【师说】2017届高三物理一轮总复习(选修3-4)2.2光的波动性课件新人教版课案.ppt

* * [要点回顾] 知识点一　光的干涉与衍射 1．光的干涉 (1)干涉是波特有的一种现象，光具有波的特性，也是一种波． (2)干涉条件：频率相同，振动情况相同，相位差恒定． (3)双缝干涉 ①双缝作用：将一束光分为两束，获得相干光源． ②现象：单色光干涉时观察到明暗相间的条纹，白光双缝干涉的现象为中央是白色条纹，两边是彩色的条纹． ③亮暗条纹的判断： a．光的路程差r2－r1＝kλ(k＝0,1,2…)光屏上出现亮条纹． b．光的路程差r2－r1＝(2k＋1)，(k＝0,1,2…)光屏上出现暗条纹． ④条纹间距公式：Δx＝λ. (4)薄膜干涉 ①现象：当光线照射到薄膜上时，可以看到薄膜上出现明暗相间的水平条纹，当入射光是白光时，得到彩色条纹；当入射光为单色光时，得到明暗相间的条纹． ②成因：如图所示，竖直的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形，光照射到薄膜上时，在膜的前表面和后表面分别反射出，形成两列频率相同的光波，并且叠加． ③应用：检查工件表面是否平整、透镜表面上的增透膜． 2．光的衍射 发生明显衍射的条件：障碍物或孔的尺寸比波长小或跟波长相差不多． 知识点二　光的偏振 1．自然光与偏振光的区别 (1)自然光：在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同． (2)偏振光：在垂直于光波传播方向的平面上，只沿某个特定方向振动的光． 2．偏振光的理论意义及应用 (1)理论意义：光的干涉和衍射现象充分说明了光是一种波，但不能确定光波是横波还是纵波．光的偏振现象说明光波是横波． (2)应用：照相机镜头、立体电影、消除车灯眩光等． 知识点三　实验、用双缝干涉测光的波长 1．实验原理：双缝干涉中两个相邻亮(暗)条纹间的距离Δx与波长λ、双缝间距离d及双缝到屏的距离l满足Δx＝λ.因此，只要测出Δx、d和l，即可求出波长λ. 2．实验器材：双缝干涉仪(包括光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头)，刻度尺． 3．实验步骤 (1)安装双缝干涉仪 ①先将光源(线状光源)、遮光筒依次放于光具座上，如图(甲)所示，调整光源的高度，使它发出的一束光沿着遮光筒的轴线把屏照亮． ②将单缝和双缝安装在光具座上，在遮光筒有光屏一端安装测量头，如图(乙)所示． a．光源、单缝、双缝三者的中心位于遮光筒的轴线上． b．双缝与单缝平行． c．调整分划板位置使分划板中心刻线位于光屏中央． (2)观察双缝干涉图样 ①调节单缝的位置，使单缝和双缝间距离保持在5 cm～10 cm，使缝相互平行，中点大致位于遮光筒的轴线上，这时通过测量头上的目镜观察干涉条纹，若干涉条纹不清晰，可通过遮光筒上的调节长杆轻轻拨动双缝，即可使干涉条纹清晰明亮．在屏上就会看到白光的双缝干涉图样． ②将红色(或绿色)滤光片放在单缝前面，通过目镜可看到单色光的双缝干涉图样． ③改变滤光片的颜色和双缝的距离，观察干涉条纹的变化． (3)测定单色光的波长 ①安装测量头，调节至可清晰观察到干涉条纹． ②使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中央，记下手轮上的读数x1，将该条纹记为第1条亮条纹；转动手轮，使分划板中心刻线移动至另一亮条纹的中央，记下此时手轮上的读数x2；将该条纹记为第n条亮条纹，则相邻两条亮条纹间距Δx＝. ③用刻度尺测量双缝到光屏间距离l(d是已知的)． ④重复测量、计算，求出波长的平均值． ⑤换用不同颜色的滤光片，重复实验． 4．误差分析 (1)测量多条亮条纹间距离时读数不准确或没有使分划板中心刻线与亮条纹中央对齐． (2)用刻度尺测量双缝到光屏间距离l时产生误差． 5．注意事项 (1)光源灯丝最好是线状灯丝，并与单缝平行且靠近． (2)安装时，注意调节光源、滤光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的中心轴线上，并使单缝、双缝相互平行． (3)测条纹间距Δx时，用测量头测出n条亮(暗)纹间的距离a，求出相邻的两条亮(暗)纹间的距离Δx＝. [思维诊断] (1)两个相同亮度的烛焰不是相干光源(　　) (2)横波、纵波都能发生偏振现象 (　　) (3)当振动情况完全相同的两个光源与屏上某点的距离之差等于0时，出现亮条纹 (　　) (4)阳光下茂密的树荫下地面上的圆形亮斑是光的衍射形成的 (　　) (5)阳光在水面的反射光是偏振光 (　　) √ × √ × √ 考点一　光的干涉、衍射和偏振1.单缝衍射与双缝干涉的比较 　　两种现象 比较项目　　 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 亮度情况 中央条纹最亮，两边变暗 条纹清晰，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 2．自然光和偏振光的比较