20 C光的干涉、衍射和偏振、电磁波 提升版.pdf

光的干涉、衍射和偏振电磁波

考点一光的干涉现象

光的干涉

(1)定义：在两列光波叠加的区域，某些区域相互加强，出现亮条纹，某些区域相互减弱，出

现暗条纹，且加强区域和减弱区域相互间隔的现象.

(2)条件：两束光的频率相同、相位差恒定.

(3)双缝干涉图样特点：单色光照射时，形成明暗相间的等间距的干涉条纹；白光照射时，中

央为白色亮条纹，其余为彩色条纹.

技巧点拨

1.双缝干涉

l

(1)条纹间距：Δx＝λ，对同一双缝干涉装置，光的波长越长，干涉条纹的间距越大.

d

(2)明暗条纹的判断方法：

如图1所示，相干光源S、S发出的光到屏上P′点的路程差为Δr＝r－r.

1221

当Δr＝kλ(k＝0,1,2…)时，光屏上P′处出现明条纹.

λ

当Δr＝(2k＋1)(k＝0,1,2…)时，光屏上P′处出现暗条纹.

2

图1

2.薄膜干涉

(1)形成原因：如图2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，从膜的前表面AA′和后表面BB′分别反射回来，形成两列频率相同的光波，

并且叠加.

图2

(2)明暗条纹的判断方法：

两个表面反射回来的两列光波的路程差Δr，等于薄膜厚度的2倍.

在P、P处，Δr＝nλ(n＝1,2,3…)，薄膜上出现明条纹.

12

λ

在Q处，Δr＝(2n＋1)(n＝0,1,2,3…)，薄膜上出现暗条纹.

2

例题精练

1.如图3所示，双缝干涉实验装置中，屏上一点P到双缝的距离之差为2.1μm，若用单色光

A照射双缝时，发现P点正好是从屏中间O算起的第四条暗条纹，换用单色光B照射双缝时，

发现P点正好是从屏中间O算起的第三条亮条纹，则下列说法正确的是()

图3

A.单色光B的频率大于单色光A的频率

B.单色光B的波长小于单色光A的波长

C.单色光B的相邻亮条纹间的距离小于单色光A的相邻亮条纹间的距离

D.用单色光A和B在同一单缝衍射的装置上做实验，在缝宽不变的情况下，单色光B更容易

发生明显衍射

2.(多选)如图4所示，把一个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，

这时可以看到亮暗相间的同心圆环，对这些亮暗圆环的相关说法合理的是()

图4

A.远离中心点处亮环的分布较密

B.用白光照射时，不会出现干涉形成的圆环

C.这些亮暗圆环是透镜曲面上反射光与透镜上方平面上的反射光干涉形成的

D.与同一亮环相对应的空气薄膜的厚度是相同的

考点二光的衍射和偏振现象

1.光的衍射

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.

2.光的偏振

(1)自然光：包含着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：在垂直于光的传播方向的平面上，只沿着某个特定的方向振动的光.

(3)偏振光的形成

①让自然光通过偏振片形成偏振光.

②让自然光在两种介质的界面发生反射和折射，反射光和折射光可以成为部分偏振光或完全

偏振光.

(4)偏振光的应用：加偏振滤光片的照相机镜头、液晶显示器、立体电影、消除车灯眩光等.

(5)光的偏振现象说明光是一种横波.

技巧点拨

1.单缝衍射与双缝干涉的比较

单缝衍射双缝干涉

不条纹宽度条纹宽度不等，中央最宽条纹宽度相等

同