第一轮复习教学案：第十三章光学 电磁波 相对论第二节光的干涉 衍射 偏振 2-海文库
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第一轮复习教学案：第十三章光学 电磁波 相对论第二节光的干涉 衍射 偏振 2
第二节 光的干涉 衍射 偏振一、光的干涉1．定义两列______相同、__________相同的光波相叠加，某些区域出现振动加强，某些区域出现振动减弱，并且加强区域和减弱区域总是相互间隔的现象叫光的干涉现象。2．相干条件只有相干光源发出的光叠加，才会发生干涉现象。相干光源是指______相同（振动情况相同）的两列光波。3．双缝干涉（1）现象：单色光干涉时观察到明暗相间的条纹；白光双缝干涉的现象为中央为______条纹，两边是______条纹。（2）亮、暗条纹的判断：Δx＝nλ（n＝0,1,2，…），即到双缝的距离差为波长的______1倍的点出现亮条纹，Δx＝nλ＋λ（n＝0,1,2，…）即到双缝的距离差为半波长______倍的点2出现暗条纹。4．薄膜干涉光照射到薄膜上时，薄膜________表面反射的两列光相叠加，发生干涉现象。若入射光为单色光，可形成明暗相间的干涉条纹，若入射光为白光，可形成彩色的干涉条纹。二、光的衍射1．定义光离开直线路径绕到障碍物__________的现象叫光的衍射，衍射产生的明暗条纹或光环叫衍射图样。2．发生明显衍射的条件只有当障碍物的______跟光的波长相比差不多，甚至比光的波长还____的时候，衍射现象才会明显。3．衍射图样（1）单缝衍射①单色光：明暗相间的不等距条纹，中央亮纹最宽最亮，两侧条纹具有______性。②白光：中间为宽且亮的白色条纹，两侧是窄且暗的彩色条纹，最靠近中央的是紫光，远离中央的是红光。（2）圆孔衍射：明暗相间的不等距圆环，圆环面积远远超过孔的直线照明的面积。（3）圆盘衍射：明暗相间的不等距圆环，中心有一亮斑称为______亮斑（证实波动性）。三、光的偏振1．偏振现象横波只沿某一__________振动，称为波的偏振现象。2．自然光若光源发出的光，包含着在垂直于光传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿各个方向振动的光波的______都相同，这种光叫自然光。3．偏振光在垂直于光传播方向的平面上，只沿一个__________振动的光，叫偏振光。例如：自然光通过偏振片后，就得到了偏振光。见示意图。
四、激光1．激光的特性：强度大，方向性好，单色性好，相干性好。2．应用：激光加工，全息照相，激光检测，激光通信，激光医疗，激光排照等。
1．取两块平玻璃板，合在一起用手捏紧，会从玻璃板上看到彩色条纹，这是光的干涉现象，有关这一现象的叙述正确的是（
）A．这是上下两块玻璃板的上表面反射光干涉的结果B．这是两玻璃板间的空气薄层上下两表面的反射光相干涉的结果C．这是上面一块玻璃的上、下两表面的反射光干涉的结果D．这是下面一块玻璃的上、下两表面的反射光干涉的结果2．光的偏振现象说明光是横波。下列现象中不能反映光的偏振特性的是（
）A．一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，透射光的强度发生变化B．一束自然光入射到两种介质的分界面上，当反射光线与折射光线之间的夹角恰好是90°时，反射光是偏振光C．日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景象更清晰D．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹3．在杨氏双缝干涉实验中，如果（
）A．用白光作为光源，屏上将呈现黑白相间的条纹B．用红光作为光源，屏上将呈现红黑相间的条纹C．用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，屏上将呈现彩色条纹D．用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，屏上将呈现间距不等的条纹4．易错辨析请你判断下列表述正确与否，对不正确的，请予以更正。（1）薄膜干涉是薄膜前、后表面的反射光叠加产生的，所以要观察薄膜干涉条纹，应该从光源一侧观察。（2）光的干涉和衍射现象说明了光是波，也能说明光是横波。（3）在光学元件（透镜、棱镜）的表面涂一层薄膜，当薄膜的厚度是光在空气中波长的1/4时，可起到减小反射光强度、增大透射光强度的作用。
