福建省晋江市首峰中学高中物理 光的干涉 衍射 偏振学案 新人教版选修3(1).doc

福建省晋江市首峰中学高中物理 光的干涉 衍射 偏振学案 新人教版选修3一、光的干涉1现象：符合一定条件的相干光在相遇的区域出现了稳定相间的加强区域和减弱区域2相干条件：两束光频率相同，振动方向一致，相差恒定(步调差恒定) 当然振动情况完全相同的波源一定是相干波源3双缝干涉：(杨氏双缝实验)推导：如图a-14-61-1所示，若s1、s2光振动情况完全相同，则符合，时，出现亮条纹(n=0，1，2，3) 符合时，出现暗条纹(n=0，l，2，3，) 相邻亮条纹（或相邻暗条纹）之间的间距（相邻亮条纹中央间距，相邻暗条纹中央间距)为图象特点：中央为明条纹，两边等间距对称分布明暗相间条纹红光明、暗条纹宽度最宽，紫光明、暗条纹宽度最窄白光干涉图象中央明条纹的最外侧为红色4薄膜干涉：(等厚干涉)相干光源的由来：利用薄膜(如肥皂液膜)前后两表面的反射光束相遇而形成干涉现象图象特点：同一条亮(或暗)条纹上所对应薄膜厚度完全相等单色光在肥皂膜上(上薄下厚)形成水平状明暗相间条纹(白光入射形成彩色条纹)(3)应用：检查工件平整度、增透膜。练习：1.下列现象中属于干涉现象的是（）a.涂有增透膜的照相机镜头是淡紫色b.夏季雨后天空中出现的彩虹c.肥皂泡在阳光下呈现彩色条纹d.白光通过三棱镜后出现色散2下面是四种与光有关的事实用光导纤维传播信号；用透明的标准样板和单色平行光检查平面的平整度；一束白光通过三棱镜形成彩色光带；水面上的油膜呈现彩色。其中，与光的干涉有关的是：( )a b c d 3、右图是用干涉法检查某块厚玻璃上的表面是否平的装置，所用单色光是普通光源加滤光片产生的，检查中所观察到的干涉条纹是由下列哪两个表面反射光线叠加而成的？aa的上表面和b的下表面ba的上表面和b的上表面ca的下表面和b的上表面da的下表面和b的下表面4在双缝干涉实验中保持狭缝间的距离和狭缝到屏的距离都不变，用不同的色光照射时，则下列叙述正确的是 ( )a红光的干涉条纹间距最大 b紫光的干涉条纹间距最大c红光和紫光干涉条纹间距一样大 d用白光照射会出现白色干涉条纹5用包含红、绿、紫三种色光的复色光做光的干涉实验，在所产生的干涉条纹中离中心条纹最近的干涉条纹是 ( )a紫色条纹 b绿色条纹 c红色条纹 d都一样近6下面有关光的干涉现象的描述中，正确的是( )a在光的双缝干涉实验中，将入射光由绿光改为紫光，则条纹间隔变宽b白光经肥皂膜前后表面反射后，反射光发生干涉形成彩色条纹c在光的双缝干涉实验中，若缝s1射入的是绿光，s2射入的是紫光，则条纹是彩色的d光的干涉现象说明光具有波动性7在双缝干涉中，用白光入射双缝时，在光屏上可观察到彩色条纹，若把双缝分别用红色滤光片（只能通过红光）和蓝色滤光片（只能通过蓝光）挡住，则在光屏上可以观察到a红色和蓝色两套干涉条纹的叠加b紫色干涉条纹（红色和蓝色叠加为紫色）c屏上两种色光叠加，但不会出现干涉条纹d屏上的上半部分为红色光，下半部分为蓝色光，不发生光的叠加8把一个具有球面的平凸透镜平放在平行透明玻璃板上(如图)。现用单色光垂直于平面照射，在装置的上方向下观察，可以看到干涉条纹，则( )a两束干涉光是a、b面反射形成的b干涉条纹是中央疏边缘密的同心圆c两束干涉光是b、c面反射形成的d干涉条纹中是中央密边缘疏的同心圆9劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图1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2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(1)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。则条纹a变疏 b变密 c不变 d消失10白光通过双缝在屏上观察到干涉条纹，除中央为白色明纹外，两侧还出现彩色条纹，它的原因是： a各色光的波长不同 b各色光的速度不同 c各色光的色散不同 d各色光的强度不同11关于光的干涉，下列说法中正确的是： a两列不同颜色的光不可能发生干涉 b两列强度不同的光不可能发生干涉 c两列强度不同的光可能发生干涉 d两列颜色相同的光不可能发生干涉13如图是一竖立的肥皂液薄膜的横截面，关于竖立肥皂液薄膜上产生光的干涉现象的下 列陈述中正确的是： a干涉条纹的产生是由于光线在薄膜前后两表面反射形成的两列光波的叠加 b干涉条纹的暗纹是由于上述两列反射波的波谷与波谷叠加而成 c用绿色光照射薄膜产生的干涉条纹间距比黄光照射时小 