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1、准兑市爱憎阳光实验学校高三物理第二十章准兑市爱憎阳光实验学校高三物理第二十章 光的光的波动性波动性一.本周教学内容：第二十章光的波动性第一节光的干预薄膜干预第二节光的衍射二.知识要点：1.了解光波干预的原理，掌握相邻两亮纹或暗纹间的距离与光波的波长、两缝的缝宽、双缝与屏的距离之间的关系。2.了解薄膜干预的原理。会区分色散和薄膜干预图像。知道干预原理在实际问题中的一些用。3.了解衍射现象。知道产生明显衍射现象的条件。会区分干预和衍射图像。三.疑难辨析：1.干预是两列频率相同的光在空间相遇时叠加，某些区域的光，某些区域的光减弱，并且和减弱的区域互相间隔，出现稳的明暗相间的干预条纹。干预条件：在理解
2、光的干预时，注意相干光源的条件是两列光频率相同，振动方向相同且相差恒。这些条件在机械波中容易满足，但对光波不易满足。即使是“频率相同的单色光源发出的两束光，也不能保持恒的相差，必须把同一个光源发出的束光设法分成两束，才能得到相干光源。对干预现象的分析，一般有两种方法：直接法：两列波的峰与峰、谷与谷相遇那么为点，两列波的峰与谷、谷与峰相遇那么为减弱点；光程差法：如果两列波传到某点的路程差 k其中k为整数，为波长，那么该点为点，如果两列波传到某点的路程差(2k 1)/2，那么该点为减弱点。双缝干预条纹宽度：设两缝之距离为d，缝到屏之距离为l，那么相邻两亮暗条纹间距xld。2.薄膜干预原理：薄膜干预
3、是光照射到薄膜上时，被膜的前、后外表反射的两列光相叠加产生的一种干预现象。干预现象的用：薄膜干预常用于检查平面的平整度和用于镜头的增透膜。增透膜的最小厚度是光在增透膜中的光波波长的14，此时，从膜前、后外表反射的两列光波互相抵消，整个膜的外表是一个暗区，不产生明暗相间的条纹。在光的薄膜干预中，前、后外表反射光的路程差由膜的厚度决，所以薄膜干预中同明条纹或同暗条纹出现在膜的厚度相同的地方。由于光波波长极短，因此做薄膜干预所用介质膜足够薄，才能观察到干预条纹。3.光的衍射是光离开直线路径而绕到障碍物或孔阴影里的现象。衍射条件：能够发生明显的光衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸比光的波长小，或者与光波
4、长相差不多。著名的泊松亮斑就是典型的光的衍射现象。4.光的干预条纹和衍射条纹都是光波叠加的结果，但存在明显的区别：双缝干预条纹是间距亮度的，而单缝衍射条纹除明条纹最宽最亮外，两侧条纹亮度显著减小对着日光从两铅笔的窄缝中看到的彩色条纹是光的衍射现象。例 l 试分析白光通过双缝在屏上的干预图样。解：解：由图可知各种色光到屏中间 O 的光程差 r2 r1均为零，所以各种色光在 O 点是点，这些的各种色光合成后为白色明亮光带。由 O 向 P 移动，光程差由零逐渐增大，因可见光中紫光波长最短，单看暗纹情况，最先出现的是紫光暗纹。再依次出现靛、蓝、绿、黄、橙、红暗纹，同时单看亮纹时最先出现的亮纹也是紫色亮
5、纹，再依次出现靛、蓝、绿、黄、橙、红亮纹。综合上述分析：白光通过双缝在屏上的干预图样是为白亮纹，两边是对称的明暗相间的彩色条纹，并且同种色光的亮纹间距相。例 2 用单色光做双缝干预时，屏上一点 P 到双缝的路程差1.5106m，当单色光波长1 0.5m时，P 点将形成亮纹还是暗纹，假设单色光波长2 0.6m呢？此时在亮纹和 P 点之间有几条暗纹？答案：答案：亮纹；暗纹，两条例 3 如以下图所示是用干预法检查某块厚玻璃的上外表是否平整的装置，所用的单色光是用光源加滤光片产生的。检查中所观察到的干预条纹是由以下哪两个外表反射的光线叠加而成的A.a 的上外表和 b 的下外表B.a 的上外表和 b 的
