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,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,*,精选最新中小学教学课件,*,第,2,讲光的干涉、衍射和偏振,知识梳理,一、光的干涉,1.光的干涉:,在两列光波的叠加区域,某些区域的光被加强,出现亮条纹,某些区域的光被减弱,出现暗条纹,且加强区域和减弱区域互相间隔的,现象叫做光的干涉现象。,2.干涉的条件:,两列,频率相同,、振动步调差别恒定(即相位差恒,定)的光相遇。,双缝干涉,薄膜干涉,(1)光的路程差,r,2,-,r,1,=,k,(,k,=0,1,2,)光屏上出现,亮,条纹。,(2)光的路程差,r,2,-,r,1,=(2,k,+1)(,k,=0,1,2,)光屏上出现,暗,条纹。,(3)相邻亮(暗)条纹间距公式:,x,=,(1)薄膜干涉:利用薄膜(如肥皂膜),前后两表面,的反射光相遇而,形成的干涉。,(2)水平状的明暗相间的条纹,同一条纹对应薄膜的厚度相等。,(3)a.应用增透膜:膜厚度,d,=,;b.用干涉法检查平面,3.典型的干涉实验,1.光的衍射:,光绕过,障碍物,或(穿过小孔)偏离,直线,传播的,现象。,二、光的衍射,2.,光发生明显衍射现象的条件,:,只有当障碍物或孔、缝的尺寸与光的波,长相当,甚至比光的波长还小的时候,衍射现象才会明显。,单缝衍射,圆盘衍射与泊松亮斑,1.偏振:,横波只沿某一特定的方向,振动,称为波的偏振。,三、光的偏振,2.自然光和偏振光的比较表,自然光(非偏振光),偏振光,光的来源,举例,太阳、电灯等光源直接发出的光,自然光通过偏振片后的光等,光的振,动方向,在垂直于光的传播方向的平面内,光振动沿任,意方向,且沿各个方向光振动的强度,相同,在垂直于光的传播方向的平面内,光的振动沿,特定,方向,1.在下列各组的两个现象中都表现出光具有波动性的是,(),A.光的折射现象、色散现象,B.光的反射现象、干涉现象,C.光的衍射现象、偏振现象,D.光的直线传播现象、反射现象,答案,C衍射、干涉现象是波特有的现象,而横波具有偏振现象,均能,反映光的波动性,所以C选项正确。,C,2.用如图所示的装置来观察光的双缝干涉现象时,以下推断正确的是,(),A.狭缝屏的作用是使入射光到达双缝屏时,双缝就成了两个振动情况总,是相同的光源,B.若入射光是白光,则像屏上的条纹是黑白相间的干涉条纹,C.像屏上某点到双缝的距离差为入射光波长的1.5倍时,该点处一定是,亮条纹,D.双缝干涉中亮条纹之间的距离相等,暗条纹之间的距离不相等,A,答案,A题图是利用分光法获得相干光源,所以A正确;白光的干涉条,纹是彩色的,不是黑白相间的,B错;屏上某点到双缝的距离差为入射光,波长的1.5倍时,该处应是暗条纹,C错;双缝干涉实验中,亮条纹之间的距,离相等,暗条纹之间的距离也相等,D错。,3.下面四种光现象,与光的干涉有关的是,(),A.用光导纤维传播电磁波信号,B.一束白光通过三棱镜形成彩色光带,C.用透明的标准样板和单色平行光检查平面的平整度,D.用平行光照射不透光的小圆盘,在圆盘的影的中心形成泊松亮斑,答案,C用光导纤维传播电磁波信号是利用光的全反射,A错误;白光,通过三棱镜形成彩色光带是光的色散,B错误;检查平面的平整度是利用,光的干涉,C正确;泊松亮斑的形成是光的衍射的结果,D错误。,C,深化拓展,考点一,双缝干涉现象的产生条件及亮暗条纹的分布规律,考点二,薄膜干涉的产生及其应用,考点三,光的衍射和偏振,深化拓展,考点一双缝干涉现象的产生条件及亮暗条纹的分布规律,1.相干光源发出的两列光波到达某点的路程差等于波长的整数倍时,该,处光相互加强,出现亮条纹;当到达某点的路程差为半波长的奇数倍时,该处光互相减弱,出现暗条纹。,2.双缝干涉条纹是等间距的,相邻亮条纹(或暗条纹)间的距离与波长成,正比(装置已确定的情况下),即,x,=,。利用双缝干涉实验可测量光波,的波长。