光的特性讲解及题目分析.docVIP

辅导材料——光的特性 一、本讲内容 光的波动性 二、重点难点简析 1．光的干涉现象 （1）现象：两列相干光波在相遇的区域内叠加干涉，形成“有明有暗，明暗相间”的干涉纹。 （2）意义：光的干涉现象充分证实了光具有波动的特性。 （3）相干条件：频率相同；相差恒定。 （4）双缝干涉：由同一光源发出的光经双缝后获得的两列相干光波叠加而形成的干涉现象。若从双缝射出的是频率相同，相差为零的光波，则屏上到达双缝的路程差等于光的半波长的偶（奇）数倍处，将出现明（暗）纹。若双缝间距为d，上述关系式给出了一种“测量光波长”的方法。 波长和频率我们知道，波长与频率的乘积等于波速．各种色光在真空中的速度都等于c，如果用v表示光波的频率，则有c=λv．由于各种色光的波长不同，可见它们的频率也不相同．红光的波长最长，频率最小；紫光的波长最短，频率最大．下表是各种色光的频率和在真空中波长的范围： 光的波长也常用埃（A）作单位，1埃=10-10米．但埃不是国际制单位． 在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏上观察到彩色干涉条纹，若在双缝中的一缝前放一红色滤光用只能透过红光），另一缝前放一绿色滤光片（只能透过绿光），这时：　　A、只有红色和绿色的干涉条纹，其它颜色的双缝干涉条纹消失；　　B、红色和绿色的干涉条纹消失，其它颜色的干涉条纹仍然存在；　　C、任何颜色的干涉条纹都不存在，但屏上仍有亮光；　　D、屏上无任何亮光． 　　解：在双缝干涉实验中，白光通过单缝成为线光源，从单缝时出的光通过双缝分成两束光，它们在光屏上形成彩色的干涉条纹，现在两个缝前分别放上红色和绿色滤光片，红光和绿光的频率不同，不是相干光，所以屏上没有干涉条纹，只有亮光，选择项C正确 用白光做双缝干涉实验时，得到彩色的干涉条纹，下列正确的说法是：　　A、干涉图样的中央亮纹是白色的；　　B、在靠近中央亮纹两侧最先出现的是红色条纹；　　C、在靠近中央亮纹两侧最先出现的是紫色条纹；　　D、在靠近中央亮纹两侧最先出现的彩色条纹的颜色与双缝间距离有关 　　分析与解答：白光是各种不同色光组成的复色光，光屏中央到两狭缝距离相等，各色光经双缝到达光屏中央的路程差为零，在光屏中央均出现亮纹，各色光复合成白光，所以中央亮纹为白色由 可知．不同色光的干涉条纹间距 随波长的增大而增大，紫光的波长最短所以靠近中央亮纹两侧最先出现的是紫色条纹，选择项AC是正确的　　关于衍射的下列说法中正确的是：（ ）　　A、衍射现象中条纹的出现是光叠加后产生的结果　　B、从双缝干涉中也存在折射现象　　C、一切波都很容易发生明显的衍射现象　　D、影的存在是一个与衍射现象相矛盾的客观事实 　　分析与解答：　　对于选项A，衍射现象是光通过单缝或孔形成的，但通过单缝（或孔）很窄（小）这些光波在相遇的区域里必然发生叠加于是就出现了条纹．故A正确。对选项B双缝干涉中，每缝中透过的光自身必然发生衍射，因为它完全符合衍射的条件，故B亦正确　　至于选项C，一切波都能发生衍射，但并不是一切破都容易发生明显的衍射，要发生明显的衍射，必须满足小孔（或障碍物）的尺度小于或近似等于波长，而有些被长是极短的（例如γ射线）所以就不易发生明显的衍射现象，故C错，选项D也是错的，影的出现只不过是障碍物的尺度远远大于波长，没能发生明显衍射，而且衍射是波的本质属性，并不能以是否被发现而改变，仔细观察便会发现：影的边缘是模糊的，也就是说已经发生了衍射，但不明显罢了，实际上“影的出现”与“衍射条纹”是光波在不同条件下的表现．故选AB　关于光的衍射现象，下面说法正确的是（ ）　　A、红光的单缝衍射图样是红黑相间的直条纹　　B、白光的单缝衍射图样是白黑相间的直条纹　　C、光照到不透明小圆盘上出现泊松亮斑，说明发生了衍射　　D、光照到较大圆孔上出现大光斑，说明光沿直线传播，不存在光的衍射 　　分析与解答：　　单色光照到狭缝上产生的衍射图样是明暗相间的直条纹，白光的衍射图样是彩色条纹；光照到不透明圆盘上，在其阴影处出现亮点，是衍射现象．光的衍射现象只有明显与不明显之分，D项中屏上大光斑的边线很模糊，正是光的衍射造成的，不能认为不存在衍射现象．综合以上分析，选项A、C正确 关于电磁波谱的下列说法中正确的是（ ）　　A、伦琴射线是高速电子流射到固体上，使固体原子的内层电子受激发而产生的　　B、γ射线是原子的内层电子受激发而产生的　　C、紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射　　D、在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是γ射线 　　分析与解答：　　γ射线是原子核受激发产生的，故答案B不对，在电磁波谱中从无线电波到γ射线，波长逐渐减小，频率逐渐增大，而波长越大，波动性越强，越容易发生干涉、衍射现象，因此紫光应比紫外线更容易发生干涉和衍射现象，无线电波最容易发生