光的干涉-衍射和偏振.doc

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1、第4課時(shí)　光的干涉　衍射和偏振導(dǎo)學(xué)目標(biāo)1.掌握光的干涉現(xiàn)象產(chǎn)生的條件，特別是雙縫干涉中出現(xiàn)明暗條紋的條件及判斷方法.2.掌握光產(chǎn)生明顯衍射的條件，以及衍射與干涉現(xiàn)象的區(qū)別.3.掌握光的偏振現(xiàn)象，了解偏振在日常生活中的應(yīng)用．一、光的干涉[基礎(chǔ)導(dǎo)引]1．在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，光屏上某點(diǎn)P到雙縫S1、S2的路程差為7.5×10－7m，如果用頻率6.0×1014Hz的黃光照射雙縫，試通過計(jì)算分析P點(diǎn)出現(xiàn)的是亮條紋還是暗條紋．2．描繪地勢(shì)高低可以用等高線，描繪靜電場(chǎng)可以用等勢(shì)線，薄膜干涉條紋實(shí)際上是等厚線，同一干涉條紋上各個(gè)地方薄膜的厚度是相等的．

2、利用光的干涉檢查平整度時(shí)，觀察到了干涉條紋的形狀，就等于知道了等厚線的走向，因而不難判斷被檢測(cè)平面的凹下或凸出的位置．為什么薄膜干涉條紋是等厚線？[知識(shí)梳理]1．雙縫干涉：由同一光源發(fā)出的光經(jīng)雙縫后形成兩束振動(dòng)情況總是________的相干光波．屏上某點(diǎn)到雙縫的路程差是________________時(shí)出現(xiàn)亮條紋；路程差是半波長的________時(shí)出現(xiàn)暗條紋．相鄰的明條紋(或暗條紋)之間的距離Δx與波長λ、雙縫間距d及屏到雙縫的距離l之間的關(guān)系為____________．2．薄膜干涉：利用薄膜(如肥皂液薄膜)____________反

3、射的光相遇而形成的．圖樣中同一條亮(或暗)條紋上所對(duì)應(yīng)的薄膜厚度________．特別提醒　1.只有相干光才能形成穩(wěn)定的干涉圖樣．2．單色光形成明暗相間的干涉條紋，白光形成彩色條紋．二、光的衍射[基礎(chǔ)導(dǎo)引]太陽光照著一塊遮光板，遮光板上有一個(gè)較大的三角形孔．太陽光透過這個(gè)孔，在光屏上形成一個(gè)三角形光斑．請(qǐng)說明：遮光板上三角形孔的尺寸不斷減小時(shí)，光屏上的圖形將怎樣變化？說出其中的道理．[知識(shí)梳理]1．光________________________________的現(xiàn)象叫光的衍射．2．發(fā)生明顯衍射的條件：只有在障礙物的尺寸比光的波長小

4、或者跟波長相差不多的條件下，才能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象．3．泊松亮斑：當(dāng)光照到不透光的小圓板上時(shí)，在圓板的陰影中心出現(xiàn)的亮斑(在陰影外還有不等間距的明暗相間的圓環(huán))．特別提醒　1.光的干涉、衍射和光的色散都可出現(xiàn)彩色條紋，但光學(xué)本質(zhì)不同．2．區(qū)分干涉和衍射，關(guān)鍵是理解其本質(zhì)，實(shí)際應(yīng)用中可從條紋寬度、條紋間距、亮度等方面加以區(qū)分．三、光的偏振[基礎(chǔ)導(dǎo)引]市場(chǎng)上有一種太陽鏡，它的鏡片是偏振片．偏振片與普通的有色玻璃片相比有什么優(yōu)點(diǎn)？安裝鏡片時(shí)它的透振方向應(yīng)該沿什么方向？利用偏振眼鏡可以做哪些實(shí)驗(yàn)、做哪些檢測(cè)？[知識(shí)梳理]1．偏振：光波只沿__

5、__________的方向振動(dòng)，稱為光的偏振．2．自然光：太陽、電燈等普通光源發(fā)出的光，包含著在垂直于傳播方向上沿____________振動(dòng)的光，而且沿各個(gè)方向振動(dòng)的光波的________都相同，這種光叫做自然光．3．偏振光：在________于傳播方向的平面上，只沿某個(gè)特定方向振動(dòng)的光，叫做偏振光．光的偏振證明光是________．自然光通過偏振片后，就得到了偏振光．特別提醒　1.自然光通過偏振片后，就變成了偏振光．2．平時(shí)我們所見的光，除直接從光源射來的以外都是不同程度的偏振光.考點(diǎn)一　光的干涉考點(diǎn)解讀1．明暗條紋的判斷方法(1

6、)單色光a．如圖1所示，光源S1、S2發(fā)出的光到屏上P點(diǎn)的路程差r2－r1＝kλ(k＝0,1,2…)時(shí)，光屏上出現(xiàn)明條紋．b．光的路程差r2－r1＝(2k＋1)(k＝0,1,2…)時(shí)，光屏上出現(xiàn)暗條紋．圖1(2)白光：光屏上出現(xiàn)彩色條紋．(3)中央條紋為明條紋．2．雙縫干涉是等間距的，相鄰明條紋(或暗條紋)間的距離與波長成正比(裝置已確定的情況下)．利用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)可測(cè)量光波的波長．3．薄膜干涉(1)如圖2所示，豎直的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形．圖2(2)光照射到薄膜上時(shí)，在膜的前表面AA′和后表面BB′分別反射出來

7、，形成兩列頻率相同的光波，并且疊加．(3)原理分析①單色光a．在P1、P2處，兩個(gè)表面反射回來的兩列光波的路程差Δr等于波長的整數(shù)倍．Δr＝nλ(n＝1,2,3…)，薄膜上出現(xiàn)明條紋．b．在Q處，兩列反射回來的光波的路程差Δr等于半波長的奇數(shù)倍．Δr＝(2n＋1)(n＝0,1,2,3…)，薄膜上出現(xiàn)暗條紋．②白光：薄膜上出現(xiàn)水平彩色條紋．4．薄膜干涉的應(yīng)用干涉法檢查平面如圖3所示，兩板之間形成一楔形空氣膜，用單色光從上向下照射，如果被檢平面是平整光滑的，我們會(huì)觀察到平行且等間距的明圖3暗相間的條紋；若被檢平面不平整，則干涉條紋發(fā)生彎曲

8、．典例剖析例1　如圖4所示，在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，S1和S2為雙縫，P是光屏上的一點(diǎn)，已知P點(diǎn)與S1、S2距離之差為2.1×10－6m，分別用A、B兩種單色光在空氣中做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，問P點(diǎn)是亮條紋還是暗條紋？圖4(1)已知A