光学 光的本性.ppt

解析思路：撤去纸片后,劈形空气薄膜的坡度减缓,相同水平距离上空气薄膜的厚度变化减小,以致干涉时光程差变化减小,条纹变宽,数变少,故A正确. 点评：要正确分析本题必须对薄膜干涉产生的原因,条纹分布与薄膜厚度的关系有明确的认识. 变式训练2：登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射,尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射,否则将会严重地损伤视力.有人想利用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛伤害的眼镜.他选用的薄膜材料的折射率为n=1.5,所要消除的紫外线的频率为ν=8.1×1014 Hz,那么他设计的这种“增反膜”的厚度至少是（ ）A.9.25×10-8 m B.1.85×10-7 mC.1.23×10-7 m D.6.18×10-8 m 答案：C 解析：为了减少进入眼睛的紫外线,应使入射光分别从该膜的前后两个表面反射出来形成的光叠加后加强,则光程差(大小等于薄膜厚度d的2倍)应等于光在薄膜中的波长λ′的整数倍,即2d=Nλ′(N=1,2,……),因此,膜的厚度至少是紫外线在膜中波长的1/2.紫外线在真空中的波长是λ=c/ν=3.7×10-7 m,在膜中的波长是λ′=λ/n=2.47×10-7 m,故膜的厚度至少是1.23×10-7 m. 考点3 光的衍射例3对于光的衍射的定性分析,下列说法中正确的是( )A.只有障碍物或孔的尺寸可以跟光波波长相比甚至比光的波长还要小的时候,才能明显地产生光的衍射现象B.光的衍射现象是光波相互叠加的结果C.光的衍射现象否定了光的直线传播的结论D.光的衍射现象说明了光具有波动性 答案:ABD 解析思路：光的干涉和衍射现象无疑说明了光具有波动性,而小孔成像说明光沿直线传播,而要出现小孔成像现象,孔不能太小,可见光的直线传播规律只是近似的,只有在光波波长比障碍物小得多的情况下,光才可以看作是直线传播的,所以光的衍射现象和直线传播并不矛盾,它们是在不同条件下出现的两种光现象,上述选项中正确的有A、B、D. 点评：衍射的现象是干涉的结果. 变式训练3：在所示图中,A、B两幅图是由单色光分别入射到圆孔而形成的图像,其中图A是光的________(填“干涉”或“衍射”)图像.由此可以判断出图A所对应的圆孔的孔径________（填“大于”、“小于”或“等于”）图B所对应的圆孔的孔径. 衍射 小于 解析：A图是光的圆孔衍射图.B图呈现的是小孔形状,故为光的直线传播,因此形成B图的圆孔大小比波长大得多,形成A图时,圆孔大小和波长相当或比波长小,故A对应的圆孔孔径小于B对应的圆孔孔径. 笑对高考第三关 技巧关考 技 精 讲 一、如何获得相干光源:1.为了获得相干光源,科学家们采用了“一分为二”的方法，将同一列光波分解成两列光波，它们具有相同的频率和恒定的相位差，经过不同的路程然后相遇，产生稳定的干涉现象.杨氏实验和薄膜干涉的相干光源都是这样获得的. 2.由于不同光源发出的光频率一般不同,即使是同一光源,它的不同部位发出的光也不一定有相同的频率和恒定的相位差,故一般情况下不易观察到光的干涉现象. 二、干涉图样分析:1.用单色光做干涉实验观察到的明暗相间的条纹.2.用白光做干涉实验,可观察到光屏上中央是白色的,但两侧出现彩色条纹.这是因为白光是由不同单色光复合而成,从红光到紫光其波长由大到小,它们的干涉条纹间距也是从大到小,屏中央各色光都得到加强混合成白色,但两侧因条纹间距不同而分开成彩色,而且同一级条纹内紫外红. 三、薄膜干涉的条纹与膜的厚度的关系在薄膜干涉中,从膜的前后表现反射的光的路程差由膜的厚度决定,故在薄膜干涉中,同一亮条纹或同一暗条纹应出现在膜的厚度相同的地方,由于光波的波长极短,因此做薄膜干涉实验时所用介质膜应足够薄,才能观察到干涉条纹. 四、双缝干涉和棱镜使白光色散的比较1.形成原因不同:双缝干涉是光的干涉现象,棱镜色散是光的折射现象.2.图样不同:由v=λν和n=c/v可知,在同一种介质中,红光的频率最低,折射率最小,速度最大,波长最大,依次为红橙黄绿蓝靛紫.所以双缝干涉中红光相邻亮纹间距最大,紫光最小;棱镜色散中红光偏转角最小,紫光最大. 五、干涉与衍射的理解1.干涉与衍射的比较 2.对干涉与衍射本质的理解：光的干涉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涉条纹的形成具有相似的原理.在衍射现象中,可以认为从单缝通过两列或多列频率相同的光波,它们在屏上叠加形成单缝衍射条纹. 考 向 精 测 考向 干涉的成因及现象 用氦氖激光器进行双缝干涉实验，已知使用的双缝间的距离d=0.1 mm，双缝到屏的距离L=6.0 m，测得屏上干涉条纹中亮纹的间距是3.8 cm