高中物理 第五章 光的波动性复习课课件 教科选修3-4

光的波动性光的波动性复习课复习课 光的波动性光的波动性一章主要讲了哪些内一章主要讲了哪些内容？容？问题问题活动一活动一问题问题1：光的波动性主要表现在哪些方面？光的波动性主要表现在哪些方面？问题问题2：光的波动性是哪些人、通过什么实验证实的？光的波动性是哪些人、通过什么实验证实的？问题问题3：相关的实验装置和实验现象是怎样的？相关的实验装置和实验现象是怎样的？问题问题4：光的波动性分别有哪些典型的应用？光的波动性分别有哪些典型的应用？问题问题5：激光是一种什么样的光？有哪些特性和典型激光是一种什么样的光？有哪些特性和典型 的应用？的应用？活动一活动一活动一 活动二活动二2（一）光的干涉（一）光的干涉1产生稳定干涉的条件：产生稳定干涉的条件：（1）频率相同）频率相同 （2）相差恒定）相差恒定2双缝干涉双缝干涉 实验装置（单缝、双缝的作用）实验装置（单缝、双缝的作用）现象：中央亮纹左右对称分布着明暗相间的等宽条现象：中央亮纹左右对称分布着明暗相间的等宽条纹纹 规律：路程差规律：路程差r=(2k+1)，暗纹；，暗纹；r=k ，亮纹，亮纹，k=0、1、2、3 条纹间距：与单色光波长成正比，公式：条纹间距：与单色光波长成正比，公式：dlx 活动二活动二3薄膜干涉原理：薄膜干涉原理：利用薄膜前后表面反射光作为相利用薄膜前后表面反射光作为相干光波干光波.应用：应用：检查平面平整程度、增透膜检查平面平整程度、增透膜 活动二活动二（二）光的衍射二）光的衍射1概念：概念：光离开直线路径绕到障碍物阴影里去的现光离开直线路径绕到障碍物阴影里去的现象象2明显衍射的条件：明显衍射的条件：障碍物或孔的尺寸比波长小或障碍物或孔的尺寸比波长小或者跟波者跟波 长相差不多长相差不多3单缝衍射、圆孔衍射和圆盘衍射现象、泊松亮斑单缝衍射、圆孔衍射和圆盘衍射现象、泊松亮斑 活动二活动二（三）光的偏振（三）光的偏振1概念及相关实验现象概念及相关实验现象、自然光与偏振光、自然光与偏振光2、结论：、结论：光波是一种横波光波是一种横波3相关应用：相关应用：滤光片、立体电影、汽车灯与挡风玻滤光片、立体电影、汽车灯与挡风玻璃等璃等 活动二活动二（四）激光主要特点及应用：（四）激光主要特点及应用：相干性好、平行度非常好、亮度高、可以相干性好、平行度非常好、亮度高、可以调制等调制等（五）实验：用双缝干涉测光波的波长：（五）实验：用双缝干涉测光波的波长：原理、装置、步骤原理、装置、步骤.典型例题分析典型例题分析活动三活动三例例1用红光进行双缝干涉实验时，如果用不透光的纸用红光进行双缝干涉实验时，如果用不透光的纸遮挡住一个缝，则屏上出现（遮挡住一个缝，则屏上出现（）A一片黑暗一片黑暗 B一片红光一片红光 C原干涉条纹形状不变亮度减半原干涉条纹形状不变亮度减半 D不同间距的红、黑相间的条纹不同间距的红、黑相间的条纹变式变式若将题中的红光改成白光，并将双缝若将题中的红光改成白光，并将双缝分别用红、绿滤色片过滤，屏上出现什么现象？分别用红、绿滤色片过滤，屏上出现什么现象？D典型例题分析典型例题分析活动三活动三例例2表面附有油膜的透明玻璃片，当有阳光照射表面附有油膜的透明玻璃片，当有阳光照射时，可在玻璃片的表面和边缘分别看到彩色图样，时，可在玻璃片的表面和边缘分别看到彩色图样，这两种现象这两种现象（）A都是色散都是色散 B都是干涉都是干涉 C前者是干涉，后者是色散前者是干涉，后者是色散 D前者是色散，后者是干涉前者是色散，后者是干涉 变式变式比较彩虹与通过手指缝观察太阳时比较彩虹与通过手指缝观察太阳时看到的彩色光芒的成因。看到的彩色光芒的成因。C典型例题分析典型例题分析活动三活动三例例3如右图所示，如右图所示，A为普通玻璃片，为普通玻璃片，B为偏振片，二者相互平行且共轴，现为偏振片，二者相互平行且共轴，现将偏振片将偏振片B绕轴旋转，人将看到什么现绕轴旋转，人将看到什么现象？象？若将若将A换成与换成与B同样的偏振片，同样的偏振片，B旋旋转过程中人又将看到发生了怎样的变化？转过程中人又将看到发生了怎样的变化？若在人和若在人和B间再放上一片与间再放上一片与B同样的同样的偏振片偏振片C且与且与A、B平行共轴，只沿轴旋平行共轴，只沿轴旋转转C，分析人将可能看到什么现象？，分析人将可能看到什么现象？典型例题分析典型例题分析活动三活动三例例4用某种单色光做双缝干涉实验时，已知双缝间用某种单色光做双缝干涉实验时，已知双缝间距离距离d的大小恰好是下图中游标卡尺的读数如图丁所示，的大小恰好是下图中游标卡尺的读数如图丁所示，双缝到毛玻璃屏间距离双缝到毛玻璃屏间距离L的大小也由下图中毫米刻度尺的大小也由下图中毫米刻度尺读出，如图丙，实验时先移动测量头（如图甲）上的读出，如图丙，实验时先移动测量头（如图甲）上的手轮，把分化线对准靠近最左边的一条明条纹（如图手轮，把分化线对准靠近最左边的一条明条纹（如图乙所示），并记下螺旋测微器的读数乙所示），并记下螺旋测微器的读数x1（如图戊所（如图戊所示），然后转动手轮，把分划线向右边移动，直到对示），然后转动手轮，把分划线向右边移动，直到对准第准第7条明条纹并记下螺旋测微器读数条明条纹并记下螺旋测微器读数x7（如图己所（如图己所示），由以上测量数据求该单色光的波长。示），由以上测量数据求该单色光的波长。8.010-7 m 典型例题分析典型例题分析活动三活动三例例5如图所示，在暗室中从单色点光源如图所示，在暗室中从单色点光源S直接射到直接射到屏屏 上的一束光在上的一束光在Sb和和Sd之间，从之间，从S射到平面镜射到平面镜MN再反射到屏再反射到屏 上的另一束光在上的另一束光在Ma和和Nc之间之间（是是S在平面镜在平面镜MN中的像）。