d薄膜上干涉条纹基本上是竖立的 nomcdbae14用波长为的单色光照射单缝o，经双缝n、m在屏上产生明暗相间的干涉条纹，如图所示，图中a、b、c、d、e为相邻亮条纹的位置，c为中央亮条纹，则光从( )ao到达a、b的路程差为零bn、m到达b的路程差为co到达a、c的路程差为4dn、m到达e的路程差为2二、光的衍射1现象：光偏离直线传播绕过障碍物进入阴影区域里的现象2产生条件：障碍物或孔的尺寸与波长可比(相差不多)由于可见光波波长较小，所以光的衍射需在特定的条件下才能被明显观察到3单缝衍射：图象特点：中央条纹最宽最亮，两侧为不等间隔的明暗相间的条纹(白光入射为彩色条纹)应用：用衍射光栅测定光波波长(3)例子：小孔衍射、圆盘衍射等3在观察光的衍射现象的实验中，通过紧靠眼睛的卡尺测脚形成的狭缝，观看远处的日光灯管或线状白炽灯丝(灯管或灯丝都要平行于狭缝)，可以看到： a黑白相间的直条纹 b 黑白相间的弧形条纹 c彩色的直条纹 d 彩色的弧形条纹4.下列现象属于光的衍射现象的是（）a.雨后天空出现的绚丽的彩虹 b.阳光下肥皂膜上的彩色条纹c.太阳光通过三棱镜产生的彩色条纹d.对着日光灯从两支铅笔之间的窄缝中看到的彩色条纹5.下图所示的4种明暗相间的条纹，分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(灰黑色部分表示亮纹).则在下面的四个图中从左往右排列，亮条纹的颜色依次是（）a.红黄蓝紫 b.红紫蓝黄 c.蓝紫红黄 d.蓝黄红紫6在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹，通过狭缝观察发光的白炽灯也会看到彩色条纹，这两种现象 （ ）（a）都是光的衍射现象； （b）都是光的干涉现象；（c）前者是光的干涉现象，后者是光的衍射现象 ；（d）前者是光的衍射现象，后者是光的干涉现象。7在光的单缝衍射实验中可观察到清晰的亮暗相间的图样，下列四幅图片中属于光的单缝衍射图样的是（ ）abcdaa、c bb、c ca、d db、d8点光源照射一个障碍物，在屏上所成的阴影的边缘部分模糊不清，产生的原因是 ( )a光的反射 b光的折射 c光的干涉 d光的衍射三、光的偏振1光是横波：是电磁波，场强e和磁感强度b的振动方向均与波传播的方向垂直所以光有偏振现象2自然光：在光波传播方向垂直的平面内光振动(指e的振动)沿各个方向振动强度都相同的光如由太阳、电灯等普通光源发出的光3偏振光：在光波传播方向的垂直平面内，只有沿着某一个特定方向振动的光如自然光经一偏振片作用后的光，再如自然光射到两介质分界面时同时发生反射和折射(反射角和折射角和为900时)，反射光线和折射光线是光振动方向互相垂直的偏振光4应用：利用偏振滤光片摄影、观看立体电影等1关于自然光和偏振光，下列说法正确的是 ( )a自然光就是白光b偏振光就是单色光c自然光能产生干涉和衍射现象，而偏振光不能d自然光和偏振光都能产生干涉和衍射现象2关于自然光和偏振光，下列说法正确的是( )a自然光包含着在垂直于传播方向上沿各个方向振动的光，但沿各个方向振动的光的强度可以不同b偏振光是垂直于传播方向上，只沿某一方向振动的光c自然光经过一偏振片后成为偏振光，偏振光再经过一偏振片后又成为自然光d太阳、白炽灯等普通光源发出的光都是自然光3在垂直于太阳光的传播上前后各放置两个偏振片p和q，在q的后面放一光屏，则( )aq不动，旋转p，屏上的光的亮度不变bq不动，旋转p，屏上的光的亮度时强时弱cp不动，旋转q，屏上的光的亮度不变dp不动，旋转q，屏上的光的亮度时强时弱4将两个偏振片紧靠在一起，把它们放在一盏灯前面，没有光通过；若将其中一个偏振片旋转180，在旋转过程中将会出现 ( )a透过偏振片的光的强度先增强，后又减弱到零b透过偏振片的光的强度先增强，后又减弱到不为零的最小值c透过偏振片的光的强度始终增强d透过偏振片的光的强度先增强，后减弱，再增强5关于纵波和横波，下列说法正确的是 ( )a都可以产生偏振现象 b只有横波可以产生偏振现象c只有纵波可以产生偏振现象 d光的偏振现象说明光是横波6如图所示，p是一偏振片，p的透振方向（如图中箭头所示）竖直，下列四种入射光束中，能在p的另一侧观察到透射光的是 ( )a太阳光 b沿竖直方向振动的偏振光c沿水平方向振动的偏振光d沿与竖直方向成45角的偏振光7在拍摄傍晚水下的景物时，应在照相机镜头前装偏振片，其作用是( )a减少阳光在水面上的反射光b阻止阳光在水面的反射光进入镜头c增强由水面射入空气的折射光进入镜头的强度d减弱由水面射入空气的折射光进入镜头的强度8