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1、本文格式为Word版，下载可任意编辑光的干涉 衍射和偏振（含答案） 第4课时 光的干扰 衍射和偏振 导学目标 1.掌管光的干扰现象产生的条件，更加是双缝干扰中展现明暗条纹的条件及判断方法.2.掌管光产生明显衍射的条件，以及衍射与干扰现象的识别.3.掌管光的偏振现象，了解偏振在日常生活中的应用 一、光的干扰 根基导引 1在双缝干扰测验中，光屏上某点P到双缝S1、S2的路程差为7.5107 m，假设用频率 6.01014 Hz的黄光照射双缝，试通过计算分析P点展现的是亮条纹还是暗条纹 2描绘地势上下可以用等高线，描绘静电场可以用等势线，薄膜干扰条纹实际上是等厚线，同一干扰条纹上各个地方薄膜的厚度是
2、相等的利用光的干扰检查平整度时，查看到了干扰条纹的外形，就等于知道了等厚线的走向，因而不难判断被检测平面的凹下或凸出的位置为什么薄膜干扰条纹是等厚线？ 学识梳理 1双缝干扰：由同一光源发出的光经双缝后形成两束振动处境总是_的相干光波屏上某点到双缝的路程差是_时展现亮条纹；路程差是半波长的_时展现暗条纹相邻的明条纹(或暗条纹)之间的距离x与波长、双缝间距d及屏到双缝的距离l之间的关系为_ 2薄膜干扰：利用薄膜(如肥皂液薄膜)_反射的光相遇而形成的图样中同一条亮(或暗)条纹上所对应的薄膜厚度_ 更加指点 1.只有相干光才能形成稳定的干扰图样 2单色光形成明暗相间的干扰条纹，白光形成彩色条纹 二、光
3、的衍射 根基导引 太阳光照着一块遮光板，遮光板上有一个较大的三角形孔太阳光透过这个孔，在光屏上形成一个三角形光斑请说明：遮光板上三角形孔的尺寸不断减小时，光屏上的图形将怎样变化？说出其中的道理 学识梳理 1光_的现象叫光的衍射 2发生明显衍射的条件：只有在障碍物的尺寸比光的波长小或者跟波长相差不多的条件下，才能发生明显的衍射现象 3泊松亮斑：当光照到不透光的小圆板上时，在圆板的阴影中心展现的亮斑(在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环) 更加指点 1.光的干扰、衍射和光的色散都可展现彩色条纹，但光学本质不同 2区分干扰和衍射，关键是理解其本质，实际应用中可从条纹宽度、条纹间距、亮度等方面加以区分
4、 三、光的偏振 根基导引 市场上有一种太阳镜，它的镜片是偏振片偏振片与普遍的有色玻璃片相比有什么优点？安装镜片时它的透振方向理应沿什么方向？利用偏振眼镜可以做哪些测验、做哪些检测？ 学识梳理 1偏振：光波只沿_的方向振动，称为光的偏振 2自然光：太阳、电灯等普遍光源发出的光，包含着在垂直于传播方向上沿_振动的光，而且沿各个方向振动的光波的_都一致，这种光叫做自然光 3偏振光：在_于传播方向的平面上，只沿某个特定方向振动的光，叫做偏振光光的偏振证明光是_自然光通过偏振片后，就得到了偏振光 更加指点 1.自然光通过偏振片后，就变成了偏振光 2平日我们所见的光，除直接从光源射来的以外都是不同程度的偏
5、振光. 考点一 光的干扰 考点解读 1明暗条纹的判断方法 (1)单色光 a如图1所示，光源S1、S2发出的光到屏上P点的路程差r2r1k(k0,1,2?)时，光屏上展现明条纹 b光的路程差r2r1(2k1)(k0,1,2?)时，光屏上展现暗条纹 2 图1 (2)白光：光屏上展现彩色条纹 (3)中央条纹为明条纹 2双缝干扰是等间距的，相邻明条纹(或暗条纹)间的距离与波长成正比(装置已确定的处境下)利用双缝干扰测验可测量光波的波长 3薄膜干扰 (1)如图2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 (2)光照射到薄膜上时，在膜的前外观AA和后外观BB分 别反射出来，形成两列频率一致
6、的光波，并且叠加 (3)原理分析 单色光 a在P1、P2处，两个外观反射回来的两列光波的路程差r等于波长的整数倍 图2 rn(n1,2,3?)，薄膜上展现明条纹 b在Q处，两列反射回来的光波的路程差r等于半波长的奇数倍r(2n1)(n 20,1,2,3?)，薄膜上展现暗条纹 白光：薄膜上展现水平彩色条纹 4薄膜干扰的应用 干扰法检查平面如图3所示，两板之间形成一楔形空气膜， 用单色光从上向下照射，假设被检平面是平整光滑的，我们 会查看到平行且等间距的明暗相间的条纹；若被检平面不 平整，那么干扰条纹发生弯曲 典例剖析 例1 如图4所示，在双缝干扰测验中，S1和S2为双缝，P是光屏的一点，已知P点