,1-1(2011北京理综,14,6分)如图所示的双缝干涉实验,用绿光照射单缝,S,时,在光屏,P,上观察到干涉条纹。要得到相邻条纹间距更大的干涉图,样,可以,(),A.增大,S,1,与,S,2,的间距,B.减小双缝屏到光屏的距离,C.将绿光换为红光,D.将绿光换为紫光,C,答案,C由双缝干涉条纹间距公式,x,=,可知:增大,S,1,与,S,2,的间距,d,x,将减小,A项错误;减小双缝屏到光屏的距离,L,x,将减小,B项错误;红光,波长大于绿光,变大,x,将变大,C项正确;紫光波长小于绿光,变小,x,将变小,D项错误。,1-2关于红光和紫光,下列说法正确的是,(),A.红光的频率大于紫光的频率,B.在同一种玻璃中红光的速度小于紫光的速度,C.用同一装置做双缝干涉实验,红光的干涉条纹间距大于紫光的干涉条,纹间距,D.当红光和紫光以相同入射角从玻璃射入空气时,若紫光刚好能发生全,反射,则红光也一定能发生全反射,C,答案,C红光的频率小于紫光的频率,f,红,v,紫,;以相同入射角由玻璃射入空气,发生全反射时,sin,C,=,C,为临界角,紫光刚好发生全反射时,红光不能发,生全反射,选项A、B、D错误。条纹间距,x,=,红,紫,因此,x,红,x,紫,C,正确。,考点二薄膜干涉的产生及其应用,1.产生和条纹分布,如图所示,竖直的肥皂薄膜,由于重力的作用,形成上薄下厚的楔形,光照,射到薄膜上时,在膜的前表面,AA,和后表面,BB,分别反射回来,形成两列,频率相同的光波,并且叠加。,(1)在,P,1,、,P,2,处,两个表面反射回来的两列光波的路程差,x,等于波长的整,数倍,x,=,n,(,n,=1,2,3,)。,波峰和波峰叠加,波谷和波谷叠加,使光波振动加强,形成亮条纹。,(2)在,Q,处,两列反射回来的光波的路程差,x,等于半波长的奇数倍,x,=(2,n,+1),(,n,=1,2,3,)。,反射回来的两列光,波峰和波谷叠加,使光波振动抵消,形成暗条纹。,根据上述分析,可知在薄膜上形成明暗相间的干涉条纹。,2.薄膜干涉的应用,(1)检查精密零件的表面是否平整,用干涉法检查平面:如图甲所示,两板之间形成一层空气膜,用单色光从,上向下照射,入射光从空气膜的上、下表面反射出两列光波,形成干涉,条纹。如果被检测平面是光滑平整的,得到的干涉图样必是等间距的。,如果某处凹下去,则对应明纹(或暗纹)提前出现,如图乙所示;如果某处,凸起来,则对应条纹延后出现,如图丙所示。(注:“提前”与“延后”不,是指在时间上,而是指由左向右的位置顺序上),(2)增透膜,在光学元件(透镜、棱镜)的表面涂上一层薄膜(如氟化镁),当薄膜的厚,度是入射光在薄膜中波长的,时,在薄膜的两个面上的反射光的光程差,恰好等于半波长,因而相互抵消,达到减弱反射光、增大透射光强度的,目的。,2-1用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象。图(a)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。将金属丝圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转,观察到的现象是,(),A.当金属丝圈旋转30,时干涉条纹同方向旋转30,B.当金属丝圈旋转45,时干涉条纹同方向旋转90,C.当金属丝圈旋转60,时干涉条纹同方向旋转30,D.干涉条纹保持原来状态不变,D,答案,D金属丝圈的转动,改变不了肥皂液薄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无关,仍然是,水平的干涉条纹,A、B、C错误,D正确。,2-2(多选)把一平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上,一端用薄片垫,起,构成空气劈尖,让单色光从上方射入,如图所示,这时可以看到亮暗相,间的条纹。下面关于条纹的说法中正确的是,(),A.