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高中物理【光的波动性】课件


相同点
干涉、衍射都是波特有的现 象,属于波的叠加;干涉、 衍射都有明暗相间的条纹
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第二章 光
2.光的干涉和衍射的本质 光的干涉和衍射都属于光的叠加,从 本质上看,干涉条纹和衍射条纹的形 成有相似的原理,都可认为是从单缝 通过两列或多列频率相同的光波,在 屏上叠加形成的单缝衍射现象.
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第二章 光
(3)条纹特点 ①单色光:明暗相间、等间距的条纹, 条纹间距与波长成正比. ②白光:中央明条纹,两侧出现彩色条 纹.
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第二章 光
2.薄膜干涉 (1)如图2-2-2所示,竖直的肥皂薄膜, 由于重力的作用,形成上薄下厚的楔 形.
图2-2-2
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第二章 光
(2)光照射到薄膜上时,在膜的前表面 AA′ 和 后 表 面 BB′ 分 别 反 射 出 来 , 形成两列频率相同的光波,并且叠加,两 列光波同向叠加,出现明纹;反向叠 加,出现暗纹. (3)条纹特点:①单色光:明暗相间的 水平条纹; ②白光:彩色水平条纹.
第二章 光
第二节 光的波动性
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第二章 光
基础梳理自学导引
一、光的干涉 1.定义:在两列光波的叠加区域, 某些区域的光被__加__强__,出现亮纹, 某些区域的光被__减__弱__,出现暗纹, 且__加__强__和__减__弱___互相间隔的现象 叫做光的干涉现象.
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第二章 光
2 . 条 件 : 两 列 光 的 __频__率__相__等___ , 且 具有恒定的相位差,才能产生稳定的 干涉现象. 3.双缝干涉:由同一光源发出的光经 双缝后形成两束振动情况总是 ___频__率__相__等___的相干光波,
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第二章 光
但当B转过一个角度,恰好使透振方 向与经过糖溶液后的偏振光的振动方 向一致时,O处光强又为最强,故B的 旋转角度即为糖溶液的旋光度.若偏 振片B不动而将A旋转一个角度,再经 糖溶液旋光后光的振动方向恰与B的 透振方向一致,
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第二章 光
则A转过的角度也为α,故选项 A、C、D正确. 【答案】 见解析
图2-2-3
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第二章 光
(2)镜片增透膜 在光学元件(透镜、棱镜)的表面涂一 层薄膜,当薄膜的厚度是入射光在薄 膜中波长的λ/4时,在薄膜的两个面上 的反射光的路程差恰好等于λ/2,因而 相互抵消,达到减小反射光、增大透 射光强度的作用.
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第二章 光
即时应用 1.光在科学技术、生产和生活中有着 广泛的应用,下列说法正确的是( ) A.用透明的标准平面样板检查光学平 面的平整程度是利用光的偏振现象 B.用三棱镜观察白光看到的彩色图样 是利用光的衍射现象
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第二章 光
解析:选 A.干涉条纹是等距离的条纹,因 此,a、b 图是干涉图样,c、d 图是衍射 图样,故 A 项正确,B 项错误;由公式 Δx =dl λ 可知,条纹宽的入射光的波长长,所 以 a 图样的光的波长比 b 图样的光的波长 长,故 C 项错误;c 图样的光的波长比 d 图样的光的波长长,故 D 项错误.
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第二章 光
知能演练强化闯关
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第二章 光
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第二章 光
题型探究讲练互动
双缝干涉和薄膜干涉的 应用
例1 (2012·南京模拟)用某一单色光做 双缝干涉实验时,已知双缝间距离为 0.25 mm,在距离双缝为1.2 m处的光屏 上,测得5条亮纹间的距离为7.5 mm.
栏色光的波长. (2)若用这种单色光照射到增透膜上, 已知增透膜对这种光的折射率为1.3, 则增透膜的厚度应取多少?
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第二章 光
图2-2-1 ①r2-r1=nλ(n=0,1,2,…),P点为明 条纹; ②r2-r1=nλ+2λ(n=0,1,2,…),P 点为 暗条纹.
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第二章 光
(2)条纹间距:相邻亮纹或相邻暗纹的间 距 Δx 与双缝到屏的距离 l 成正比,与两 狭缝之间距离 d 成反比,与光的波长 λ 成正比,Δx=dl λ.
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第二章 光
3.应用 (1)干涉法检查平面 如图2-2-3所示,检查精密零件的表 面质量,将被检查平面和放在上面的 透明标准样板的一端垫一薄片,使样 板的标准平面和被检查平面间形成一 个楔形空气膜,单色光从上面照射,
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第二章 光
入射光在空气层的上、下表面反射出 两列光波叠加情况,从反射光中看到 干涉条纹,根据干涉条纹的形状,来 确定工件表面情况.
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第二章 光
(4)VCD、CD唱机,电脑光驱(平行度 好). (5)医学上“激光刀”(光强度大). (6)受控核聚变(光强大、能量集中).
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第二章 光
要点透析直击高考
一、光的干涉 1.双缝干涉 (1)明暗条纹的条件:S1、S2是频率、 相位和振动方向都相同的波源.屏上 一点P到双缝的距离Δr满足.
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第二章 光
2.自然光:太阳、电灯等普通光源发 出的光,包括在垂直于传播方向上沿 ___各__个__方__向___ 振 动 的 光 , 而 且 沿 各 个 方向振动的光波的__强__度____都相同, 这种光叫做自然光.
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第二章 光
3.偏振光的产生 自然光通过起偏器:通过两个共轴的 偏振片观察自然光,第一个偏振片的 作用是把自然光变成偏振光,叫做 __起__偏__器__.第二个偏振片的作用是检 验光是否是偏振光,叫做__检__偏__器___.
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第二章 光
这一角度α称为“旋光度”,α的值只 与糖溶液的浓度有关,将α的测量值 与标准值相比较,就能确定被测样品的 含糖量了.如图2-2-6所示,S是自然 光源,A、B是偏振片,转动B,使到达O处 的光最强,然后将被测样品P置于A、B 之间.
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第二章 光
图2-2-6 (1)偏振片A的作用是什么? (2)偏振现象证明了光是一种______.
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第二章 光
(2) 圆 孔 衍 射 : 明 暗 相 间 的 不 等 距 圆环. (3)泊松亮斑:光照射到一个半径 很小的圆板后,在圆板的阴影中心 出现的___亮___斑,这是光能发生衍 射的有力证据之一.
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第二章 光
三、光的偏振 1.偏振光:在跟光传播方向垂直的平 面内,光振动在某一方向较强而在另 一些方向振动较弱的光即为偏振光. 光的偏振现象证明光是____横__波___ (填 “横波”或“纵波”).
【解析】 (1)自然光源发出的光不是 偏振光,但当自然光经过偏振片后就 变成了偏振光,因此偏振片A的作用 是把自然光变成偏振光. (2)偏振现象证明了光是一种横波.
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第二章 光
(3)因为A、B的透振方向一致,故A、 B间不放糖溶液时,自然光通过偏振片 A后变成偏振光,通过B后到O.当在A、 B间加上糖溶液时,由于溶液的旋光作 用,使通过A的偏振光的振动方向转动 了一定角度,使通过B到达O的光的强 度不是最大,
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第二章 光
【解析】(1)根据公式 Δx=dl λ 得 λ=dl Δx 由题意知 Δx=n-x 1=57-.51×10-3m l=1.2 m,d=0.25×10-3 m 所以 λ=dl Δx=0.25×10-13.×2×7.45×10-3 m =3.9×10-7 m
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第二章 光
(2)根据公式 n=vc,c=λf,v=λ′f 知 n=λ′λ λ′=nλ=3.9×1.310-7 m=3.0×10-7 m 故增透膜厚度 d=14λ′=7.5×10-8m. 【答案】(1)3.9×10-7 m (2)7.5×10-8 m
第二章 光
即时应用 2.(2012·福建龙岩调研)如图2-2-4所示, a、b、c、d四个图是不同的单色光形成的 双缝干涉或单缝衍射图样.分析各图样的 特点可以得出的正确结论是( )
图2-2-4
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第二章 光
A.a、b是光的干涉图样 B.c、d是光的干涉图样 C.形成a图样的光的波长比形成b图 样光的波长短 D.形成c图样的光的波长比形成d图 样光的波长短
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第二章 光
二、光的干涉和衍射的对比
1.衍射与干涉的比较
两种现象 比较项目
单缝衍射
双缝干涉
不 同 点
条纹宽度
条纹宽度不等,条纹宽度
中央最宽
相等
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第二章 光
两种现象 比较项目
单缝衍射
双缝干涉

