光的干涉衍射和偏振优秀课件.ppt

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1、光的干涉衍射和偏振第1页，本讲稿共19页一、光的干涉一、光的干涉1.双缝干涉双缝干涉2.薄膜干涉薄膜干涉3.杨氏双缝干涉的定量分析杨氏双缝干涉的定量分析二、二、光的衍射光的衍射三、三、光的偏振光的偏振029.连云港连云港07-08学年度第一学期期末调研考试学年度第一学期期末调研考试12(1)062.北京市海淀区二模反馈题北京市海淀区二模反馈题13035.广东茂名市广东茂名市2007年第二次模考年第二次模考11 047.08年福建省毕业班质量检查年福建省毕业班质量检查15gk004.2008年高考物理上海卷年高考物理上海卷16051.北京西城区北京西城区08年年4月物理一模月物理一模15 008

2、.07-08学年度唐山市重点中学模拟试卷三学年度唐山市重点中学模拟试卷三5gk007.2008年高考理综天津卷年高考理综天津卷16058.08年苏、锡、常、镇四市教学情况调查年苏、锡、常、镇四市教学情况调查(二二)13.(1)光光 的的 干干 涉涉、衍衍 射射 和和 偏偏 振振光光 的的 干干 涉涉、衍衍 射射 和和 偏偏 振振第2页，本讲稿共19页一、光的干涉一、光的干涉1、双缝干涉：、双缝干涉：干涉的条件：两列相干光源。干涉的条件：两列相干光源。激激光光P1S2S1PP2挡板挡板 屏屏由同一光源发出的光经过两个细缝后形成两列光波由同一光源发出的光经过两个细缝后形成两列光波叠加时会产生干涉。

3、叠加时会产生干涉。当这两列光波到达某点的路程差当这两列光波到达某点的路程差等于光的半波长的等于光的半波长的偶数倍时，该处的光相加强，出现亮条纹；偶数倍时，该处的光相加强，出现亮条纹；当这两列光波到达某点的路程差当这两列光波到达某点的路程差等于光的半波长的等于光的半波长的奇数倍时，该处的光相减弱，出现暗条纹；奇数倍时，该处的光相减弱，出现暗条纹；相邻两条干涉条纹的间距相邻两条干涉条纹的间距第3页，本讲稿共19页由薄膜前后表面反射的的两列光波叠加而成。例如肥皂泡由薄膜前后表面反射的的两列光波叠加而成。例如肥皂泡及水面上的油膜呈现的彩色花纹。及水面上的油膜呈现的彩色花纹。2.薄膜干涉薄膜干涉劈形薄膜

4、干涉可产生平行相间条纹。劈形薄膜干涉可产生平行相间条纹。增透膜的厚度应该是光增透膜的厚度应该是光在薄膜中波长的在薄膜中波长的1/4。第4页，本讲稿共19页3.杨氏双缝干涉的定量分析杨氏双缝干涉的定量分析如如图图所所示示，缝缝屏屏间间距距L远远大大于于双双缝缝间间距距d，O点点与与双双缝缝S1和和S2等等间间距距，则则当当双双缝缝中中发发出出光光同同时时射射到到O点点附附近近的的P点点时时，两束光波的路程差为两束光波的路程差为LdS1S2POxr1r2=r2r1.由几何关系得由几何关系得考虑到考虑到L d和和L x，可得可得若光波长为若光波长为，则当，则当（k=0，1，2，）时，两束光叠加干涉加

5、强；时，两束光叠加干涉加强；当当(k=1，2，3，)时，时，两束光叠加干涉减弱，两束光叠加干涉减弱，第5页，本讲稿共19页据此不难推算出据此不难推算出（1）明纹坐标）明纹坐标（k=0，1，2，）（2）暗纹坐标）暗纹坐标（k=1，2，）（3）条纹间距）条纹间距上述条纹间距表达式提供了一种测量光波长的方法上述条纹间距表达式提供了一种测量光波长的方法第6页，本讲稿共19页光的衍射现象是光离开直线路径而绕到障碍物后面的现象。光的衍射现象是光离开直线路径而绕到障碍物后面的现象。产生明显衍射的条件：障碍物或孔的尺寸能和波长相比产生明显衍射的条件：障碍物或孔的尺寸能和波长相比或比波长小。或比波长小。光的干涉

