第2讲 光的干涉、衍射和偏振(基础落实课) 一、光的干涉 光 的 干 涉 定义 在两列光波叠加的区域,某些区域相互加强,出现 条纹;某些区域相互减弱,出现 条纹,且加强区域和减弱区域相互 的现象 条件 (1)两束光的频率 (2)相位差 (3)振动方向相同 双 缝 干 涉 图样 特点 (1)单色光照射时形成明暗相间的 的干涉条纹 (2)白光照射时,中央为 条纹,其余为 条纹 条纹 间距 (Δx) 含义:相邻两条亮条纹(或暗条纹)中心之间的距离 公式: 。注意各物理量的意义:λ为照射光的波长、d为双缝间距、l为屏到双缝间的距离 薄 膜 干 涉 产生 机理 利用薄膜(如肥皂液薄膜) 反射的光相遇而形成的。图样中同一条亮(或暗)条纹所对应薄膜厚度 应用 (1)利用薄膜干涉,可以检验工件平面是否平整 (2)可以作为光学镜头的增透膜 二、光的衍射 1.明显衍射的条件 在障碍物或狭缝的尺寸与光的波长 ,甚至比光的波长还 的时候,衍射现象十分明显。 2.三类常见衍射现象 衍射图样 图样特点解读 若为单色光,中央为亮且 的条纹,两侧为明暗相间的条纹,条纹间距 ,且离中央亮条纹越远,亮条纹的亮度 ,宽度 若为单色光,中央是大且亮的 亮斑,周围分布着明暗相间的 ,且越靠外,圆形亮条纹的亮度 ,宽度越小;亮环或暗环间的距离随圆孔半径的增加而 当光照射到不透明的半径 的圆盘上时,在圆盘的阴影中心出现 ,在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环 三、光的偏振 1.自然光:包含着在垂直于传播方向上沿 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:在垂直于光的传播方向的平面上,沿着某个 的方向振动的光。 微点判断 1.频率不同的两列光波也能发生干涉。 ( ) 2.在“双缝干涉”实验中,双缝的作用是用“分光”的方法使两列光的频率相同。 ( ) 3.在双缝干涉实验中,若用白光照射,中央是最宽的白色亮条纹,两侧是宽度逐渐减小的彩色条纹。 ( ) 4.厚度相同的薄膜也可以形成干涉现象。 ( ) 5.光遇到障碍物时都能产生衍射现象。 ( ) 6.阳光下茂密的树林中,地面上的圆形亮斑是光的衍射形成的。 ( ) 7.光的偏振现象说明光是纵波。 ( ) 逐点清(一) 光的干涉 细作1 双缝干涉中亮、暗条纹的判断 1.在图示的双缝干涉实验中,光源S到缝S1、S2的光程差为实验用光波波长的1.5倍,P0为S1、S2连线中垂线与光屏的交点。光屏上P1点到S2、S1的光程差为实验用光波波长的2.5倍。则P0处和P1处将分别呈现 ( ) A.亮条纹、暗条纹 B.亮条纹、亮条纹 C.暗条纹、亮条纹 D.暗条纹、暗条纹 一点一过 双缝干涉中亮、暗条纹的判断方法 (1)如图所示,光源S1、S2发出的光到屏上某点的路程差r2-r1=kλ(k=0,1,2,…)时,光屏上出现亮条纹。 (2)光的路程差r2-r1=(2k+1)(k=0,1,2,…)时,光屏上出现暗条纹。 细作2 双缝干涉的理解及相邻条纹间距的分析 2.(人教版教材选择性必修1,P115T4)1801年,托马斯·杨用双缝干涉实验研究了光波的性质。1834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)。洛埃镜实验的基本装置如图所示,S为单色光源。S发出的光直接照在光屏上,同时S发出的光还通过平面镜反射在光屏上。从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像发出的,这样就形成了两个一样的相干光源。 设光源S到平面镜的距离和到光屏的距离分别为a和l,光的波长为λ。写出相邻两条亮纹(或暗纹)间距离Δx的表达式。 3.(2024·广西高考)(多选)如图,S为单色光源,S发出的光一部分直接照在光屏上,一部分通过平面镜反射到光屏上。从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像发出的,由此形成了两个相干光源。设光源S到平面镜和到光屏的距离分别为a和l,a ... ...
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