条纹间距
各相邻条纹间 距不等
各相邻条纹等 间距


亮度
中央条纹最亮,清晰条纹,亮
两边变暗
度基本相等
4.薄膜干涉:利用薄膜(如肥皂液薄 膜)__前__后__表___面___ 反射的光相遇而形成 的.图样中同一条亮(或暗)条纹上所 对应薄膜厚度__相__同____.
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第二章 光
二、光的衍射 1.光的衍射现象 光在遇到障碍物时,偏离直线传播方 向而照射到阴影区域的现象叫做光的 衍射.
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第二章 光
四、激光的特性及应用 1.特性 (1)激光是一种人工产生的相干光. (2)激光的平行度非常好. (3)激光的亮度高.
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第二章 光
2.应用 (1)产生明显的干涉图像(频率单一、相 干性好). (2)利用激光通过光导纤维实现通讯(平 行性好). (3)激光雷达测距测速(平行度好,结合 多普勒效应).
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第二章 光
(3)以下说法中正确的是________. A.到达O处光的强度会明显减弱 B.到达O处光的强度不会明显减弱 C.将偏振片B转动一个角度,使得O 处光强度最大,偏振片B转过的角度 等于α D.将偏振片A转动一个角度,使得O 处光强度最大,偏振片A转过的角度 等于α
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