一、光的干涉和衍射的异同自主探究1（1）肥皂泡在太阳光照射下呈现的彩色是________现象；露珠在太阳光照射下呈现的彩色是__________现象；通过狭缝看太阳光时呈现的彩色是________现象。（2）凡是波都具有衍射现象，而把光看做直线传播的条件是________。要使光产生明显的衍射，条件是________________________。（3）当狭缝的宽度很小并保持一定时，用红光和紫光照射狭缝，看到的衍射条纹的主要区别是____________________________。思考：光的干涉和衍射的异同？二、对光的偏振的理解自主探究2如图所示，让太阳光或白炽灯光通过偏振片P和Q，以光的传播方向为轴旋转偏振片P或Q，可以看到透射光的强度会发生变化，这是光的偏振现象，这个实验表明________________________________________________________________________。
思考：自然光与偏振光的比较？
命题研究一、双缝干涉中明暗条纹的分析【题例1】如图所示，在双缝干涉实验中，S1和S2为双缝，P是光屏上的一点，已知P－点与S1、S2的距离之差为2.1×106 m，分别用A、B两种单色光在空气中做双缝干涉实验。
（1）已知A光在空气中的波长为6×10 m，问P点是亮条纹还是暗条纹？－（2）已知B光在某种介质中波长为3.15×107 m，当B光从这种介质射向空气时，临界角为37°，问P点是亮条纹还是暗条纹？（3）若让A光照射S1，B光照射S2，试分析光屏上能观察到的现象。（4）设光屏上O为到S1和S2路程相等的点，则B光在PO间有几条暗纹？解题要点：规律总结分析双缝干涉中明暗条纹问题的技巧1．一般解题步骤（1）由题设情况依λ真＝nλ介，求得光在真空（或空气）中的波长。（2）由屏上出现明暗条纹的条件判断光屏上出现的是明条纹还是暗条纹。λ（3）根据明条纹的判断式Δr＝kλ（k＝0,1,2…）或暗条纹的判断式Δr＝（2k＋1k2＝0,1,2…），判断出k的取值，从而判断条纹数。2．应注意的问题c（1）λ真＝nλ介可以根据c＝λ真ν、v＝λ介ν、n＝（2）两列光发生干涉的条件是两列光的频率相同，振动方向相同，相位差恒定。（3）相干光的获得方法。①将一束光分成两束而获得，此法称为分光法。②利用激光。命题研究二、光的薄膜干涉【题例2】用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象。图甲是点燃的酒精灯（在灯芯上撒些盐），图乙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（
－7A．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．干涉条纹保持原来形状不变思路点拨：1．光的薄膜干涉中相干光源是如何获得的？2．干涉条纹为什么是水平的？解题要点：规律总结1．薄膜干涉是由于光在薄膜前后两个表面上反射的光引起的，一般来说在不同厚度的薄膜上的光程差不同，所以同一厚度薄膜的两个表面反射的光发生干涉即形成同一条纹。2．薄膜干涉中条纹间距与厚度变化快慢有关，厚度变化越快，条纹间距越小。
1．下列现象中能证明光是横波的是（
）A．光的色散
B．光的干涉C．光的衍射
D．光的偏振2．（2012?大纲全国）在双缝干涉实验中，某同学用黄光作为入射光。为了增大干涉条纹的间距，该同学可以采用的方法有（
）A．改用红光作为入射光
B．改用蓝光作为入射光C．增大双缝到屏的距离
D．增大双缝之间的距离3．甲、乙两单色光分别通过同一双缝干涉装置得到各自的干涉图样，设相邻两个亮条纹的中心距离为Δx，若Δx甲＞Δx乙，则下列说法正确的是（
）A．甲光能发生偏振现象，乙光则不能发生B．真空中甲光的波长一定大于乙光的波长C．甲光的光子能量一定大于乙光的光子能量D．在同一均匀介质中甲光的传播速度大于乙光4．关于激光，下列说法中正确的是（
