光的干涉、衍射和偏振.ppt

《光的干涉、衍射和偏振.ppt》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、光的干涉衍射和偏振一、光的干涉1、雙縫干涉：干涉的條件：兩列相干光源。激光P1S2S1PP2擋板δ屏?由同一光源發(fā)出的光經(jīng)過兩個細(xì)縫后形成兩列光波疊加時會產(chǎn)生干涉。?當(dāng)這兩列光波到達(dá)某點(diǎn)的路程差δ等于光的半波長的偶數(shù)倍時，該處的光相加強(qiáng)，出現(xiàn)亮條紋；?當(dāng)這兩列光波到達(dá)某點(diǎn)的路程差δ等于光的半波長的奇數(shù)倍時，該處的光相減弱，出現(xiàn)暗條紋；?相鄰兩條干涉條紋的間距單色光通過單縫后，經(jīng)雙縫產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣，圖樣中相鄰兩條亮（暗）紋間的距離△x與雙縫間的距離d、雙縫到屏的距離L、單色光的波長λ之間滿足實(shí)驗(yàn)

2、目的：1、了解光波產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象的條件；2、觀察雙縫干涉圖樣；3、測定單色光的波長。實(shí)驗(yàn)器材：實(shí)驗(yàn)原理：雙縫干涉儀、米尺、測量頭。光源濾光片單縫雙縫遮光筒屏實(shí)驗(yàn)步驟：（1）如圖所示，把直徑約10cm、長約1m的遮光筒水平放在光具座上，筒的一端裝有雙縫，另一端裝有毛玻璃屏；（2）取下雙縫，打開光源，調(diào)節(jié)光源的高度，使它發(fā)出的光束能夠沿著遮光筒的軸線把屏照亮；（3）放好單縫和雙縫，單縫和雙縫間距離約為5cm～10cm，使縫相互平行，中心大致位于遮光筒的軸線上,這時在屏上就會看到白光的雙縫干涉圖樣；

3、（4）在單縫和光源間放上濾光片，觀察單色光的雙縫干涉圖樣；（6）已知雙縫間的距離d，測出雙縫到屏的距離L，用測量頭測出相鄰兩條亮（暗）紋間的距離△x，由（7）換用不同顏色的濾光片，觀察干涉條紋間距的變化，并求出相應(yīng)色光的波長。為了減小誤差，可測出n條亮（暗）間的距離a，則:（5）分別改變?yōu)V光片和雙縫，觀察干涉圖樣的變化；計(jì)算單色光的波長。（3）測測條紋間距△x時，用測量頭測出n條亮（暗）間的距離a，再求出相鄰的兩條明（暗）紋間的距離，可以減小誤差。注意事項(xiàng)：（1）單縫雙縫應(yīng)相互平行，其中心位于遮光

4、筒的軸線上，雙縫到屏的距離應(yīng)相等；（2）測雙縫到屏的距離L可用米尺測多次，取平均值；2．在《用雙縫干涉測光的波長》的實(shí)驗(yàn)中，裝置如圖，雙縫間的距離d=3mm（1）若測定紅光的波長，應(yīng)選用色的濾光片，實(shí)驗(yàn)時需要測定的物理量有：和。紅雙縫到屏的距離Ln條條紋間距a光源濾光片單縫雙縫遮光筒屏（2）若測得雙縫與屏之間距離0.70m，通過測量頭（與螺旋測微器原理相似，手輪轉(zhuǎn)動一周，分劃板前進(jìn)或后退0.500mm）觀察第1條亮紋的位置如圖（a）所示，觀察第5條亮紋的位置如圖（b）所示，則可求出紅光的波長=m.

5、（保留一位有效數(shù)字）010152004001012345圖（a）圖（b）7×10-7解見下頁（2）解:由讀數(shù)得則由公式題目由薄膜前后表面反射的的兩列光波疊加而成。例如肥皂泡及水面上的油膜呈現(xiàn)的彩色花紋。2.薄膜干涉劈形薄膜干涉可產(chǎn)生平行相間條紋。增透膜的厚度應(yīng)該是光在薄膜中波長的1/4。①光的衍射現(xiàn)象是光離開直線路徑而繞到障礙物后面的現(xiàn)象。②產(chǎn)生明顯衍射的條件：障礙物或孔的尺寸能和波長相比或比波長小。光的干涉條紋和光的衍射條紋的比較光的干涉和光的衍射說明光是一種波。二、光的衍射1．在楊氏雙縫干涉實(shí)

6、驗(yàn)中，如果（）（A）用白光作為光源,屏上將呈現(xiàn)黑白相間的條紋（B）用紅光作為光源,屏上將呈現(xiàn)紅黑相間的條紋（C）用紅光照射一條狹縫，用紫光照射另一條狹縫，屏上將呈現(xiàn)彩色條紋（D）用紫光作為光源，遮住其中一條狹縫，屏上將呈現(xiàn)間距不等的條紋BD紫光作光源，遮住一條狹縫，屏上出現(xiàn)單縫衍射條紋,即間距不等的條紋，D對。解析：白光作楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn),屏上將呈現(xiàn)彩色條紋,A錯用紅光作光源，屏上將呈現(xiàn)紅色兩條紋與暗條紋（即黑條紋）相間，B對；紅光和紫光頻率不同，不能產(chǎn)生干涉條紋，C錯；三、光的偏振P明QP明暗Q

7、P丙甲乙光的偏振說明光是橫波。3．下面是四種與光有關(guān)的事實(shí)①用光導(dǎo)纖維傳播信號；②用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色平行光檢查平面的平整度;③一束白光通過三棱鏡形成彩色光帶；④水面上的油膜呈現(xiàn)彩色。其中，與光的干涉有關(guān)的是：()A．①④B．②④C．①③D．②③B5．下列說法正確的是()A．太陽光通過三棱鏡形成彩色光譜，這是光的干涉的結(jié)果B．用光導(dǎo)纖維束傳送圖象信息，這是光的衍射的應(yīng)用c．瞇著眼睛看發(fā)光的燈絲時能觀察到彩色條紋，這是光的偏振現(xiàn)象D．在照相機(jī)鏡頭前加裝偏振濾光片拍攝日落時水面下的景物，可使景像清晰

8、D6．下列有關(guān)光現(xiàn)象的說法正確的是（）A．在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若僅將入射光由紫光改為紅光，則條紋間距一定變大B．以相同入射角從水中射向空氣，紫光能發(fā)生全反射，紅光也一定能發(fā)生全反射D．拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時，往往在鏡頭前加裝一個偏振片以增加透射光的強(qiáng)度A解見下頁【解析】根據(jù)干涉條紋的間距的公式可知，由于紫光的波長比紅光的波長短，所以改為紅光后條紋間距一定增大，A正確；紫光的臨界角比紅光的臨界角小，所以紫光發(fā)生全反射后紅光不一定發(fā)生全反射，B錯誤；拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時，往往在鏡頭