光的干涉 衍射和偏振(含答案)

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1、第4課時　光的干涉　衍射和偏振導學目標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用．一、光的干涉[基礎導引]1．在雙縫干涉實驗中，光屏上某點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，試通過計算分析P點出現(xiàn)的是亮條紋還是暗條紋．2．描繪地勢高低可以用等高線，描繪靜電場可以用等勢線，薄膜干涉條紋實際上是等厚線，同一干涉條紋上各個地方薄膜的厚度是相等的．利用光的干

2、涉檢查平整度時，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情況總是________的相干光波．屏上某點到雙縫的路程差是________________時出現(xiàn)亮條紋；路程差是半波長的________時出現(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之間的關系為____________．2．薄膜干涉：利用薄膜(如肥皂液薄膜)____________反射的光相遇而形成的．

3、圖樣中同一條亮(或暗)條紋上所對應的薄膜厚度________．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[基礎導引]太陽光照著一塊遮光板，遮光板上有一個較大的三角形孔．太陽光透過這個孔，在光屏上形成一個三角形光斑．請說明：遮光板上三角形孔的尺寸不斷減小時，光屏上的圖形將怎樣變化？說出其中的道理．[知識梳理]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或者跟波長相差不多的條件下，才

4、能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象．3．泊松亮斑：當光照到不透光的小圓板上時，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，但光學本質(zhì)不同．2．區(qū)分干涉和衍射，關鍵是理解其本質(zhì)，實際應用中可從條紋寬度、條紋間距、亮度等方面加以區(qū)分．三、光的偏振[基礎導引]市場上有一種太陽鏡，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？安裝鏡片時它的透振方向應該沿什么方向？利用偏振眼鏡可以做哪些實驗、做哪些檢測？[知識梳理]1．偏振：光波只沿____________的方向振動，稱為光的

5、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____________振動的光，而且沿各個方向振動的光波的________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，只沿某個特定方向振動的光，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.考點一　光的干涉考點解讀1．明暗條紋的判斷方法(1)單色光a．如圖1所示，光源S1、S2發(fā)出的光到屏

6、上P點的路程差r2－r1＝kλ(k＝0,1,2…)時，光屏上出現(xiàn)明條紋．b．光的路程差r2－r1＝(2k＋1)(k＝0,1,2…)時，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)．利用雙縫干涉實驗可測量光波的波長．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，在膜的前表面AA′和后表面BB′分別反射出來，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

7、．在P1、P2處，兩個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．典例剖析例1　如圖4所示，在雙縫干涉實驗中，S1和S2為雙縫，P是光

8、屏上的一點，已知P點與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驗，問P點是亮條紋還是暗條紋？圖4(1)已知A