《选修光学》PPT课件.ppt

第4讲 光的波动性、电磁波、相对论,1.光的干涉和衍射,中央亮纹,1）明纹条件：,光程差,2）暗纹条件：,光程差,一级亮纹,第一暗纹,P1,Q1,n0，1，2,n0，1，2,此处光波同相,此处光波反相,哪些点会出现亮条纹，哪些点会出现暗条纹？,条纹间距,L为缝屏距离； d为缝缝间距；,（Ld时）,1、调节遮光管轴线与导轨基本平行,2、调节光源、透镜、单缝、双缝、遮光管中心等高,3、调节透镜使光源清晰的像在单缝中央。,4、观察白光干涉现象，找到分化线，与干涉条纹平行，固定好测量头。,5、分别用红滤光片和绿滤光片，换不同缝间距的双缝，测量条纹间距，记录数据，推导光波波长。,用白光照射的干涉条纹,明暗相间的彩色条纹； 中央为白色亮条纹； 干涉条纹是以中央亮纹为对称点排列的； 在每条彩色亮纹中红光总是在外侧，紫光在内侧。,圆孔衍射现象,激光束,圆板衍射现象,圆孔、圆板衍射条纹的特征,圆孔中央亮斑周围出现明暗相间的圆环，环的亮度、间距不等,圆板在影的边缘形成明暗相间圆环，板足够小时，影的中央出现亮斑（教材P86）,白光照射时出现彩色条纹,1.(2012全国理综).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,2.（2012上海卷）下图为红光或紫光通过双缝或单缝所呈现的图样，则（ ） A.甲为紫光的干涉图样 B.乙为紫光的干涉图样 C.丙为红光的干涉图样 D.丁为红光的干涉图样,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,4.2015全国1（5分）在双缝干涉实验中，分布用红色和绿色的激光照射同一双缝，在双缝后的屏幕上，红光的干涉条纹间距x1与绿光的干涉条纹间距x2相比x1_x2 （填“”“”或“”）。若实验中红光的波长为630nm，双缝到屏幕的距离为1m，测得第一条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5nm，则双缝之间的距离为 mm。,5 (2001年上海)如图所示，A、B两幅图是由单色光分别入射一圆孔而形成的图案，其中图A是光的 。(填“干涉”或“衍射”)图像，由此可判断出图A所对应的圆孔的孔径 (填“大于”或“小于”)图B所对应的圆孔的孔径,6汽车在行驶时常会滴下一些油滴，滴下的油滴在带水路面上会形成一层薄层油膜，并呈现出彩色，这是由于（ ） A光的色散 B空气的折射 C光的干涉 D光的衍射,7(2002年上海)如图所示为一显示薄膜干涉现象的实验装置，P是附有肥皂膜的铁丝圈，s是一点燃的酒精灯，往火焰上洒些盐后，在肥皂膜上观察到的干涉图像应是图中的 ,A,B,C,D,增透膜 反射膜,薄膜厚度,增透膜：在透镜表面涂上一层薄膜，当薄膜的厚度等于入射光在薄膜中的波长的1/4时，从薄膜前后两表面反射回来的光的路程差恰好等于半个波长，它们干涉相消，减小了反射光的能量，增强了透射光的能量，称为增透膜。,8劈尖干涉是一种薄膜干涉。其装置如图所示将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两 张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如图所示干涉条纹有如下特点：(1)任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；(2)任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定现若在图所示的装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，从上往下观察到的干涉条纹 ( ) A变疏 B变密 C不变 D消失,9如图所示是用干涉法检查某块玻璃板的上表面是否平整的装置所用单色光是用普通光源加滤光片产生的检查中所观察到的干涉条纹俯视图如图所示以下判断正确的是 ( ) Aa是被检查平面，b是标准样板 B检查中所观察到的干涉条纹是由a的上表面和b的上 表面两个表面的反射光线叠加而成的 C检查中所观察到的干涉条纹是由a的下表面和b的上 表面两个表面的反射光线叠加而成的 D由检查中所观察到的干涉条纹俯视图可知，P处是凸的Q处是凹的,10一个半径较大的透明玻璃球体，截去其上面的一大部分，然后将这一部分放到标准的水平面上，现让单色光竖直射向截面，如图所示，在反射光中看到的是 ( ) A平行的亮暗相间的干涉条纹 B环形的亮暗相间的干涉条纹 C只能看到同颜色的平行反射光 D一片黑暗,11下列现象能够说明光是横波的是 A光的干涉和衍射现象 B光的色散现象 C光的全反射现象 D光的偏振现象,3自然光和偏振光,12(2007年高考江苏卷)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900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像更清晰 D通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹,13光的电磁说认为 ( ) A光波和机械波相同，传播时均需要介质 B光是一种电磁波 C在真空中，光速和电磁波传播速度相同 D跟电磁波一样，光波能产生反射、折射、干涉、衍射等现象,14.单摆测定重力加速度的实验中： （1）实验时用20分度的游标卡尺测量摆球直径，示数如图甲所示 ， 该摆球的直径 d = mm. （2）悬点到小球底部的长度L0，示数如图乙所示，L0 = cm,（3）实验时用拉力传感器测得摆线的拉力F随时间t变化的图象如图丙所示，然后使单摆保持静止，得到如图丁所示的F-t图象。那么： 重力加速度的表达式 g = （用题目中