《高考物理一轮复习 第十六章 光学 电磁波 相对论 16.2 电磁波 光的波动性 相对论课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理一轮复习 第十六章 光学 电磁波 相对论 16.2 电磁波 光的波动性 相对论课件（35页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第十六章光学电磁波相对论第十六章光学电磁波相对论选考部分选考部分 选修选修3-4第第2节节 光的干涉衍射偏振光的干涉衍射偏振 栏栏 目目 导导 航航1234抓知识点抓重难点课时跟踪检测抓易错点抓知识点抓知识点 用心研读用心研读 领悟细微深处领悟细微深处1一、光的干涉1定义两列_、_、_相同的光波相叠加，某些区域出现振动加强，某些区域出现振动减弱，并且加强区域和减弱区域总是相互间隔的现象叫光的干涉现象2双缝干涉(1)现象：单色光干涉时观察到明暗相间的条纹；白光双缝干涉的现象为中央是_条纹，两边是_条纹(2)亮、暗条纹的判断：xn(n0,1,2，)，即到双缝的距离差为波长的_倍的点出现亮条纹；xn
2、(n0,1,2，)，即到双缝的距离差为半波长_倍的点出现暗条纹频率频率相位相位振动方向振动方向白色白色彩色彩色整数整数奇数奇数3薄膜干涉光照射到薄膜上时，薄膜_表面反射的两列光相叠加，发生干涉现象若入射光为单色光，可形成明暗相间的干涉条纹；若入射光为白光，可形成彩色的干涉条纹前、后前、后二、光的衍射1定义光离开直线路径绕到障碍物_的现象叫光的衍射，衍射产生的明暗条纹或光环叫衍射图样2发生明显衍射的条件只有当障碍物的_跟光的波长相比差不多，甚至比光的波长还_的时候，衍射现象才会明显阴影里阴影里尺寸尺寸小小3衍射图样(1)单缝衍射单色光：明暗相间的不等距条纹，中央亮纹最宽最亮，两侧条纹具有_性白光
3、：中间为宽且亮的白色条纹，两侧是窄且暗的彩色条纹，最靠近中央的是紫光，远离中央的是红光(2)圆孔衍射：明暗相间的不等距圆环，圆环面积远远超过孔的直线照明的面积(3)圆盘衍射：明暗相间的不等距圆环，中心有一亮斑，称为_亮斑(证实波动性)对称对称泊松泊松三、光的偏振1偏振现象横波只沿某一_振动，称为波的偏振现象2自然光若光源发出的光，包含着在垂直于光传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿各个方向振动的光波的_都相同，这种光叫自然光特定方向特定方向强度强度3偏振光在垂直于光传播方向的平面上，只沿一个_振动的光，叫偏振光例如：自然光通过偏振片后，就得到了偏振光见示意图特定方向特定方向加深理解三种衍射图样
4、1单缝衍射(1)单色光：中央为亮且宽的条纹，两侧为明暗相间的条纹，且越靠外，亮条纹的亮度越弱，宽度越小；中央亮条纹的宽度及条纹间距跟入射光的波长及单缝的宽度有关，入射光的波长越长，单缝越窄，中央亮条纹的宽度及条纹间距就越宽(2)白光：中央为亮且宽的白色条纹，两侧为亮度逐渐变暗、宽度逐渐变窄的彩色条纹，其中最靠近中央的色光是紫光，离中央最远的是红光2圆孔衍射(1)单色光：中央是大且亮的圆形亮斑，周围分布着明暗相间的同心圆环，且越靠外，圆形亮条纹的亮度越弱，宽度越小；中央圆形亮斑的大小与入射光的波长及圆孔大小有关，入射光的波长越长，圆孔越小，中央亮斑的直径越大；亮环或暗环间的距离随圆孔半径的增大而
5、减小(2)白光：中央是大且亮的白色亮斑，周围是彩色的同心圆环3圆盘衍射泊松亮斑图样中央有个亮斑泊松亮斑，周围分布着明暗相间的同心圆环，而且背景是明亮的；亮环或暗环的间距随圆盘半径的增大而减小判断正误1薄膜干涉是薄膜前、后表面的反射光叠加产生的，所以要观察薄膜干涉条纹，应该从光源一侧观察( )2太阳、电灯等普通光源发出的光都是自然光( )3当光照到不透明的半径很小的圆盘上时也会产生衍射现象( )4颜色不同的光可以发生干涉现象( )5只有频率相同的两列光波才能产生干涉( )6在双缝干涉实验中，双缝的作用是使白光变成单色光( )7阳光下茂密的树荫中地面上的圆形亮斑是光的衍射形成的( )8自然光是偏振
