光的波动性讲解材料.ppt

第二节 光的波动性;　　一、光的本性学说的发展简史 　　光的本性学说的发展史上的五个学说： 　　1.牛顿的微粒说：认为光是高速粒子流，它能解释光的直射现象和光的反射现象. 　　2.惠更斯的波动说：认为光是某种振动，以波的形式向周围传播，它能解释光的干涉和衍射现象. 　　3.麦克斯韦的电磁说：认为光是电磁波，依据的实验是赫兹实验，它证明了光与电磁波在真空中传播速度相等且均为横波. 　　4.爱因斯坦的光子说：认为光的传播是一份一份的，每一份叫一个光子，其能量与它的频率成正比，即E=hν（频率）,光子说能成功地解释光电效应现象. 5.光的波粒二象性学说：认为光既有粒子性，又有波动性，少量光子易表现为粒子性，大量光子的行为表现为波动性；频率大的光子粒子性明显，而频率小的光子波动性明显.;　　二、光的干涉 1.产生稳定干涉的条件：两个光源发出的光频率相同.;(2)图样特点：单色光干涉图样的中央为亮条纹，往两边是明暗相间且间距相等的条纹；白光干涉图样的中央亮条纹为白色，中央白光边缘呈红色，在两侧依次出现彩色条纹，紫光最靠近中央，红光最远．;(4)条纹间距与光的波长的关系 屏上明条纹与暗条纹之间的距离总是相等的．其距离大小Δx与双缝之间距离d、双缝到屏的距离L及光的波长λ有关，即 Δx＝ . 在L和d不变的情况下，Δx和波长λ成正比．应用上式可测光的波长λ.;例.在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹.若在双缝中的一缝前放一红色滤光片（只能透过红光），另一缝前放一绿色滤光片（只能透过绿光），这时（　　） 　A.只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失 　B.红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的干涉条纹依然存在 　C.任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮 　D.屏上无任何光亮;例.如图所示为双缝干涉的实验装置，绿光通过单缝S后，照射到具有双缝的挡板上，双缝S1和S2到单缝的距离相等，光通过双缝后在与双缝平行的光屏上形成干涉条纹．屏上O点距双缝S1、S2的距离相等，P点在距O点最近的第一条亮纹的中心线上，如??将入射的单色光分别换成红光和蓝光，下列说法正确的是(　　);4．薄膜干涉 (1)薄膜干涉：光照射在薄膜上，从膜的前表面和后表面反射回来的光再次相遇，而产生的干涉现象． ;例.如图所示，一束白光从左侧射入肥皂薄膜，下列说法正确的是（　　） 　A.人从右侧向左看，可以看到 彩色条纹 　B.人从左侧向右看，可以看到 彩色条纹 　C.彩色条纹水平排列 　D.彩色条纹竖直排列　;劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如下图(甲)所示．将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，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下图(乙)所示，干涉条纹有如下特点：;将一个曲率半径很大的 凸透镜的弯曲表面压在另一个 玻璃平面上,让单色光从上方射 入，如图甲所示,这时可以看到 亮暗相间的同心圆，如图乙所 示.这个现象是牛顿首先发现的,所以这些同心圆叫做牛顿环.为了使同一级圆环的半径变大(例如从中心数起的第二道圆环),则应（　　） 　A.将凸透镜的曲率半径变大 　B.将凸透镜的曲率半径变小 　C.改用波长更长的单色光照射 　D.改用波长更短的单色光照射;　三、光的衍射 　1.概念:光离开直线路径绕过障碍物传播到障碍物后面的现象叫光的衍射. 　2.产生明显衍射的条件：障碍物或孔的尺寸可以跟光的波长差不多或比光波的波长还要小. ;(3)泊松亮斑：当光照到不透光的小圆板上时，在圆板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）.;例.抽制细丝时可用激光监控其粗细，如图所示，激光束越过细丝时产生的条纹和它通过遮光板上的一条同样宽度的窄缝的规律相同.下列说法正 确的是(　　) A.这是利用光的干涉现象 B.这是利用光的衍射现象 C.如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝粗了 D.如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝细了;　　　 种类 项目　　　;例.如图所示的4种明暗相间的条纹,分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(灰黑色部分表示亮纹).则在下面的四个图中从左往右排列,亮条纹的颜色依次是 ( ) A.红黄蓝紫 B.红紫蓝黄 C.蓝紫红黄 D.蓝黄红紫;例.(2008年上海物理卷)用如图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线圈，将金属线圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转,观察到的现象是（　　） 　A.当金属线圈旋转30°时， 干涉条纹同方