6、上外表C.a 的下外表和 b 的上外表D.a 的下外表和 b 的下外表答案：答案：C例 4 以下关于单缝衍射的图像的说法中，正确的选项是A.它与双缝干预产生的图像相同，各亮纹宽、亮、间距B.各明条纹亮度相同，而宽度不同C.各明条纹亮度不同，宽度不同D.明条纹的亮度和宽度都最大答案：答案：C、D例 5 在用单色光照射单缝观察衍射的中，以下哪些说法是正确的A.缝越窄，衍射现象越显著B.缝越宽，衍射现象越显著C.照射光的波长越长，衍射现象越显著D.照射光的频率越高，衍射现象越显著答案：答案：A、C1.用单色光做双缝干预时A.屏上到双缝的路光程差于波长整数倍处出现明条纹B.屏上到双缝的路光程差于半波长
7、整数倍处，可能是明条纹，也可能是暗条纹C.屏上的明条纹一是两列光波的波峰与波峰相遇的地方D.屏上的明条纹是两列光波的波峰与波谷相遇的地方2.用双缝观察光的干预时双缝到光屏上一点P的距离之差为 0.6m，假设分别用频率为f1414110 Hz、f25l0 Hz 的单色光照射双缝，那么P点出现明暗纹的情况是A.用f1照射出现明纹，用f2照射出现暗纹B.用f1照射出现明纹，用f2照射出现明纹C.用f1照射出现暗纹，用f2照射出现明纹D.用fl照射出现暗纹，用f2照射出现暗纹3.对两列光波在空中叠加，以下说法中正确的选项是A.不同的色光有可能产生干预现象B.不同的色光不可能产生干预现象C.光的强度不同
8、有可能产生干预现象D.光的强度不同不可能产生干预现象4.在双缝干预中，在保持双缝间的距离不变，缝到屏的距离也不变的条件下，分别用黄光和蓝光做以下说法哪个符合实际A.黄光的干预条纹间隔比蓝光大，因为黄光的波长比蓝光小B.黄光的干预条纹间隔比蓝光大，因为黄光的波长比蓝光大C.黄光的干预条纹间隔比蓝光小，因为黄光的波长比蓝光大D.黄光的干预条纹间隔比蓝光小，因为黄光的波长比蓝光小5.一束单色平行光，通过双缝后在屏上得到干预条纹以下说法中正确的选项是A.相邻明条纹或暗条纹之间的距离不相B.用红光做比用紫光得到的相邻明条纹或暗条纹之间的间隔大C.屏上某点到双缝的距离之差于半个波长的整数倍时，这点将出现暗
9、条纹D.如果改用白光做，相邻条纹之间的距离是相的6.以下关于“用卡尺观察光的衍射现象的描述中，正确的选项是A.除线状白炽灯外，其他任何光源都不能观察到光的衍射现象B.用白炽灯作光源时，无论如何也观察不到光的衍射现象C.用线状白炽灯作光源时，所观察到的衍射条纹是彩色的D.用线光源所观察到的衍射条纹是彩色的7.以下现象中能产生明显衍射现象的是A.光的波长比孔或障碍物的尺寸大B.光的波长与孔或障碍物的尺寸可相比C.光的波长于孔或障碍物的尺寸 D.光的波长比孔或障碍物的尺寸小得多8.最早提出光的波动说的物理学家是，最先用证具有波动性的物理学家是。9.如下图的杨氏双缝干预图中，小孔 S1、S2发出的光在
10、像屏某处叠加时，如果光程差为时就，形成明条纹。如果光波波长是 400nm，屏上 P点与 S1、S2距离差为 1800nm，那么 P 处将是条纹。10.以下哪些是属于薄膜干预现象A.雨后美丽的彩虹B.阳光照在肥皂膜上的彩色条纹C.阳光下水面上的油膜的彩色条纹D.阳光通过三棱镜后得到的彩色条纹11.光学镜头涂一层薄膜叫做增透膜，以下说法中正确的选项是A.增透膜的作用是为了减少光的反射损失增强透射光的强度B.增透膜的厚度于入射光在真空中波长的14C.增透膜的厚度于入射光在薄膜中波长的14D.因为增透膜的厚度一般选为适合绿光反射时相互抵消，红光、紫光的反射不能完全抵消，所以涂有增透膜的镜头呈淡紫色12
11、.取两块平玻璃片，合在一起用手捏紧，会从玻璃板上看到彩色条纹，这是光的干预现象，有关这一干预的以下说法中正确的选项是A.这是上、下两块玻璃板的上外表反射的光干预的结果B.这是上面那块玻璃板的上、下两个外表的反射光干预的结果C.这是两玻璃板间的空气薄层上、下两外表反射的光相干预的结果D.这是下面那块玻璃板的上，下两个外表的反射光相干预的结果13.如以下图所示是通过游标卡尺两测脚间的狭缝观察白炽灯线光源时所拍下的四张照片，从照片1到4，游标卡尺两测脚间的宽度是由变的；照片4条纹的颜色是色。参考答案参考答案 1.A、B 2.C 3.B、C4.B 5.B 6.C7.A、B、C 8.惠更斯，托马斯 扬9.波长整数倍，暗10.B、C 11.A、C、D 12.C 13.大，小，白