高考物理一轮专题 光的波动行突破课件 鲁科.ppt

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1、2021/8/11 星期三11光的干涉(1)产生稳定干涉的条件：两列光的相同(2)双缝干涉：由同一光源发出的光经两狭缝后形成两列相干光，两相干光在交叉区外形成稳定的干涉(明暗相间条纹)图样明纹区：两列相同的光到达某点的路程差为波长的 倍时，光在该处，出现频率频率整数整数相互加强相互加强亮条纹亮条纹2021/8/11 星期三2暗纹区：两列相同的光到达某点的路程差为半波长的倍时，光在该处，出现在用白光做双缝干涉实验时，中央为 明纹，两侧为的干涉条纹(3)薄膜干涉：概念：由薄膜反射的两列光波叠加而成图样：若入射光为单色光，可形成的干涉条纹；若入射光为白光，可形成的干涉条纹奇数奇数相互减弱相互减弱暗条

2、纹暗条纹白色白色不同颜色不同颜色两个面两个面亮暗相间亮暗相间彩色彩色2021/8/11 星期三32光的衍射(1)产生明显衍射的条件：障碍物或小孔的尺寸跟光波的波长 ，或比光波的波长(2)泊松亮斑：当光照射到不透明的小圆板上时，在圆板的出现的亮斑3光的偏振(1)光的偏振：自然光经过后变成偏振光，偏振光可以发生偏振现象光的偏振现象证明光是一种 (2)激光：是人工产生的的光，它具有3个特点：相近相近小小后面影子中心后面影子中心偏振片偏振片横波横波自然界中没有自然界中没有平行度好、高亮度、相干性平行度好、高亮度、相干性2021/8/11 星期三41如何获得相干光源(1)为了获得相干光源，将同一列光波分

3、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2021/8/11 星期三52干涉图样分析(1)用单色光做干涉实验时观察到的是明暗相间的条纹(2)用白光做干涉实验，可观察到光屏中央是白色的，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并混合成白色，但两侧因条纹间距不同而分开成彩色

4、2021/8/11 星期三62021/8/11 星期三73双缝干涉和白光色散的比较(1)形成原因不同：双缝干涉是光的干涉现象，棱镜的色散是光的折射现象(2)图样不同：由vf和nc/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2021/8/11 星期三8【案例1】在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏上观察到了彩色条纹，若在双缝中的一缝前放红色滤光片(只能透过红光)，另一缝前放绿色滤光片(只能透过绿光)，这时()A只有红色和绿色的干涉条纹，其他颜色的条纹消失

5、B红色和绿色的干涉条纹消失，其他颜色的条纹消失C任何颜色的条纹都不存在，但屏上光亮存在D屏上无任何光亮2021/8/11 星期三9【解析】双缝透过的红光和绿光的频率不同，不满足形成干涉的条件，不会出现干涉条纹，但是红光和绿光各自透过双缝会发生明显的衍射，因此屏上会出现衍射亮光【答案】C2021/8/11 星期三10【即时巩固1】(2010江苏高考)如图所示，在杨氏双缝干涉实验中，激光的波长为5.30107 m，屏上P点距双缝S1和S2的路程差为7.95107 m，则在这里出现的应是_(填“明条纹”或“暗条纹”)现改用波长为6.30107 m的激光进行上述实验，保持其他条件不变，则屏上的条纹间距

6、将_(填“变宽”“变窄”或“不变”)2021/8/11 星期三11【解析】由光的干涉规律，P处为振动减弱点【答案】暗条纹变宽2021/8/11 星期三12考点二干涉与衍射的比较1干涉与衍射的比较种类项目单缝衍射双缝干涉不同点条纹宽度条纹宽度不等，中央最宽条纹宽度相等条纹间距各相邻条纹间距不等各相邻条纹等间距亮度中央条纹最亮，两边变暗清晰条纹，亮度基本相等相同点干涉、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2021/8/11 星期三132.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

7、，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2021/8/11 星期三14【案例2】(2009福建高考)光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是()A用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象B用棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象C在光导纤维束内传送图象是利用光的色散现象D光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象2021/8/11 星期三15【解析】用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的薄膜干涉现象，A错；用棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的折射形成的色散现象，B错；在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射

8、现象，C错；光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，D对【答案】D2021/8/11 星期三16【即时巩固2】如图甲所示，在一块平板玻璃上放置一平凸薄透镜，在两者之间形成厚度不均匀的空气膜，让一束单一波长的光垂直入射到该装置上，结果在上方观察到如图乙所示的同心内疏外密的圆环状干涉条纹，称为牛顿环，以下说法正确的是()2021/8/11 星期三17A干涉现象是由于凸透镜上下表面反射光叠加形成的B干涉现象是由于凸透镜上表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的C干涉条纹不等距是因为空气膜厚度不是均匀变化的D干涉条纹不等距是因为空气膜厚度是均匀变化的【解析】由于在凸透镜和平板玻璃之间形成了空气薄膜，所以形

9、成相干光的反射面是凸透镜的下表面和平板玻璃的上表面之间的空气薄膜的上下两个表面，故A、B错；由于凸透镜的下表面是圆弧面，所以形成的薄膜厚度不是均匀变化的，形成的干涉条纹是不等间距的，故C对，D错【答案】C2021/8/11 星期三18【案例3】(2010上海高考)利用发波水槽得到的水面波形如图a、b所示，则()A图a、b均显示了波的干涉现象B图a、b均显示了波的衍射现象C图a显示了波的干涉现象，图b显示了波的衍射现象D图a显示了波的衍射现象，图b显示了波的干涉现象2021/8/11 星期三19【解析】图a中可以看出只有一条狭缝，穿过水波发生明显的衍射；图b中有两个振源，有些区域振动加强，有些区域振动减弱，是干涉现象故D项正确【答案】D2021/8/11 星期三20【即时巩固3】如图所示，a、b、c、d四个图是不同的单色光形成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是光的干涉图样Bc、d是光的干涉图样C形成a图样的光的波长比形成b图样光的波长短D形成c图样的光的波长比形成d图样光的波长短2021/8/11 星期三21【答案答案】A2021/8/11 星期三222021/8/11 星期三23