讲义：第12章第4讲规范.doc

考点一　光的干涉现象 1．产生条件 两列光的频率相同，振动方向相同，且具有恒定的相位差，才能产生稳定的干涉图样． 2．杨氏双缝干涉 (1)原理如图1所示． 图1 (2)亮、暗条纹的条件． ①单色光：形成明暗相间的条纹，中央为亮条纹． a．光的路程差Δr＝r2－r1＝kλ(k＝0,1,2，…)，光屏上出现亮条纹． b．光的路程差Δr＝r2－r1＝(2k＋1)(k＝0,1,2，…)，光屏上出现暗条纹． ②白光：光屏上出现彩色条纹，且中央亮条纹是白色(填写颜色)． (3)条纹间距公式：Δx＝λ. 3．薄膜干涉 (1)相干光：光照射到透明薄膜上，从薄膜的两个表面反射的两列光波． (2)图样特点：同双缝干涉，同一条亮(或暗)条纹对应的薄膜的厚度相等．单色光照射薄膜时形成明暗相间的条纹，白光照射薄膜时形成彩色条纹． 1．[光的干涉现象的判断](多选)下列属于光的干涉现象的是(　　) 答案　BC 解析　图A属于单缝衍射，图B属于薄膜干涉，图C属于薄膜干涉，图D属于白光的色散，故属于光的干涉现象的是B、C. 2．[双缝干涉]一束白光在真空中通过双缝后在屏上观察到的干涉条纹，除中央白色亮条纹外，两侧还有彩色条纹，其原因是(　　) A．各色光的波长不同，因而各色光分别产生的干涉条纹的间距不同 B．各色光的速度不同，因而各色光分别产生的干涉条纹的间距不同 C．各色光的强度不同，因而各色光分别产生的干涉条纹的间距不同 D．上述说法都不正确 答案　A 解析　白光包含各种颜色的光，它们的波长不同，在相同条件下做双缝干涉实验时，它们的干涉条纹间距不同，所以在中央亮条纹两侧出现彩色条纹，A正确． 3．[薄膜干涉]劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图2甲所示，将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜．当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如图乙所示，干涉条纹有如下特点： 图2 (1)任意一条亮条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等； (2)任意相邻亮条纹和暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定． 现若在图甲的装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，从上往下观察到的干涉条纹(　　) A．变疏 B．变密 C．不变 D．消失 答案　A 解析　如图所示，若抽去一张纸片，则三角截面空气层的倾角变小，则干涉条纹变疏，A正确． 4．[双缝干涉明暗条纹的判断]如图3所示，在双缝干涉实验中，S1和S2为双缝，P是光屏上的一点，已知P点与S1、S2距离之差为2.1×10－6 m，分别用A、B两种单色光在空气中做双缝干涉实验，问P点是亮条纹还是暗条纹？ 图3 (1)已知A光在折射率为1.5的介质中波长为4×10－7 m； (2)已知B光在某种介质中波长为3.15×10－7 m，当B光从这种介质射向空气时，临界角为37°； (3)若让A光照射S1，B光照射S2，试分析光屏上能观察到的现象． 答案　(1)暗条纹　(2)亮条纹　(3)见解析 解析　(1)设A光在空气中波长为λ1，在介质中波长为λ2，由n＝＝，得λ1＝nλ2＝1.5×4×10－7 m＝6×10－7 m 根据路程差Δr＝2.1×10－6 m，可知N1＝＝＝3.5 由此可知，从S1和S2到P点的路程差是波长λ1的3.5倍，所以P点为暗条纹． (2)根据临界角与折射率的关系sin C＝得n＝＝ 由此可知，B光在空气中波长λ3为 λ3＝nλ介＝×3.15×10－7 m＝5.25×10－7 m 路程差Δr和波长λ3的关系为：N2＝＝＝4 可见，P点为亮条纹． (3)若让A光和B光分别照射S1和S2，这时既不能发生干涉，也不发生衍射，此时在光屏上只能观察到亮光． 考点二　光的衍射和偏振现象 一、光的衍射 1．发生明显衍射的条件 只有当障碍物的尺寸与光的波长相差不多，甚至比光的波长还小时，衍射现象才会明显． 2．衍射条纹的特点 (1)单缝衍射和圆孔衍射图样的比较. 单缝衍射 圆孔衍射 单色光 中央为亮且宽的条纹，两侧为明暗相间的条纹，且越靠外，亮条纹的亮度越弱，宽度越小 ①中央是大且亮的圆形亮斑，周围分布着明暗相间的同心圆环，且越靠外，圆形亮条纹的亮度越弱，宽度越小． ②亮环或暗环间的距离随圆孔半径的增大而减小 白光 中央为亮且宽的白色条纹，两侧为亮度逐渐变暗、宽度逐渐变窄的彩色条纹，其中最靠近中央的色光是紫光，离中央最远的是红光 中央是大且亮的白色亮斑，周围是不等间距的彩色的同心圆环 (2)泊松亮斑(圆盘衍射)：当光照到不透明(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亮斑(在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环)． 二、光的偏振现象 1．偏振：光波只沿某个特定方向的振动． 2．自然光：太阳、电灯等