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光的干涉 衍射 偏振本章优化总结

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第5章 光的干涉 衍射 偏振
表面附有油膜的透明玻璃片,当有阳光照射时,可在表 面和玻璃片的边缘分别看到彩色图样,则( ) A.两者都是色散现象 B.两者都是干涉现象 C.前者是干涉现象,后者是色散现象 D.前者是干涉现象,后者是衍射现象
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第5章 光的干涉 衍射 偏振
[解析] 光线照射到透明玻璃片的表面时,光线在油膜的前后 表面分别反射,形成薄膜干涉,可在照射面前边看到彩色的条 纹;同时,部分光线进入玻璃在玻璃中反射,有部分光线从边 缘出来,玻璃片的边缘相当于棱镜,发生色散,可从玻璃片的 旁边看到彩色图样,选项 C 正确. [答案] C
解析:(1)读数 x1=2 mm+0.01×19.0 mm=2.190 mm,x2=
7.5 mm+0.01×37.0 mm=7.870 mm.
(2)相邻两亮条纹中心间距 Δx=x42--1x1=x2-3 x1.由 Δx=Ldλ 可 得 λ=Δx·Ld=d(x32-L2x1) =2.5×10-4×(7.8703××100.7-3-2.190×10-3) m ≈6.762×10-7 m.
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第5章 光的干涉 衍射 偏振
(1)分划板的中心刻线分别对准第 1 条和第 4 条亮纹的中心
时,手轮上的读数如图丙所示,则对准第 1 条时读数 x1=
mm,对准第 4 条时读数 x2=
mm.
(2)写出计算波长 λ 的表达式,λ=
(用符号
表示),λ=
m.
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第5章 光的干涉 衍射 偏振
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第5章 光的干涉 衍射 偏振
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第5章 光的干涉 衍射 偏振
对光的干涉、衍射的理解 1.两者的产生条件不同:产生干涉的条件是两列光波频率相同, 振动方向相同,相位差恒定;产生明显衍射现象的条件是障碍 物或小孔的尺寸可以跟光的波长相比,甚至比光的波长还要小. 2.图样特点不同:单色光双缝干涉产生的是等间距、明暗相间 且亮度基本相同的条纹;单缝衍射产生的是中央最宽、最亮, 其他窄且暗的明暗相间条纹,并且各相邻条纹间距不等. 3.波长对条纹间距的影响:无论是双缝干涉还是单缝衍射,所 形成的条纹间距和宽度都随波长增加而增大,对于双缝干涉, 相邻明纹或暗纹间距为 Δy=dl λ. 4.两者成因相同,都是波特有的现象,属于波的叠加.
验现象后,总结出以下几点:
A.灯丝和单缝及双缝必须平行放置
B.干涉条纹与双缝垂直
C.干涉条纹疏密程度与双缝间距有关
D.干涉条纹间距与光的波长有关
以上几点中你认为正确的是
.
(2)当测量头中的分划板中心刻线对齐某条刻度线时,手轮
上的示数如图所示,该读数为
mm.
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(3)如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方
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第5章 光的干涉 衍射 偏振
双缝干涉测量光的波长的实验装置如图甲 所示,已知单缝与双缝间的距离 L1=100 mm,双缝与屏的距 离 L2=700 mm,双缝间距 d=0.25 mm.用测量头来测量亮纹中 心的距离.测量头由分划板、目镜、手轮等构成,转动手轮,使 分划板左右移动,让分划板的中心刻线对准亮纹的中心(如图 乙所示),记下此时手轮上的读数,转动测量头,使分划板中 心刻线对准另一条亮纹的中心,记下此时手轮上的读数.
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第5章 光的干涉 衍射 偏振
(4)不要直接测 Δy,要测几个条纹的间距,然后计算得 Δy, 这样可减小误差; (5)白光的干涉观察到的是彩色条纹,其中白色在中央,红 色在最外侧.
在“用双缝干涉测量光的波长”实验中,实验装置如图所 示.
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第5章 光的干涉 衍射 偏振
(1)以线状白炽灯为光源,对实验装置进行了调节并观察实
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第5章 光的干涉 衍射 偏振
用双缝干涉测量光的波长 1.光源发出的光经滤光片成为单色光,单色光通过单缝后相当 于线光源,经双缝产生稳定的干涉图样,通过屏可以观察到明 暗相间的干涉条纹.如果用白光通过双缝可以观察到彩色条纹. 2.若双缝到屏的距离用 l 表示,双缝间的距离用 d 表示,相邻 两条亮纹间的距离用 Δy 表示,则入射光的波长为 λ=dΔl y.实验 中 d 是已知的,测出 l、Δy 即可测出光的波长 λ.
答案:(1)2.190 7.870 (2)d(x32-L2x1) 6.762×10-7
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3.注意事项 (1)调节双缝干涉仪时,要注意调节光源的高度,使它发出 的一束光能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮; (2)放置单缝和双缝时,缝要相互平行,中心大致位于遮光 筒的轴线上; (3)调节测量头时,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,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.两次读数之差就表示 这两条条纹间的距离;
向上,如图所示.则在这种情况下测量干涉条纹的间距 Δx 时,
测量值
(选填“大于”“小于”或“等于”)实际值.
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第5章 光的干涉 衍射 偏振
[解析] (1)为使屏上的干涉条纹清晰,灯丝与单缝和双缝必 须平行放置,所得到的干涉条纹与双缝平行,由 Δx=dl λ 可知, 条纹的疏密程度与双缝间距离、光的波长有关,所以 A、C、D 选项正确. (2)固定刻度读数为 0.5 mm,可动刻度读数为 20.2,所以测 量结果为 0.5 mm+20.2×0.01 mm=0.702 mm. (3)测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上, 由几何知识可知测量头的读数大于条纹间的实际距离. [答案] (1)ACD (2)0.702 (3)大于
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