6、光( ) 即时突破即时突破抓重难点抓重难点 动手演练动手演练 掌握提分技巧掌握提分技巧2单缝衍射与双缝干涉的比较重难点重难点 1光的干涉及衍射光的干涉及衍射 两种现象两种现象比较项目比较项目单缝衍射单缝衍射双缝干涉双缝干涉不不同同点点条纹宽度条纹宽度条纹宽度不等，中央最宽条纹宽度不等，中央最宽条纹宽度相等条纹宽度相等条纹间距条纹间距各相邻条纹间距不等各相邻条纹间距不等各相邻条纹等间距各相邻条纹等间距亮度情况亮度情况中央条纹最亮，两边变暗中央条纹最亮，两边变暗条纹清晰，亮度基本相等条纹清晰，亮度基本相等相同点相同点干涉、衍射都是波特有的现象，属于波的叠加；干涉、衍射都有明暗相间的条纹干涉、衍射都
7、是波特有的现象，属于波的叠加；干涉、衍射都有明暗相间的条纹关于杨氏双缝干涉实验，下列说法正确的是()A单缝的作用是获得频率相同的两相干光源B双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光源C光屏上距两缝的路程差等于半个波长的整数倍处出现暗条纹D照射到单缝的单色光的频率越高，光屏上出现的条纹越宽例例 1【答案【答案】B (多选)抽制高强度纤维细丝可用激光监控其粗细，如右图所示，激光束越过细丝时产生的条纹和它通过遮光板的同样宽度的窄缝规律相同观察光束经过细丝后在光屏上所产生的条纹即可判断细丝粗细的变化，下列叙述中正确的是()A这里应用的是光的衍射现象B这里应用的是光的干涉现象C如果屏上条纹变宽，表明抽制
8、的丝变粗D如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细【解析】由于是激光束越过细丝即绕过障碍物，所以是光的衍射现象，当抽制的丝变细的时候，丝的直径较接近激光的波长，条纹间距就大，A、D正确【答案】AD例例 2劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如下图甲所示，将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如图乙所示，干涉条纹有如下特点：跟踪训练跟踪训练 1任意一条亮条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；任意相邻亮条纹和暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定现若在图甲的装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，从上往下观
9、察到的干涉条纹()A变疏B变密C.不变D消失解析：如图所示，若抽去一张纸片，则三角截面空气层的倾角变小，则干涉条纹变疏，A正确答案：A(多选)如下图所示，甲、乙为单色光通过窄缝后形成的明暗相间的两种条纹图样下列选项中说法正确的是()A甲为单缝衍射的图样B乙为双缝干涉的图样C甲为双缝干涉的图样D乙为单缝衍射的图样答案：AB跟踪训练跟踪训练 2自然光和偏振光的比较重难点重难点 2光的偏振现象光的偏振现象 自然光自然光(非偏振光非偏振光)偏振光偏振光光的来源光的来源直接从光源发出的光直接从光源发出的光自然光通过起偏器后的光自然光通过起偏器后的光光的振动方向光的振动方向在垂直于光的传播方向的平面内，光
10、在垂直于光的传播方向的平面内，光振动沿任意方向，且沿各个方向振动振动沿任意方向，且沿各个方向振动的光的强度相同的光的强度相同在垂直于光的传播方向的平面内，光振动沿特在垂直于光的传播方向的平面内，光振动沿特定方向定方向如图所示，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()AA、B均不变BA、B均有变化CA不变，B有变化DA有变化，B不变例例 2【解析】白炽灯光包含向各方向振动的光，且各个方向振动的光的强度相等，所以旋转偏振片P时各方向透射光强度相同，故A点光的强度不变；白炽灯光经偏振片P后变为偏振光，当P旋转时，只有与Q的
