【沪科版】2013年高考物理二轮复习课件：13-1光学电磁波相对论简介.ppt

* * 第1单元　光的干涉、衍射、偏振 干涉、衍射都是波特有的现象；干涉、衍射都有明暗相间的条纹 相同点 清晰条纹，亮度基本相等 中央条纹最亮，两边变暗 亮度情况 各相邻条纹等间距 各相邻条纹间距不等 条纹间距 条纹宽度相等 条纹宽度不等，中央最宽 条纹宽度 不 同 点 双缝干涉 单缝衍射 　　　 两种现象 比较项目　　　 在垂直于光的传播方向的平面内，光振动沿特定方向 在垂直于光的传播方向的平面内，光振动沿任意方向，且沿各个方向振动的光的强度相同 光的振动 方向 自然光通过起偏器后的光 直接从光源发出的光 光的 来源 偏振光 自然光 (非偏振光) 类型一 对双缝干涉的理解 类型二 对薄膜干涉的理解 类型三 光的衍射和光的偏振现象 一、光的干涉现象 1．杨氏双缝干涉 (1)原理如图所示． (2)明、暗条纹的条件 单色光 a．光的路程差r2－r1＝kλ(k＝0,1,2…)，光屏上出现明条纹． b．光的路程差r2－r1＝(2k＋1)(k＝0,1,2…)，光屏上出现暗条纹． 白光：光屏上出现彩色条纹． (3)条纹间距公式：Δx＝λ 2．薄膜干涉(1)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． (2)光照射到薄膜上时，在膜的前表面AA′和后表面BB′分别反射出来，形成两列频率相同的光波，并且叠加． (3)原理分析 单色光 a．在P1、P2处，两个表面反射回来的两列光波的路程差Δx等于波长的整数倍． Δx＝nλ(n＝1,2,3…)，薄膜上出现明条纹． b．在Q处，两列反射回来的光波的路程差Δx等于半波长的奇数倍Δx＝(2n＋1)(n＝0,1,2,3…)，薄膜上出现暗条纹． 白光：薄膜上出现水平彩色条纹． (4)应用 增透膜． 利用光的干涉检查平整度． 【特别提醒】　(1)只有相干光才能形成稳定的干涉图样． (2)单色光形成明暗相间的单色干涉条纹，白光形成彩色条纹． (3)观察薄膜干涉条纹时，应该与光源处在薄膜的同一侧观察． 二、光的衍射 1．光的衍射：光绕过障碍物偏离直线传播的现象． 2．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的时候，衍射现象才会明显． 3．衍射条纹的特点 (1)单缝衍射：单色光的衍射图样为中间宽且亮的单色条纹，两侧是明暗相间的条纹，条纹宽度比中央窄且暗；白光的衍射图样为中间宽且亮的白条纹，两侧是渐窄且暗的彩色条纹． (2)圆孔衍射：明暗相间的不等距圆环． (3)泊松亮斑(圆盘衍射)：当光照到不透明的半径很小的小圆盘上时，在圆盘的阴影中心出现的亮斑(在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环)． 4．衍射与干涉的比较 5.干涉与衍射的本质 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． 【特别提醒】　(1)白光发生光的干涉、衍射和光的色散都可出现彩色条纹，但其光学本质不同． (2)区分干涉和衍射，关键是理解其本质，实际应用中可以从条纹宽度，条纹间距、亮度等方面加以区分． (3)干涉和衍射是波的特性，波长越长，干涉和衍射现象越明显．光在任何情况下都可以发生衍射现象，只是明显与不明显的差别． 三、光的偏振 1．光的偏振：光振动沿各个方向均匀分布的光叫自然光，光振动只沿着某个特定方向的光叫偏振光，只有横波才有偏振现象． 2．由自然光获得偏振光的方法 (1)让自然光通过偏振片． (2)让自然光在介质表面以适当角度入射，相互垂直的反射光和折射光都为偏振光． 3．偏振光的应用：应用于照相机镜头、立体电影、消除车灯眩光等． 4．自然光和偏振光的比较表 【特别提醒】　(1)偏振片并非刻有狭缝，而是其具有一种特性，即存在一个透振方向，只让平行于该方向振动的光通过，其他振动方向的光被吸收了． (2)自然光经过偏振片后就变成了偏振光． (3)平时我们所见的光，除直接从光源发出的光外，其余都是偏振光． 四、实验：用双缝干涉测定光的波长 1．实验装置(如图)2．实验方法 (1)根据公式Δx＝λ得λ＝Δx. (2)用刻度尺测出双缝到光屏的距离l，用测量头调节清晰的干涉条纹，测出n个亮纹间的距离a，则Δx＝.双缝间距d是已知的，这样就可以计算出波长λ. 【特别提醒】　(1)实验时应调整光源、单缝、双缝和光屏、测量头共轴，单缝和双缝安装时应竖直且相互平行，遮光筒的轴线要与光具座导轨平行．若不共轴或单缝与双缝不平行则会引起干涉条纹亮度小，不清晰，不便于观察和测量． (2)分划板上的刻线应与干涉条纹的亮(暗)线平行，否则会增大测量的误差． (3)双缝、测量头安装到遮光筒上时要装到底，使各部件的定位面紧密吻合，否则会影响测量结