选修3-4 第二章 第2讲.pptVIP

第2讲 光的波动性 知识点 1 光的干涉 Ⅰ 1.产生条件 两列光的_____相同，振动方向_____，且具有恒定的相位差，才能产生稳定的干涉图样。 2.两种典型的干涉 (1)杨氏双缝干涉。 ①原理如图所示。 频率 相同 ②明、暗条纹的条件。 单色光：形成_________的条纹，中央为明条纹。 a.光的路程差r2-r1=____(k=0，1,2…),光屏上出现明条纹。 b.光的路程差r2-r1= (k=0,1,2…),光屏上出现暗条 纹。 白光：光屏上出现_____条纹，且中央亮条纹是_____(填写 颜色)。 ③条纹间距公式：Δx= 。 明暗相间 kλ 彩色 白色 (2k+1) (2)薄膜干涉。 ①相干光：光照射到透明薄膜上，从薄膜的两个表面_____的 两列光波。 ②图样特点：同双缝干涉，同一条亮(或暗)纹对应薄膜的 _____相等。 反射 厚度 知识点 2 光的衍射 Ⅰ 1.发生明显衍射的条件 只有当障碍物的尺寸与光的波长_________，甚至比光的波长 _____的时候，衍射现象才会明显。 2.衍射条纹的特点 (1)单缝衍射：单色光的衍射图样为中间_______的单色条纹， 两侧是_________的条纹，条纹宽度比中央窄且暗；白光的衍 射图样为中间宽且亮的白条纹，两侧是渐窄且暗的彩色条纹。 相差不多 还小 宽且亮 明暗相间 (2)圆孔衍射：明暗相间的_______圆环。 (3)泊松亮斑(圆盘衍射)：当光照到_______(选填“透明”或 “不透明”)的半径很小的小圆盘上时，在圆盘的阴影中心出 现_____(在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环)。 不等距 不透明 亮斑 知识点 3 光的偏振现象 Ⅰ 1.偏振 光波只沿_________的方向的振动。 2.自然光 太阳、电灯等普通光源发出的光，包括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_____都相 同，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。光 的偏振证明光是_____。自然光通过偏振片后，就得到了偏振 光。 某一特定 一切方向 强度 垂直 横波 知识点 4 实验:用双缝干涉测光的波长 1.实验目的 (1)观察双缝干涉图样，掌握实验方法。 (2)测定单色光的波长。 2.实验原理 相邻两条明条纹间距Δx与入射光波长λ，双缝S1、S2间距d及 双缝与屏的距离l满足的关系式为： 。 3.实验器材 双缝干涉仪、光具座、光源、学生电源、导线、滤光片、单 缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头、刻度尺。 4.实验步骤 (1)安装仪器。 ①将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上。 ②接好光源，打开开关，使白炽灯正常发光。调节各部件的高度，使光源灯丝发出的光能沿轴线到达光屏。 ③安装单缝和双缝，中心位于遮光筒的轴线上，使双缝和单缝的缝平行。 (2)观察与记录。 ①调单缝与双缝间距为5～10 cm时，观察白光的干涉条纹。 ②在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹。 ③调节测量头，使分划板中心刻度线对齐第1条亮条纹的中 心，记下手轮上的读数a1;转动手轮，使分划板向一侧移动， 当分划板中心刻度线与第n条相邻的明条纹中心对齐时，记下 手轮上的刻度数a2，则相邻两条纹间的距离 ④换用不同的滤光片，测量其他色光的波长。 (3)数据处理。 用刻度尺测量出双缝到光屏间的距离l，由公式 计算 波长，重复测量、计算，求出波长的平均值。 【思考辨析】 (1)两个相同亮度的烛焰是相干光源。( ) (2)纵波也能发生偏振现象。( ) (3)光的颜色取决于折射率。( ) (4)只有频率相同的两列光波才能产生干涉。( ) (5)在双缝干涉实验中，双缝的作用是使白光变成单色光。 ( ) (6)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。( ) (7)自然光是偏振光。( ) 分析:出自一个光源的两束光才是相干光源，(1)错。偏振现象是横波特有的现象，(2)错。光的频率决定光的颜色，(3)错。 两列光波产生干涉时，频率必须相同，(4)对。在双缝干涉实验中，双缝的作用是形成相干光源，(5)错。阳光下茂密的树荫中地面上的圆形亮斑是小孔成像，(6)错。自然光不是偏振光，经过偏振片后的自然光才是偏振光，(7)错。 考点 1 光的干涉、衍射及偏振(三年4考) 对比分析 【考点解读】 1.单缝衍射与双缝干涉的比较 干涉、衍射都是波特有的现象;干涉、衍射都有明暗相间的条纹 相 同 点 条纹清晰,亮度基本相等 中央条纹最亮,两边变暗 亮度情况 各相邻条纹等间距 各相邻条纹间距不等 条纹间距 条纹宽度相等 条纹宽度不等,中央最宽