn)象，知道光是一種橫波(重點(diǎn))。2.知道偏振光和自然光的區(qū)別，能運(yùn)用偏振知識(shí)來(lái)解釋生活中的一些常見(jiàn)光學(xué)現(xiàn)象(重難點(diǎn))。3.了解激光的特點(diǎn)和應(yīng)用。一、光的偏振如圖所示，取一個(gè)偏振片P，讓陽(yáng)光通過(guò)偏振片P，在P的另一側(cè)觀察，可以看到偏振片是透明的，只是透射光暗了一些；在偏振片P的后面再放置另一個(gè)偏振片Q，以光的傳播方向?yàn)檩S旋轉(zhuǎn)偏振片Q，會(huì)看到什么現(xiàn)象？這說(shuō)明什么？ _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________1．偏振現(xiàn)象：不同的橫波，即使傳播方向相同，振動(dòng)方向也________________，這種現(xiàn)象稱為“偏振現(xiàn)象”，橫波的________________稱為“偏振方向”。2．光的偏振(1)偏振片由特定的材料制成，每個(gè)偏振片都有一個(gè)________的方向，沿著這個(gè)方向振動(dòng)的光波能順利通過(guò)偏振片，這個(gè)方向叫作“______方向”。(2)自然光和偏振光①自然光：太陽(yáng)、日光燈等普通光源發(fā)出的光，包含著在垂直于________________上沿________方向振動(dòng)的光，而且沿各個(gè)方向振動(dòng)的光波的強(qiáng)度都________。這種光是“自然光”。②偏振光：在垂直于________________的平面上，沿著________________的方向振動(dòng)，這種光叫作偏振光。(3)光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是一種______波。偏振現(xiàn)象的應(yīng)用1．?dāng)z影技術(shù)中的應(yīng)用：攝影師在拍攝池中的游魚(yú)、玻璃櫥窗里的陳列物時(shí)，由于水面和玻璃表面的反射光的干擾，景象會(huì)不清楚。如果在照相機(jī)鏡頭前裝一片偏振濾光片，轉(zhuǎn)動(dòng)濾光片，讓它的透振方向與水面和玻璃表面的反射光的偏振方向垂直，就可以減弱反射光而使水下和玻璃后的景象清晰。2．偏振片在汽車(chē)擋風(fēng)玻璃上的應(yīng)用：汽車(chē)夜間行駛與對(duì)面的車(chē)輛相遇時(shí)，如遇遠(yuǎn)光燈引發(fā)炫目，極易引起車(chē)禍。如果駕駛室的前窗玻璃和車(chē)燈的玻璃罩都裝有偏振片，而且規(guī)定它們的偏振方向都沿同一方向并與水平面成45°角，可避免遠(yuǎn)光燈引發(fā)炫目，保證行車(chē)安全。3．立體電影：在每架放映機(jī)前裝有一塊偏振片，其透振方向互相垂直。觀眾所戴的偏振眼鏡的兩只鏡片透振方向互相垂直，且左眼鏡片與左放映機(jī)前偏振片的透振方向一致，右眼鏡片與右邊放映機(jī)前偏振片的透振方向一致。這樣，左眼只能看到左邊放映機(jī)放映出的畫(huà)面，右眼只能看到右邊放映機(jī)放映出的畫(huà)面，兩眼看到的畫(huà)面略有差別，因而產(chǎn)生立體感。(1)橫波和縱波都能產(chǎn)生偏振現(xiàn)象。()(2)自然光通過(guò)偏振片可以獲得偏振光。()例1(多選)(2023·廣東韶關(guān)實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二月考)關(guān)于自然光和偏振光，以下說(shuō)法正確的是()A．自然光包含著在垂直于傳播方向上沿一切方向振動(dòng)的光，但是沿各個(gè)方向振動(dòng)的光波的強(qiáng)度可以不相同B．偏振光是在垂直于傳播方向的平面上、只沿著某一特定方向振動(dòng)的光C．自然光透過(guò)一個(gè)偏振片后就成為偏振光，偏振光經(jīng)過(guò)一個(gè)偏振片后又還原為自然光D．太陽(yáng)、電燈等普通光源發(fā)出的光都是自然光自然光與偏振光的比較自然光偏振光不同點(diǎn)光的來(lái)源