图所示。在双缝前面放置两个完全相同的透明容器A、B，
容器A与干净的空气相通，在容器B中通入矿井中的气体，
观察屏上的干涉条纹，就能够监测瓦斯浓度。以下说法
正确的是 （
）B C
A．如果屏的正中央仍是亮纹，说明B中的气体与A中的
空气成分相同，不含瓦斯
B．如果屏的正中央是暗纹，说明B中的气体与A中的空
气成分不相同，可能含有瓦斯 C．如果屏上干涉条纹不停移动，
例：平行厚玻璃板放在空气中，一束复色光从玻璃板下 表面斜向上射出，变成a、b两束单色光，如图所示．比 较a、b两束单色光，则( C ) A.a光的频率小于b光的频率 B.a光在玻璃中的传播速度大于b光
在玻璃中的传播速度 C.通过同一双缝产生的干涉条纹间距，a光条纹间距小于 b光条纹间距 D.a光在真空中的波长等于b光在真空中的波长
例:用单色光做双缝干涉实验,下述说法中正确的是（A） 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条纹宽度的2倍 C．在实验装置不变的情况下，红光条纹间距小于蓝光 的条纹间距 D．用白光做入射光照射双缝，在屏上得到的是白色的 明暗相间条纹
练:当用波长为0.75μm的红光做双缝干涉实验时，屏上的 P点恰处于亮条纹的中心，且该亮纹与中央亮纹之间无 其他亮条纹，若改用波长为0.5μm的绿色光做实验，则 （ B） A. P点仍位于亮条纹中心 B. P点位于暗条纹中心 C. P点与中央亮纹间无其他暗纹 D. P 点与中央亮纹间无其他亮纹
②说明：
Ⅰ若单色光照在上述薄膜上，将形成亮暗相间的条纹.
若白光照在上述薄膜上，将形成灿烂的彩色条纹.
Ⅱ薄膜干涉条纹的特点（平行等间距且和波长成正比）.
③应用光的薄膜干涉解释自然现象：
Ⅰ在水面上的油膜、肥皂泡等在白光的照射下，出现的
灿烂的彩色条纹. Ⅱ用薄膜干涉检查物件的平面.
当某处凹下,则 该处干涉条纹
（4）托马斯.杨的双缝干涉： 如图，平行光照射到单缝屏后，又照射到双缝屏上，
这样，一束光就被分成两束频率和振动完全相同的相干 光，这两束光在像屏上相遇后，在像屏上形成相互平行 的干涉条纹。当入射光为白光时得到彩色条纹，当入射 光为单色光时得到明暗相间条纹。
①双缝干涉图样的特点： 单色光干涉图样的中央为亮条纹， 往两边是亮暗相间且间距相等的条纹； 白光干涉图样的中央为亮条纹， 在两侧依次出现彩色条纹。
感光 消毒
检查探 探伤 测透视 治疗
增加
减小
例：下列各组电磁波,按波长由长到短正确排列的是( B ) A．γ射线、红外线、紫外线、可见光 B．红外线、可见光、紫外线、γ射线 C．可见光、红外线、紫外线、γ射线 D．紫外线、可见光、红外线、γ射线
练、下列说法正确的是 （ D ） A、无线电波与红外线产生的机理相同 B、可见光是原子内层电子受激发光，而紫外线是原子
丝发出的光、炽热的钢水发出的光都形成连续光谱。
（2）明线光谱 只含有一些不连续的
亮线的光谱叫做明线光谱。 明线光谱中的亮线叫谱线，各条谱线对应不同波长的光。 稀薄气体或金属的蒸气的发射光谱是明线光谱。明线光 谱是由游离状态的原子发射的，所以也叫原子的光谱。 实践证明，原子不同，发射的明线光谱也不同，每种原 子只能发出具有本身特征的某些波长的光，因此明线光 谱的谱线叫原子的特征谱线。
100．光的波粒二象性．物质波
Ⅰ
101．激光的特性及应用
Ⅰ
一、光的本性学说的发展史上的五个学说
1、牛顿的微粒说：认为光是高速粒子流，它能解释光 的直进、光的反射现象. 2、惠更斯的波动说：认为光是某种振动，以机械波的 形式向周围传播，它能解释光的干涉、衍射现象. 3、麦克斯韦的电磁说：认为光是电磁波，赫兹实验证 明了光与电磁波在真空中传播的速度相等且均为横波. 4、爱因斯坦的光子说：认为光的传播是一份一份的， 每一份叫一个光子，其能量E=hυ，光子说能成功解释 光电效应现象.
用同一实验装置做干涉实验，红光干涉条纹的间距 Δx红最大，紫光的干涉条纹间距Δx紫最小，则可知：λ红 大于λ紫，红光的频率f红小于紫光的频率f紫。
条纹间距的推导
L>>d，s=s2-s1 =dsin x =Ltan Lsin
s=s2-s1 dx/L
亮纹条件: dx/L=k (k=0,1,2…) 亮纹中心位置: x =kL/d 条纹间距: x =L/d
例：在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察 到了彩色干涉条纹。若在双缝中的一缝前放一红色滤光 片（只能透过红光），另一缝前放一绿色滤光片（只能 透过绿光），这时（ C ） A. 只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干 涉条纹消失 B. 红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的双缝干 涉条纹依然存在 C. 任何颜色的双缝干涉条纹都不存在,但屏上仍有光亮 D. 屏上无任何光亮
练、如图所示的双缝干涉装置，作为线光源的小缝S位
于双缝S1、S2的中垂线上，屏上的O点也位于双缝S1、S2 的中垂线上。用某单色光做双缝干涉实验时，屏上O点
是 点（填亮或暗）。如果屏上的P点也是亮点，那
么从S1缝发出的光和从S2缝发出的光到达P点时的路程差
是
。如果屏上的Q点是暗点，那么从S1缝发出
（2）产生稳定干涉的条件:（相干光源） ①两列波频率必须相同. ②在相遇点的振动方向几乎沿同一直线. ③在观察的时间内，在相遇点的两个振动的位相差保 持不变. （3）产生亮暗纹的条件： ①若两列光到达某点的波程差为波长的整数倍，即 ΔS=kλ，k=0，1，2…，则该处的振动相互加强，出现亮 条纹. ②若两列光到达某点的波程差为半波长的奇数倍，即 ΔS=（2k+1）λ/2，k=0，1，2…，则该处的振动相互减 弱，出现暗条纹.
