2019-2020年物理粤教版选修3-4学案：课棠互动 第四章第五节用双缝干涉实验测定光的波长 Word版含解析.doc

2019-2020年物理粤教版选修3-4学案：课棠互动第四章第五节用双缝干涉实验测定光的波长 Word版含解析三点剖析1.对实验原理的理解 根据公式=可计算波长，双缝间的距离d是已知的，双缝到屏的距离l可用米尺测出，相邻两条亮（暗）纹间的距离x用测量头如图4-5-2测出图4-5-22.对x的测量（1）测量时，应使分划板中心刻线对齐条纹的中心，记下此时手轮上的读数（2）转动测量头，使分划板中心刻线对齐另一条纹的中心，记下此时手轮上的读数.如图4-5-3.（3）两次读数之差就表示这两条条纹间的距离.（4）测出n条亮（暗）纹间的距离a，则相邻两条亮（暗）纹间的距离x=a/（n-1)换用不同颜色的滤光片，观察干涉条纹间的距离有什么变化，并求出相应的波长.（5）由公式x=得，=图4-5-3（6）重复上述实验步骤，求出x的平均值.各个击破【例1】用单色光做双缝干涉实验，下述说法正确的是( )A.相邻干涉条纹之间的距离相等B.中央明条纹宽度是两边明条纹宽度的2倍C.屏与双缝之间距离减小，则屏上条纹间的距离增大D.在实验装置不变的情况下，红光的条纹间距小于蓝光的条纹间距解析：因为相邻两条亮线（或暗线）间的距离x=，其中d为两个缝间的距离，L为缝到屏的距离，为光波波长，可见相邻干涉条纹之间的距离相等.A正确，B错误，C错误.因为红蓝，所以x红x蓝，故D也错误.答案：A类题演练1在双缝干涉测光的波长的实验中，所用双缝间距d=2 mm，双缝到屏的间距L=86.4 cm，手轮的初始读数为a1=2.12 mm，转动手轮，分划板中心刻线移动到第13条线时手轮读数a2=5.54 mm，求通过滤光片后的波长.解析：相邻亮条纹间的距离x为：x=0.285 mm由x=可知：=m=6.610-7 m答案：6.610-7 m【例2】在双缝干涉实验中，中间明条纹（零级明条纹）到双缝的路程差为零，那么从双缝到第三级明条纹之间的路程差是( )A.1.5 B.2 C.2.5 D.3答案：D类题演练2某次实验中，测得第一级明条纹和第三级明条纹相距4.010-2 m，若双缝片间距为0.1 mm,缝到屏的距离为L=4.0 m,则光波的波长为( )A.8.010-8 m B.5.010-7 mC.1.510-8 m D.1.610-8 m解析：x=m=210-2 mx=5.010-7 m答案：B附送：2019-2020年物理粤教版选修3-4学案：课棠互动第四章第六节光的衍射和偏振 Word版含解析三点剖析1.光的衍射现象（1)衍射现象：光绕过障碍物或通过小孔进入几何阴影区的现象.（2)发生明显的衍射现象的条件：障碍物或小孔的尺寸与波长相比差不多或比光波的波长小.说明：光的干涉现象表明光是一种波,由于衍射是波的特点,则光能够发生衍射,因此光能够绕过障碍物或通过小孔进入几何阴影区而传播,即发生衍射现象.但由于可见光的波长较短,由发生明显的衍射现象的条件可知,光的衍射现象不易观察.2.光的偏振 不同的横波振动方向可以不同,但对于一个确定的横波而言,它的振动方向是确定的,并且与传播方向垂直,这就是我们利用横波与纵波的区别来判断某种波是横波,还是纵波.光的偏振现象（1)自然光：从普通光源（如太阳、电灯等）直接发出的光，包含着在垂直于光的传播方向上一切方向振动的光，而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同.（2)偏振光：自然光通过偏振片后,只有振动方向跟偏振片的透振方向一致的光波才能通过,这时的光只沿着一个特定的方向振动.各个击破【例1】下列哪些属于光的衍射现象( )A.雨后美丽的彩虹 B.对着日光灯从两铅笔的缝中看到的彩色条纹C.阳光下肥皂膜上的彩色条纹 D.光通过三棱境产生的彩色条纹解析：雨后的彩虹和光通过三棱镜产生的彩色条纹都是光的折射现象,阳光下肥皂膜上的彩色条纹是光的薄膜干涉现象,对着日光灯从两铅笔的缝中看到的彩色条纹是单缝衍射现象.故本题选项为B项.答案：B类题演练1对于单缝衍射现象,以下说法正确的是( )A.缝的宽度d越小,衍射条纹越亮 B.缝的宽度d越小,衍射现象越明显C.缝的宽度d越小,光的传播路线越接近直线 D.入射光的波长越短,衍射现象越明显解析：产生明显的衍射现象的条件是：障碍物或孔的尺寸跟波长差不多,或者比波长小,由于光波波长都很短,所以在单缝衍射现象中,缝的宽度d越小,衍射现象越明显.所以B答案的正确的.缝的宽度d越小,透过缝的光的能量越小,亮度也越小,即A错误,缝的宽度d越小,越容易发生衍射,即容易偏离直线路径绕到障碍物阴影中去.故C错.在缝的宽度d不变的情况下,入射光波长越短,越不容易发生明显的衍射现象,故D错误,所以选B.答案：B【例2】两个偏振片紧靠在一起,将它们放在一盏灯的前面以至没有光通过,如果将其中的一片旋转180,在旋转过程中,将会产生下述的哪一种现象( )A.透过偏振片的光强先增强,然后又减少到零B.透过偏振片的光强先增强，然后减少到非零的最小值C.透过偏振片的光强在整个过程中都增强D.透过偏振片的光强先增强,再减弱,然后又增强解析：起偏器和检偏器的偏振方向垂直时,没有光通过;偏振方向平行时,光强度达到最大,当其中一个偏振片转动180的过程中,两偏振片的方向由垂直到平行再到垂直,所以通过的光先增强,又减小到零,所以答案为A.答案：A类题演练2通过一块偏振片去观察电灯、蜡烛、月亮、反光的黑板，当以入射光线为轴转动偏振片时，看到的现象有何不同？解析：通过一块偏振片去观察电灯、蜡烛时，透射光的强度不随偏振片的旋转而变化.因为灯光、烛光都是自然光，沿各个方向振动的光的强度相同，因此，当偏振片旋转时，透射出来的光波的振动方向虽然改变了（肉眼对此不能感觉到），但光的强弱没有改变，月亮、黑板反射的光已经是偏振光，它们通过偏振片透射过来的光线的强弱会随偏振片的旋转发生周期性的变化.