干涉条纹的产生是由于光在空气劈尖膜的上下两表面反射形成的两,列光波叠加的结果,B.干涉条纹中的暗条纹是由于上述两列反射光的波谷与波谷叠加的结,果,C.将上玻璃板平行上移,条纹向着劈尖移动,D.观察薄膜干涉条纹时,应在入射光的另一侧,AC,答案,AC根据薄膜干涉的产生原理,题述现象是由空气劈尖膜上下,表面反射的两列光叠加而成的,当波峰与波峰、波谷与波谷相遇叠加,时,振动加强,形成亮条纹,当波峰与波谷相遇叠加时,振动减弱,形成暗条,纹,所以A项对,B项错;因相干光是反射光,故观察薄膜干涉时,应在入射,光的一侧,故D项错误;条纹的位置与空气膜的厚度是对应的,当上玻璃,板平行上移时,同一厚度的空气膜向劈尖移动,故条纹向着劈尖移动,故,C项正确。,考点三光的衍射和偏振,1.单缝衍射与双缝干涉的比较,种类,项目,单缝衍射,双缝干涉,不同点,条纹,宽度,条纹宽度不等,中央最宽,条纹宽度相等,条纹,间距,各相邻条纹间距不等,各相邻条纹等间距,亮度,中央条纹最亮,两边较暗,清晰条纹,亮度基本相等,相同点,干涉、衍射都是波特有的现象,均是由波的叠加形成的;干涉、衍射都有明暗相间的条纹,2.光的偏振,除了从光源直接发出的光外,日常生活中遇到的光大都是偏振光。,3-1如图所示,a,、,b,、,c,、,d,四个图样是不同的单色光形成的双缝干涉,或单缝衍射图样。分析各图样的特点可以得出的正确结论是,(),A.,a,、,b,是光的干涉图样,B.,c,、,d,是光的干涉图样,C.形成,a,图样中光的波长比形成,b,图样光的波长短,D.,c,、,d,中央条纹为暗纹,A,答案,A单色光的干涉条纹等间距,衍射条纹间距不等,A正确,B错误;,波长越大,干涉条纹间距越大,C错误;衍射图样中央为亮条纹,D错误。,3-2如图所示,白炽灯的右侧依次平行放置偏振片,P,和,Q,A,点位于,P,、,Q,之间,B,点位于,Q,右侧。旋转偏振片,P,A,、,B,两点光的强度变化情况是,(),。,A.,A,、,B,均不变,B.,A,、,B,均有变化,C.,A,不变,B,有变化,D.,A,有变化,B,不变,C,答案,C白炽灯光经过偏振片,P,后成为偏振光,旋转,P,时,P,、,Q,间偏振,光的振动方向改变,但光的强度不变,B、D错误。由于偏转片,Q,的透振,方向不变,故旋转,P,时,Q,右侧的偏振光强度发生周期性变化,故A错误,C,正确。,编后语,常常可见到这样的同学，他们在下课前几分钟就开始看表、收拾课本文具，下课铃一响，就迫不及待地“逃离”教室。实际上，每节课刚下课时的几分钟是我们对上课内容查漏补缺的好时机。善于学习的同学往往懂得抓好课后的“黄金两分钟”。那么，课后的“黄金时间”可以用来做什么呢？,一、释疑难,对课堂上老师讲到的内容自己想不通卡壳的问题，应该在课堂上标出来，下课时，在老师还未离开教室的时候，要主动请老师讲解清楚。如果老师已经离开教室，也可以向同学请教，及时消除疑难问题。做到当堂知识，当堂解决。,二、补笔记,上课时，如果有些东西没有记下来，不要因为惦记着漏了的笔记而影响记下面的内容，可以在笔记本上留下一定的空间。下课后，再从头到尾阅读一遍自己写的笔记，既可以起到复习的作用，又可以检查笔记中的遗漏和错误。遗漏之处要补全，错别字要纠正，过于潦草的字要写清楚。同时，将自己对讲课内容的理解、自己的收获和感想，用自己的话写在笔记本的空白处。这样，可以使笔记变的更加完整、充实。,三、课后“静思,2,分钟”大有学问,我们还要注意课后的及时思考。利用课间休息时间，在心中快速把刚才上课时刚讲过的一些关键思路理一遍，把老师讲解的题目从题意到解答整个过程详细审视一遍，这样，不仅可以加深知识的理解和记忆，还可以轻而易举地掌握一些关键的解题技巧。所以，,2,分钟的课后静思等于同一学科知识的课后复习,30,分钟。,2024/11/20,精选最新中小学教学课件,thank you!,2024/11/20,精选最新中小学教学课件,
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