11、偏振方向一致时才有光透过，因此B点的光强有变化，选项C正确【答案】C奶粉中碳水化合物(糖)的含量是一个重要的指标，可以用“旋光法”来测量糖溶液的浓度，从而鉴定含糖量偏振光通过糖的水溶液后，偏振方向会相对于传播方向向左或向右旋转一个角度，这一角度称为“旋光度”，的值只与糖溶液的浓度有关，将的测量值与标准值相比较，就能确定被测样品的含糖量了如下图所示，S是自然光源，A、B是偏振片，转动B，使到达O处的光最强，然后将被测样品P置于A、B之间跟踪训练跟踪训练 3(1)偏振片A的作用是_(2)偏振现象证明了光是一种_(3)(多选)以下说法中正确的是()A到达O处光的强度会明显减弱B到达O处光的强度不会明
12、显减弱C将偏振片B转动一个角度，使得O处光强度最强，偏振片B转过的角度等于D将偏振片A转动一个角度，使得O处光强度最强，偏振片A转过的角度等于解析：(1)自然光源发出的光不是偏振光，但当自然光经过偏振片后就变成了偏振光，因此偏振片A的作用是把自然光变成偏振光(2)偏振现象证明了光是一种横波(3)因为A、B的透振方向一致，故A、B间不放糖溶液时，自然光通过偏振片A后变成偏振光，通过B后到O.当在A、B间加上糖溶液时，由于糖溶液的旋光作用，使通过A的偏振光的振动方向转动了一定角度，使通过B到达O的光的强度不是最大，但当B转过了一个角度，恰好使透振方向与经过糖溶液后的偏振光的振动方向一致时，O处光强
13、又为最强，故B的旋转角度即为糖溶液的旋光度若偏振片B不动而将A旋转一个角度，再经糖溶液旋光后光的振动方向恰与B的透振方向一致，则A转过的角度也为，故选项A、C、D正确答案：(1)把自然光变成偏振光(2)横波(3)ACD抓易错点抓易错点 亲身体会亲身体会 击破薄弱环节击破薄弱环节3(多选)在双缝干涉实验中，双缝到光屏上的P点的距离之差x0.6 m，分别用频率为f15.01014 Hz和f27.51014 Hz的单色光垂直照射双缝，则P点出现明、暗条纹的情况是()A用频率f1的单色光照射时，出现明条纹B用频率f2的单色光照射时，出现暗条纹C用频率f2的单色光照射时，出现明条纹D用频率f1的单色光照
14、射时，出现暗条纹例例 1易错点易错点 1光的干涉中明暗条纹产生的条件光的干涉中明暗条纹产生的条件 【答案】AB【错后感悟】计算时没注意到是半波长的整数倍.(多选)如图所示，a、b、c、d四个图是不同的双缝干涉或单缝衍射图样分析各图样的特点可以得出的正确结论是()Aa、b是光的双缝干涉图样，c、d是光的单缝衍射图样Ba、b是光的单缝衍射图样，c、d是光的双缝干涉图样Ca、b实验装置一样时，形成a图样光的波长比形成b图样光的波长长Dc、d实验装置一样时，形成c图样光的波长比形成d图样光的波长长例例 2易错点易错点 2单缝衍射与双缝干涉图样区分单缝衍射与双缝干涉图样区分【解析】干涉图样的条纹等间距，
15、故a、b是光的双缝干涉图样；单缝衍射图样的中间条纹的宽度比较大，所以c、d是光的单缝衍射图样，故A正确，B错误；无论是干涉还是衍射，形成的条纹间距大的波长长，故C正确，D错误【答案】AC【错后感悟】单缝衍射图样的中间条纹的宽度比较大.下列现象中，属于光的色散的是()A雨后天空出现彩虹B通过一个狭缝观察日光灯可以看到彩色条纹C海市蜃楼现象D日光照射在肥皂膜上出现彩色条纹例例 3易错点易错点 3薄膜干涉和色散易混薄膜干涉和色散易混 【解析】彩虹是因为阳光射到空中接近圆形的小水滴，造成色散及反射而成，A正确；通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹是单缝衍射的结果，B错误；海市蜃楼是由于不同的空气层有不同的密度，而光在不同的密度的空气中又有着不同的折射率，属于全反射的现象，C错误；日光照射在肥皂膜上出现彩色条纹，属于薄膜干涉现象，D错误【答案】A【错后感悟】薄膜干涉形成是因为两列波的叠加Thank you for watching