核受激发光 C、γ射线是原子内层电子受激发光 D、红外线可用来遥感和摄像
2、光谱及光谱分析 ①按频率的顺序排列而成的彩色光带叫做光谱。
②光谱分类:

连续光谱
光谱发射光谱明线光谱
吸收光谱
（1）连续光谱 连续分布的包含有
从红光到紫光各种色光的光谱叫做连续光谱。炽热的固
体、液体和高压气体的发射光谱是连续光谱。例如电灯
第15章 物理光学
第1~5课时
光的波动性和微粒性
内容
要求
94．光本性学说的发展简史
Ⅰ
95．光的干涉现象，双缝干涉，薄膜干涉．双 Ⅰ
缝干涉的条纹间距与波长的关系
96．光的衍射
Ⅰ
97．光的偏振现象
Ⅰ
98．光谱和光谱分析．红外线、紫外线、X射 Ⅰ
线、γ射线以及它们的应用．光的电磁本性．
电磁波谱
99．光电效应．光子．爱因斯坦光电效应方程 Ⅱ
的光的干涉图样，下列说法正确的是（BC ）
A、干涉条纹是a的上表面和b的下表面两反射光线的叠
加而成的
B、干涉条纹是a的下表面和b的上表面两反射光线的叠
加而成的 aA
C、d 处加工面上凸
bB
D、d处加工面下凹
c d
练、用细金属丝绕一线框，将线框浸入肥皂水中，然后 取出，这时线框里有一肥皂水薄膜。把这金属框竖直放 置，光从肥皂液膜反射到我们的眼睛，我们看到的干涉 条纹是（ B ） A．条纹是水平方向，条纹宽度大体相同 B．条纹是水平方向，条纹间隔上宽下密 C．条纹是水平方向，条纹间隔上密下宽 D．条纹是竖直方向，条纹宽度大体相等
三、光的电磁说 1、电磁波谱
波谱 无线电波 红外线 可见光 紫外线 X射线 γ射线
产生 振荡电路自 机理 由电子运动
原子外层电子受激发
原子内 层电子 受激发
原子核 受激发
特性 波动性强
应用 无线电技术 频率 波长
热效 应
加热 遥感
引起 化学作用 穿透本 穿透本 视觉 荧光效应 领较强 领强
照明 摄影
的光和从S2缝发出的光到达Q点的路程差是 。
答：O点是亮点。光到达P点的路程差是该光波波长的整 数倍。光到达Q点的路程差是该光波半波长的奇数倍。
（5）薄膜干涉： 从透明薄膜前后面反射的两列
光波叠加在一起，由于薄膜厚度的 差异，产生明暗相间条纹的现象。
①薄膜干涉的产生：
如图，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 和后表面分别反射出来，形成两列 频率相同的光波且叠加产生干涉现象.
5、波粒二象性学说：认为光既有粒子性、又有波动性. 个别光子的行为表现出粒子性，大量光子的行出表现为 波动性；频率越大的光子粒子性越明显，频率小的光子 波动性越明显.
二、光的波动性
光的干涉和光的衍射是光具有波动性的有力证据. 1、光的干涉 （1）现象：
两列光波在空间相遇时相互 叠加，在某些区域始终加强， 出现亮纹；在另一些区域始终 减弱，出现暗纹，且加强和减 弱的区域相间，即亮纹和暗纹 相间，并形成稳定的明暗相间 条纹的现象.如图：
（4）圆孔衍射：
（5）圆板衍射：当光照射到不 透明的小圆板上，在圆板的阴 影中心出现白色亮斑（即泊松 亮斑，在阴影外还有不等距的 明暗相距的圆环）。
比较:圆孔衍射与泊松亮斑（圆屏衍射）
比较:衍射图样和干涉图样
例：下列对衍射现象的评说，不正确的有（ CD ） A、在单缝衍射中，红光的衍射条纹比紫光的衍射条纹 要宽 B、在单缝衍射中，缝越窄，中央亮纹越宽 C、单缝衍射中，缝越窄条纹越亮 D、频率越高的光越容易反射衍射
②亮暗纹的位置： 当ΔS=kλ，k=0，1，2…时，在P处出现亮条纹； 当ΔS=（2k+1）λ/2，k=0，1，2…时，在P处出现暗条 纹。
③条纹间距与波长的关系： 屏上亮条纹之间的距离总是相等的，其距离大小Δx
与双缝之间的距离d、双缝到屏的距离L及光的波长λ有 关，即： Δx=Lλ/d。
在L和d不变的情况下， Δx与波长λ成正比，应用上试 可测光波的波长λ。
例：在光学仪器中，为了减小在光学元件表面上的反射