2012111112435312第十二章第三讲光-长沙市第二十一中学.PPT

2．薄膜干涉 (1)薄膜特点：如图12－3－12所示，由 于重力作用，皂膜上薄下厚。 (2)相干光线：薄膜前表面AA′和后表面 BB′的反射光线叠加。 图 12－3－12 (3)亮纹条件：前后两表面反射的两束光的光程差为膜厚度 的两倍，当光程差等于波长整数倍时，形成亮条纹。 (4)暗纹条件：当光程差等于半波长的奇数倍时，形成暗 条纹。 3．对光的衍射的理解 (1)干涉和衍射是波的特征，波长越长，干涉和衍射现象 越明显。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。 (2)衍射现象说明“光沿直线传播”只是近似规律，只有在 光的波长比障碍物小得多时，光才可以看作是沿直线 传播。 4．偏振光的产生及应用 (1)除了直接从光源发出的光外，日常生活中遇到的光大都 是偏振光。 (2)偏振光的产生方式： ①偏振片只让某一方向振动的光通过，其他振动方向的光被吸收。 ②通过两个共轴的偏振片观察自然光，第一个偏振片的作用是把自然光变成偏振光，叫起偏器。第二个偏振片的作用是检验光是否为偏振光，叫检偏器。 ③自然光射到两种介质的界面上，如果光入射的方向合适，使反射光和折射光之间的夹角恰好是90°时，反射光和折射光都是偏振光，且偏振方向相互垂直。 (3)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。 [名师点睛]　偏振片并非刻有狭缝，而是具有一种特征，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。 [典例必研] [例3]　(2011·北京高考)如图12－3－13所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹。要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以 (　　) ? 图 12－3－13 A．增大S1与S2的间距 B．减小双缝屏到光屏的距离 C．将绿光换为红光 D．将绿光换为紫光 [思路点拨]　根据双缝干涉的特点和规律，利用双缝干涉条纹间距公式进行分析。 [答案]　C [冲关必试] 5．用如图12－3－14所示的实验装置观察光的薄膜干涉现 象。图甲是点燃的酒精灯(在灯芯上洒些盐)，图乙是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈。将金属丝圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转，观察到的现象是(　　) 图 12－3－14 A．当金属丝圈旋转30°时，干涉条纹同方向旋转30° B．当金属丝圈旋转45°时，干涉条纹同方向旋转90° C．当金属丝圈旋转60°时，干涉条纹同方向旋转30° D．干涉条纹保持原来状态不变 解析：金属丝圈在所在竖直平面内缓慢旋转时，楔形薄膜形状各处厚度形状几乎不变，因而干涉条纹保持原来状态不变，D对。 答案：D 6.如图12－3－15所示，P是一偏振 片，P的偏振化方向(用带有箭头 的实线表示)为竖直方向。下列 图 12－3－15 四种入射光束中，哪几种光束照射P时能在P的另一侧观察 到透射光 (　　) A．太阳光 B．沿竖直方向振动的光 C．沿水平方向振动的光 D．沿与竖直方向成45°角振动的光 解析：光是横波，振动方向与传播方向互相垂直，振动方向垂直于偏振片的偏振化方向的光不能通过偏振片，其他方向的光可以全部或部分通过偏振片，所以A、B、D三项中的光照射P时能在P的另一侧观察到透射光。 答案：ABD [每课一得] [示例]　如图12－3－16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 (　　) A．干涉现象是由于凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反 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 D．干涉条纹不等距是因为空气膜厚度是均匀变化 [错因]　错误认为凸透镜和平板玻璃组成薄膜，凸透镜的 上表面的反射光和平板玻璃的上表面的反射光形成薄膜干 涉条纹，从而错误地认为B正确，A错。 上述错误的原因是没有弄清凸透镜和平板玻璃组成的哪部 分是薄膜，把凸透镜看成薄膜而错选B，而实际上是凸透 镜和平板玻璃之间的空气形成薄膜，反射光是薄膜的两个 表面的反射光干涉形成干涉条纹。 [正解]　由于在凸透镜和平板玻璃之间的空气形成薄 膜，所以形成相干光的反射面是凸透镜的下表面和平