7、与S1、S2距离之差为2.1106 m，分别用A、 图3 上 B 两种单色光在空气中做双缝干扰测验，问P点是亮条纹还是暗条 纹？ (1)已知A光在折射率为n1.5的介质中波长为4107 m； (2)已知B光在某种介质中波长为3.15107 m，当B光从这种介 图4 质射向空气时，临界角为37； (3)若让A光照射S1，B光照射S2，试分析光屏上能查看到的现象 跟踪训练1 如图5所示，在双缝干扰测验中，已知SS1SS2，且S1、 S2到光屏上P点的路程差r1.5106 m. (1)当S为0.6 m的单色光源时，在P点处将形成_条纹 (2)当S为0.5 m的单色光源时，在P点处将形成_条纹(均 选
8、填“明”或“暗”) 处的光屏上，测得5条亮纹间的距离为7.5 mm.求这种单色光的波长 l 探究所得 掌管条纹间距公式x. d 跟踪训练2 薄膜干扰在科学技术上有很大应用如图6甲是干扰法检查平面示意图，图乙是得到的干扰图样，那么干扰图样中条纹弯曲处的凹凸处境是_(选填“上凸”或“下凹”) 图5 例2 用某一单色光做双缝干扰测验时，已知双缝间距离为0.25 mm，在距离双缝为1.2 m 图6 考点二 衍射与干扰的对比 考点解读 1衍射与干扰的对比 两种现象 对比工程 不 同 点 条纹宽度 条纹间距 亮度处境 条纹宽度不等，中央最宽 各相邻条纹间距不等 中央条纹最亮，两边变暗 条纹宽度相等 各相邻
9、条纹等间距 条纹明显，亮度根本相等 单缝衍射 双缝干扰 一致点 干扰、衍射都是波特有的现象，属于波的叠加；干扰、衍射都有明暗相间的条纹 更加指点 1.白光发生光的干扰、衍射和光的色散都可展现彩色条纹，但光学本质不同 2区分干扰和衍射，关键是理解其本质，实际应用中可从条纹宽度、条纹间距、亮度等方面加以区分 2干扰与衍射的本质：光的干扰条纹和衍射条纹都是光波叠加的结果，从本质上讲，衍射条纹的形成与干扰条纹的形成具有好像的原理在衍射现象中，可以认为从单缝通过两列或多列频率一致的光波，它们在屏上叠加形成单缝衍射条纹 典例剖析 例3 在杨氏双缝干扰测验中，假设 ( ) A用白光作为光源，屏上将呈现黑白相
10、间的条纹 B用红光作为光源，屏上将呈现红黑相间的条纹 C用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，屏上将呈现彩色条纹 D用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，屏上将呈现间距不等的条纹 跟踪训练3 在光的单缝衍射测验中可查看到明显的明暗相间的图样，图7的四幅图片中属于光的单缝衍射图样的是 ( ) 图7 Aa、c Bb、c Ca、d Db、d 考点三 光的偏振 考点解读 1偏振光的产生方式 (1)自然光通过起偏器：通过两个共轴的偏振片查看自然光，第一个偏振片的作用是把自然光变成偏振光，叫起偏器其次个偏振片的作用是检验光是否为偏振光，叫检偏器 (2)自然光射到两种介质的交界面上，假设光入射的方向适合，使
11、反射光和折射光之间的夹角恰好是90时，反射光和折射光都是偏振光，且偏振方向相互垂直 留神 不能认为偏振片就是刻有狭缝的薄片，偏振片并非刻有狭缝，而是具有一种特征，即存在一个偏振方向，只让平行于该方向振动的光通过，其他振动方向的光被吸收 了 2偏振光的理论意义及应用 (1)理论意义：光的干扰和衍射现象充分说领略光是波，但不能确定光波是横波还是纵波光的偏振现象说明光波是横波 (2)应用：照相机镜头、立体电影、消释车灯眩光等 典例剖析 例4 (1)肥皂泡在太阳光照射下呈现的彩色是_现象；露珠在太阳光照射下呈现的彩色是_现象；通过狭缝看太阳光时呈现的彩色是_现象 (2)只要波都具有衍射现象，而把光看作
12、直线传播的条件是_. 要使光产生明显的衍射，条件是_ (3)当狭缝的宽度很小并保持确定时，分别用红光和紫光照射狭缝，看到的衍射条纹的主要识别是_ (4)如图8所示，让太阳光或白炽灯光通过偏振片P和Q，以光的传播方向为轴旋转偏振片P或Q，可以看到透射光的强度会发生变化，这是光的偏振现象，这个测验说明_ 图8 跟踪训练4 光的偏振现象说明光是横波以下现象中不能反映光的偏振特性的是 ( ) A一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，透射光的强度发生变化 B一束自然光入射到两种介质的分界面上，当反射光线与折射光线之间的夹角恰好是90时，反射光是偏振光 C日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景象更明显 D通过手指间的缝隙查看日光灯，可以看到彩色条纹 A组 光的干扰 1关于光的干扰，以下说法中正确的是 ( ) A在双缝干扰现象里，相邻两明条纹和相邻两暗条纹的间距是不等的 B在双缝干扰现象里，把入射光由红光换成紫光，相邻两个明条纹间距将变宽 C只有频率一致的两列光波才能产生干扰 D频率不同