）A．激光是由自然界中某种物质直接发光产生的B．激光在真空中传播的速度大于3×108 m/sC．激光反射也遵循反射定律D．激光通过小孔时也能产生衍射现象5．（2012?福州模拟）在柏油马路和湖面上常常会看到耀眼的眩光，它使人的视觉疲劳。这些天然的眩光往往是光滑表面反射而来的镜式反射光和从表面反射的漫反射光重叠的结果，漫反射光是非偏振光，而镜式反射光一般是部分偏振光。由于它们是从水平面上反射的，光线的入射面是垂直的，所以反射光含有大量振动在水平方向的偏振光。要想消除这种眩光，只要将光线中的水平振动成分减弱些就可以了。同理，要想消除从竖直面反射来的眩光，如玻璃窗反射来的眩光，所用偏振轴应取水平方向。请回答下列两个问题。（1）某些特定环境下照相时，常在照相机镜头前装一片偏振滤光片使影像清晰，这是利用什么原理？（2）市场上有一种太阳镜，它的镜片是偏振片，为什么不用普通的带色玻璃片而用偏振片？安装镜片时它的透振方向应该沿什么方向？
参考答案基础梳理自测知识梳理一、1．频率 振动情况2．频率3．（1）白色 彩色 （2）整数 奇数4．前、后二、1．阴影里2．尺寸 小3．（1）对称 （3）泊松三、1．特定方向2．强度3．特定方向基础自测1．B 解析：形成干涉条纹是有一定条件的，即两列相干光的光程差需要连续变化，Δxλ＝kλ时，形成明条纹，当Δx＝（2k＋1）时，形成暗条纹，当入射光是白光时，就会形成2彩色条纹，对平板玻璃而言，每一块平板玻璃上下表面都是平行的，故不具备产生干涉条纹的条件，而中间的空气膜，则可能具备这一条件，选项B正确。2．D 解析：由光的偏振现象的知识可知A、B、C均反映了光的偏振特性，只有D选项是利用手指间的狭缝去观察光的衍射现象，选项D正确。3．BD 解析：白光作为光源，屏上将呈现彩色条纹，选项A错误；B为红光的双缝干涉，图样为红黑相间，选项B正确；红光和紫光频率不同，不能产生干涉图样，选项C错误；遮住一条狭缝时，紫光将发生单缝衍射，形成衍射图样，选项D正确。4．答案：（1）正确。（2）错误。光的干涉和衍射现象说明光是波，但不能确定光波是横波还是纵波，光的偏振现象说明光波是横波。1（3）错误。薄膜的厚度应是光在薄膜中的波长的4程差恰好等于半波长，因而两者相互抵消，才起到减小反射光强度、增大透射光强度的作用。 核心理解深化【自主探究1】答案：见解析解析：（1）肥皂泡呈现的彩色是光的干涉现象；露珠呈现的彩色是光的色散；通过狭缝看太阳光呈现的彩色是光的衍射现象。（2）障碍物或孔的尺寸比波长大得多时，可把光看做沿直线传播；障碍物或孔的尺寸跟波长相差不多或比波长更小时，可产生明显的衍射现象。（3）红光的中央亮纹宽，红光的中央两侧的亮纹离中央亮纹远。
提示：光的衍射
【自主探究2】答案：这个实验说明了光是一种横波。
【题例1】答案：（1）暗条纹 （2）亮条纹 （3）见解析 （4）4条 －－解析：（1）路程差Δy＝2.1×106 m，λA＝6×107 m，路程差Δy与A光波长的倍数关系为－6Δy2.1×10 mNA3.5 λA6×10－ m所以P点为暗条纹 （2）根据临界角与折射率的关系1115sin Cn＝＝nsin Csin 37°3由此可知，B光在空气中的波长λB为：－λB＝nλ介＝5.25×107 m，路程差Δy与波长λB的倍数关系为－6Δy2.1×10 mNB4 λB5.25×10－ m可见，用B光作光源，P点为亮条纹（3）若让A光和B光分别照射S1和S2，通过S1、S2的光不满足相干条件，故不能发生干涉，此时光屏上只能观察到亮光。（4）由于NB＝4，故B光在PO间有4条暗纹。【题例2】D 解析：附着在金属丝圈上的肥皂膜由于受重力作用而上薄下厚，形成劈形膜。无论在竖直平面内怎样旋转金属丝圈，这种劈形膜的厚度变化都和最初一样，故干涉条纹保持原来的形状，选D。演练巩固提升1．D 解析：光的色散证明白光是由各种色光混合而成；光的干涉、光的衍射证明光具有波动性，本题选项D正确。l2．AC 解析：根据条纹间距Δx＝λ可知：要增大干涉条纹的间距，可增大λ，λ红＞λd黄，选项A正确；λ黄＞λ蓝，选项B错误；增大到屏的距离l，Δx增大，选项C正确；增大