6、条纹和光的衍射条纹的比较光的干涉条纹和光的衍射条纹的比较光的干涉和光的衍射说明光是一种波。光的干涉和光的衍射说明光是一种波。二、光的衍射二、光的衍射第7页，本讲稿共19页三、光的偏振三、光的偏振P明明QP明明暗暗QP丙丙甲甲乙乙光的偏振说明光是横波。光的偏振说明光是横波。第8页，本讲稿共19页029.连云港连云港07-08学年度第一学期期末调研考试学年度第一学期期末调研考试12(1)12、（、（12分）（选修分）（选修34）（1）光的干涉和衍射说明了光具有）光的干涉和衍射说明了光具有性，露珠性，露珠呈现彩色属于光的呈现彩色属于光的现象，利用双缝干涉测光的波现象，利用双缝干涉测光的波长原理表达式

7、为长原理表达式为；全息照片往往用激光来拍摄，；全息照片往往用激光来拍摄，主要是利用了激光的主要是利用了激光的性性;海豚定位利用了自身发射海豚定位利用了自身发射的的波，雷达定位利用了自身发射的波，雷达定位利用了自身发射的波波波动波动折射折射相干相干超声超声无线电（电磁）无线电（电磁）第9页，本讲稿共19页062.北京市海淀区二模反馈题北京市海淀区二模反馈题1313下面是四种与光有关的事实下面是四种与光有关的事实用光导纤维传播信号；用光导纤维传播信号；用透明的标准样板和单色平行光检查平面的平整度用透明的标准样板和单色平行光检查平面的平整度;一束白光通过三棱镜形成彩色光带；一束白光通过三棱镜形成彩色

8、光带；水面上的油膜呈现彩色。水面上的油膜呈现彩色。其中，与光的干涉有关的是：其中，与光的干涉有关的是：()ABCDB第10页，本讲稿共19页035.广东茂名市广东茂名市2007年第二次模考年第二次模考1111用用a、b两束单色光分别照射同一双缝干涉装置，两束单色光分别照射同一双缝干涉装置，在距双缝恒定距离的屏上得到图示的干涉图样，其中在距双缝恒定距离的屏上得到图示的干涉图样，其中甲图是甲图是a光照射时形成的，乙图是光照射时形成的，乙图是b光照射时形成的。光照射时形成的。则关于则关于a、b两束单色光，下列述叙正确的是两束单色光，下列述叙正确的是()A在真空中，在真空中，a的波长小于的波长小于b的

9、波长的波长B在真空中，在真空中，a的速度大于的速度大于b的速度的速度Ca光的频率小于光的频率小于b光的频率光的频率D若光从水射向空气，若光从水射向空气，a光的临界角小于光的临界角小于b光的临界角光的临界角abC第11页，本讲稿共19页047.08年福建省毕业班质量检查年福建省毕业班质量检查1515下列说法正确的是下列说法正确的是()A太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，这是光的干太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，这是光的干涉的结果涉的结果B用光导纤维束传送图象信息，这是光的衍射的用光导纤维束传送图象信息，这是光的衍射的应用应用c眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹，这眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色

10、条纹，这是光的偏振现象是光的偏振现象D在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物，可使景像清晰面下的景物，可使景像清晰D第12页，本讲稿共19页（a）（b）gk004.2008年高考物理上海卷年高考物理上海卷1616（4分，单选题）用如图所示的实验装置观察光的薄膜干分，单选题）用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象，图（涉现象，图（a）是点燃的酒精灯（在灯芯上洒些盐），图）是点燃的酒精灯（在灯芯上洒些盐），图（b）是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈）是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈,将金属丝圈将金属丝圈在其所在的平面内缓慢旋转在其所在的平

11、面内缓慢旋转,观察到的现象是（观察到的现象是（）（A）当金属丝圈旋转）当金属丝圈旋转30 时时,干涉条纹同方向旋转干涉条纹同方向旋转30（B）当金属丝圈旋转）当金属丝圈旋转45 时时,干涉条纹同方向旋转干涉条纹同方向旋转90（C）当金属丝圈旋转）当金属丝圈旋转60 时时,干涉条纹同方向旋转干涉条纹同方向旋转30（D）干涉条纹保持原来状态不变）干涉条纹保持原来状态不变D金属丝圈的转动，改变不了肥皂液金属丝圈的转动，改变不了肥皂液膜的上薄下厚的形状，由干涉原理可知干膜的上薄下厚的形状，由干涉原理可知干涉条纹与金属丝圈在该竖直平面内的转动涉条纹与金属丝圈在该竖直平面内的转动无关，仍然是水平的干涉条纹

12、，无关，仍然是水平的干涉条纹，D对。对。解析：解析：第13页，本讲稿共19页051.北京西城区北京西城区08年年4月物理一模月物理一模1515如图是双缝干涉实验装置的示意图，如图是双缝干涉实验装置的示意图，S为单缝，为单缝，S1、S2为双缝，为双缝，P为光屏。用绿光从左边照射单缝为光屏。用绿光从左边照射单缝S时，可在时，可在光屏光屏P上观察到干涉条纹。下列说法正确的是上观察到干涉条纹。下列说法正确的是（）A减小双缝间的距离，干涉条纹间的距离减小减小双缝间的距离，干涉条纹间的距离减小B增大双缝到屏的距离，干涉条纹间的距离增大增大双缝到屏的距离，干涉条纹间的距离增大C将绿光换为红光，干涉条纹间的距