关于这时屏上是否可中的像）。关于这时屏上是否可能出现明暗相间的条纹，下列说法正确的是能出现明暗相间的条纹，下列说法正确的是（）A不可能不可能 B可能，出现在可能，出现在a、b之间之间 C可能，出现在可能，出现在b、c之间之间 D可能，出现在可能，出现在c、d之间之间 典型例题分析典型例题分析活动三活动三SPPPPC典型例题分析典型例题分析活动三活动三例例6频率为频率为61014Hz的单色光从的单色光从S1和和S2投射到屏上，投射到屏上，并且并且S1与与S2振动相同。若屏上的点振动相同。若屏上的点P到到S1与与P到到S2的路程的路程差为差为310-6m，问，问P点是亮条纹还是暗条纹？设点是亮条纹还是暗条纹？设O为到为到S1和和S2路程相等的点，则路程相等的点，则PO间有几条暗纹？几条亮纹？间有几条暗纹？几条亮纹？有有6条暗纹，有条暗纹，有5条亮纹（不包含条亮纹（不包含P、O两点）两点）课堂反馈课堂反馈1、有关光的双缝干涉和衍射的现象中，下列说法、有关光的双缝干涉和衍射的现象中，下列说法正确的是（正确的是（）A不管用什么色光做双缝干涉实验，中央一定不管用什么色光做双缝干涉实验，中央一定是亮纹是亮纹 B白光做双缝干涉实验时，得到的彩色亮纹中白光做双缝干涉实验时，得到的彩色亮纹中最靠近中央的是红光最靠近中央的是红光 C白光做单缝衍射实验，得到的彩色条纹中偏白光做单缝衍射实验，得到的彩色条纹中偏离中央最远的是红光离中央最远的是红光 D有增透膜的照相机镜头看上去呈淡紫色，是有增透膜的照相机镜头看上去呈淡紫色，是由于增透膜增强了对紫光的透射由于增透膜增强了对紫光的透射 AC课堂反馈课堂反馈2、下面是四种与光有关的事实：、下面是四种与光有关的事实：光导纤维传播信号光导纤维传播信号 透明的标准样板和单色光检查平面的平整度透明的标准样板和单色光检查平面的平整度 束白光通过三棱镜形成彩色光带束白光通过三棱镜形成彩色光带 面上的油膜呈现彩色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（）A B C D B课堂反馈课堂反馈 3、劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图（劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图（1）所）所示，将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端示，将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜，当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹有气薄膜，当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹有如下特点：（如下特点：（1）任意一条明条纹或暗条纹所在位置下）任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；（面的薄膜厚度相等；（2）任意相邻明条纹或暗条纹所）任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定。现若在图（对应的薄膜厚度差恒定。现若在图（1）装置中抽去一）装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新劈形空气薄膜后，从上往张纸片，则当光垂直入射到新劈形空气薄膜后，从上往下观察到的干涉条纹（下观察到的干涉条纹（）A变疏变疏 B变密变密 C不变不变 D消失消失 A课堂反馈课堂反馈4、1801年，托马斯年，托马斯杨用双缝干涉实验证明了光波的杨用双缝干涉实验证明了光波的性质。性质。1834年，洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉年，洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果（称洛埃镜实验）。的结果（称洛埃镜实验）。（1）洛埃镜实验的基本装置如图）洛埃镜实验的基本装置如图所示，所示，S为单色光源，为单色光源，M为平面镜。为平面镜。试用平面镜成像作图法在答题上画试用平面镜成像作图法在答题上画出出S经平面镜反射后的光与直接发经平面镜反射后的光与直接发出的光在光屏上相交的区域。出的光在光屏上相交的区域。（2）设光源）设光源S到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为分别为a和和L。光的波长为。光的波长为，在光屏上形成干涉条纹，写，在光屏上形成干涉条纹，写出相邻两条亮纹（或暗条纹）间的距离出相邻两条亮纹（或暗条纹）间的距离x的表达式。的表达式。aLx2 课堂反馈课堂反馈 5、如图所示，用单色光做双缝干涉实验，、如图所示，用单色光做双缝干涉实验，P处为第处为第二亮纹，改用频率较高的单色光重做实验（其他条件不二亮纹，改用频率较高的单色光重做实验（其他条件不变）时，则第二亮纹的位置（变）时，则第二亮纹的位置（）A仍在仍在P处处 B在在P点上方点上方 C在在P点下方点下方 D要将屏向双缝方向移近一些才能看到亮纹要将屏向双缝方向移近一些才能看到亮纹C