双缝间距d，Δx减小，选项D错误。Lλ3．BD 解析：由Δx＝得Δx越大则λ越大，选项B正确；光的偏振与波长无关，选dhc项A错误；由E＝知，λ越大，E越小，选项C错误；由光的折射率随波长增大而减小和λv＝c/n知，选项D正确。4．CD5．答案：见解析解析：（1）在某些特定环境下，如拍摄池水中游动的鱼时，由于水面反射光的干扰，影像会不清楚，在镜头前装一片偏振光，消除反射光（反射光为偏振光），影像就变得清晰。（2）这种太阳镜是为了消除柏油马路和湖面上反射的耀眼的眩光，因此应用偏振片而不是带色普通玻璃片。该反射光为水平方向的偏振光，故应使镜片的透振方向竖直。
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orthogonal polarized
垂直偏振光
基于3个网页-
orthogonal polarized lights
垂直偏振光
基于3个网页-
vertical reflect polarized light
实验和分析表明：激光器输出两束不同频率的垂直线偏振光；
The experiments show that two modes of the laser are orthogonal linear polarized.
分析了线偏振光垂直入射到角锥棱镜经三个直角面依次反射后出射光线偏振态的变化。
The polarization variation of a reflector light after a bundle of linear polarization light is incident on the ideal cube corner retroreflector is analyzed.
在垂直和平行偏振光下，透过率均随着入射角增大而减小，吸收率则逐渐增大。
Under the radiation of parallel and perpendicular linearly-polarized laser beam the transmissivity decreases as with the incidence incident angle increasing, while the absorptivity increases.
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- 来自原声例句
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＞＞＞关于自然光和线偏振光，下列观点正确的是()．A．自然光能产生干涉和..
关于自然光和线偏振光，下列观点正确的是(　　)．A．自然光能产生干涉和衍射现象，而线偏振光却不能B．只有自然光透过偏振片才能获得线偏振光C．自然光只能是白色光，而线偏振光不能是白色光D．自然光和线偏振光都能使感光底片感光
题型：单选题难度：偏易来源：不详
D振动沿各个方向均匀分布的光就是自然光，而振动沿着特定方向的光就是偏振光，但自然光和偏振光都能发生干涉、衍射，所以A错．光的偏振现象并不罕见，除了从光源直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光，都是线偏振光，所以B错．光的颜色由光的频率决定，与光的振动方向无关，所以C错．自然光和线偏振光都具有能量，都能使感光底片感光．
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据魔方格专家权威分析，试题“关于自然光和线偏振光，下列观点正确的是()．A．自然光能产生干涉和..”主要考查你对&&光的偏振&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：
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因为篇幅有限，只列出部分考点，详细请访问。
光的偏振：
自然光和偏振光的比较：
发现相似题
与“关于自然光和线偏振光，下列观点正确的是()．A．自然光能产生干涉和..”考查相似的试题有：
105584369876374207338194338942382728光的偏振_百度文库
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