13、离减小将绿光换为红光，干涉条纹间的距离减小D将绿光换为紫光，干涉条纹间的距离增大将绿光换为紫光，干涉条纹间的距离增大PS1S2S右右左左B第14页，本讲稿共19页008.07-08学年度唐山市重点中学模拟试卷三学年度唐山市重点中学模拟试卷三55下面说法中下面说法中不正确不正确的是的是()A光光从从真真空空射射入入不不同同介介质质，当当入入射射角角一一定定时时，折折射射角角大大的的，该该介质的折射率大介质的折射率大B用用红红光光照照金金属属时时能能发发生生光光电电效效应应，则则用用紫紫光光照照时时一一定定能能发生发生C一单色光从空气射入玻璃中其频率不变一单色光从空气射入玻璃中其频率不变,波长变短

14、波长变短D用用单单色色光光做做双双缝缝干干涉涉实实验验，若若装装置置不不变变，则则红红光光条条纹纹间间距距大大于蓝光条纹间距于蓝光条纹间距解：解：由由n=sini/sinr得得:当当i一定，一定，r增大时，增大时，n减小，减小，A错，错，由光电效应产生条件可知由光电效应产生条件可知B正确。正确。由由n=c/v和和=v/f可知光从空气进入玻璃时可知光从空气进入玻璃时,频率不变，波长频率不变，波长变短，变短，C正确。正确。由于红光的波长大于蓝光的波长，由由于红光的波长大于蓝光的波长，由可得红光的条纹间距大于蓝光的条纹间距，可得红光的条纹间距大于蓝光的条纹间距，D正确。正确。A第15页，本讲稿共19

15、页gk007.2008年高考理综天津卷年高考理综天津卷1616下列有关光现象的说法正确的是下列有关光现象的说法正确的是（）A在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由紫光改在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由紫光改为红光，则条纹间距一定变大为红光，则条纹间距一定变大B以相同入射角从水中射向空气，紫光能发生全反射，以相同入射角从水中射向空气，紫光能发生全反射，红光也一定能发生全反射红光也一定能发生全反射C紫光照射某金属时有电子向外发射，红光照射该紫光照射某金属时有电子向外发射，红光照射该金属时也一定有电子向外发射金属时也一定有电子向外发射D拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一拍摄玻璃橱窗内的物品

16、时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度个偏振片以增加透射光的强度A解见下页解见下页第16页，本讲稿共19页【解析解析】根据干涉条纹的间距的公式根据干涉条纹的间距的公式可知，由于紫光的波长比红光的波长短，所以改为红光可知，由于紫光的波长比红光的波长短，所以改为红光后条纹间距一定增大，后条纹间距一定增大，A正确；正确；紫光的临界角比红光的临界角小，所以紫光发生全反紫光的临界角比红光的临界角小，所以紫光发生全反射后红光不一定发生全反射，射后红光不一定发生全反射，B错误；错误；由于紫光的频率大于红光的频率，所以紫光的能量比红光由于紫光的频率大于红光的频率，所以紫光的能量比红光的能量大，紫光发

17、生光电效应红光不一定发生光电效应，的能量大，紫光发生光电效应红光不一定发生光电效应，C错误错误;拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振镜是为了防止玻璃的反光，所以镜是为了防止玻璃的反光，所以D错误。错误。第17页，本讲稿共19页058.08年苏、锡、常、镇四市教学情况调查年苏、锡、常、镇四市教学情况调查(二二)13.(1)13（1）（）（6分）（供选修分）（供选修3-4考生作答）考生作答）一复色光中只含有一复色光中只含有 a、b两种单色光，在真空中两种单色光，在真空中a光的波长光的波长大于大于b光的波长光的波长在真空中，在真空中，a光的速度光的速度（选填（选填“大于大于”、“等等于于”或或“小于小于”）b光的速度光的速度若用此复色光通过玻璃半球且经球心若用此复色光通过玻璃半球且经球心O射向空气时，下射向空气时，下列四个光路图中可能符合实际情况的是列四个光路图中可能符合实际情况的是abDABCaabb等于等于BC第18页，本讲稿共19页用该复色光做双缝干涉实验，得到如图所示用该复色光做双缝干涉实验，得到如图所示的干涉图样的干涉图样则实线表示则实线表示（选填（选填“a”或或“b”）光的）光的干涉条纹干涉条纹a第19页，本讲稿共19页