2010屆鶴崗第一中學(xué)高考物理一輪復(fù)習(xí)之十七物理光學(xué)Word版

1、第十七章：物理光學(xué)夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)一光的干涉和衍射1雙縫干涉干涉是波獨(dú)有的特征。如果光是一種波，就應(yīng)該能觀察到光的干涉現(xiàn)象。1801年，托馬斯楊利用雙縫，終于成功地觀察到了光的干涉現(xiàn)象。（1）兩列光波在空間相遇時(shí)發(fā)生疊加，在某些區(qū)域總加強(qiáng)，在另外一些區(qū)域總減弱，從而出現(xiàn)亮暗相間的條紋的現(xiàn)象叫光的干涉現(xiàn)象。（2）產(chǎn)生干涉的條件兩個(gè)振動(dòng)情況總是相同的波源叫相干波源，只有相干波源發(fā)出的光互相疊加，才能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，在屏上出現(xiàn)穩(wěn)定的亮暗相間的條紋。形成相干波源的方法有兩種：利用激光（因?yàn)榧す獍l(fā)出的是單色性極好的光）。設(shè)法將同一束光分為兩束（這樣兩束光都來(lái)源于同一個(gè)光源，因此頻率必然相等）。下面4個(gè)圖分別是

2、利用雙縫、利用楔形薄膜、利用空氣膜、利用平面鏡形成相干光源的示意圖。S1S2bdcaSS /（3）雙縫干涉實(shí)驗(yàn)規(guī)律雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，光屏上某點(diǎn)到相干光源、的路程之差為光程差，記為。若光程差是波長(zhǎng)的整倍數(shù)，即（n=0，1，2，3）P點(diǎn)將出現(xiàn)亮條紋；若光程差是半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍（n=0，1，2，3），P點(diǎn)將出現(xiàn)暗條紋。屏上和雙縫、距離相等的點(diǎn)，若用單色光實(shí)驗(yàn)該點(diǎn)是亮條紋（中央條紋），若用白光實(shí)驗(yàn)該點(diǎn)是白色的亮條紋。若用單色光實(shí)驗(yàn)，在屏上得到明暗相間的條紋；若用白光實(shí)驗(yàn)，中央是白色條紋，兩側(cè)是彩色條紋。屏上明暗條紋之間的距離總是相等的，其距離大小與雙縫之間距離d、雙縫到屏的距離及光的波長(zhǎng)有關(guān)，即。在和d不

3、變的情況下，和波長(zhǎng)成正比，應(yīng)用該式可測(cè)光波的波長(zhǎng)。用同一實(shí)驗(yàn)裝置做干涉實(shí)驗(yàn)，紅光干涉條紋的間距最大，紫光干涉條紋間距最小，故可知大于小于。2薄膜干涉（1）薄膜干涉的成因：由薄膜的前、后表面反射的兩列光波疊加而成，劈形薄膜干涉可產(chǎn)生平行相間的條紋。（2）薄膜干涉的應(yīng)用增透膜：透鏡和棱鏡表面的增透膜的厚度是入射光在薄膜中波長(zhǎng)的1/4。檢查平整程度：待檢平面和標(biāo)準(zhǔn)平面之間的楔形空氣薄膜，用單色光進(jìn)行照射，入射光從空氣膜的上、下表面反射出兩列光波，形成干涉條紋，待檢平面若是平的，空氣膜厚度相同的各點(diǎn)就位于一條直線上，干涉條紋是平行的；反之，干涉條紋有彎曲現(xiàn)象。3光的衍射（1）光的衍射現(xiàn)象光在遇到障礙物

4、時(shí)，偏離直線傳播方向而照射到陰影區(qū)域的現(xiàn)象叫做光的衍射。衍射也是波的特性。如果光是一種波，就應(yīng)該能觀察到光的衍射現(xiàn)象。但由于可見(jiàn)光的波長(zhǎng)在數(shù)量級(jí)，而一般物體的大小比這個(gè)尺度大得多，因此很難看到明顯的光的衍射現(xiàn)象。（2）光發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件當(dāng)孔或障礙物的尺寸比光波波長(zhǎng)小，或者跟波長(zhǎng)差不多時(shí)，光才能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象縫和孔的衍射現(xiàn)象的規(guī)律是相同的：在發(fā)生明顯衍射的條件下，當(dāng)窄縫變窄（或孔變?。r(shí)，亮斑的范圍變大，條紋間距離變大，而亮度變暗。注意關(guān)于衍射的表述一定要準(zhǔn)確。（區(qū)分能否發(fā)生衍射和能否發(fā)生明顯衍射）各種不同形狀的障礙物都能使光發(fā)生衍射。發(fā)生明顯衍射的條件是：障礙物（或孔）的尺寸可以跟波

5、長(zhǎng)相比，甚至比波長(zhǎng)還小。在發(fā)生明顯衍射的條件下，當(dāng)窄縫變窄時(shí)，亮斑的范圍變大，條紋間距離變大，而亮度變暗。（3）衍射圖樣單縫衍射：中央為亮條紋，向兩側(cè)有明暗相間的條紋，但間距和亮度不同。白光衍射時(shí)，中央仍為白光，最靠近中央的是紫光，最遠(yuǎn)離中央的是紅光。圓孔衍射：明暗相間的不等距圓環(huán)。泊松亮斑：光照射到一個(gè)半徑很小的圓板后，在圓板的陰影中心出現(xiàn)的亮斑，這是光能發(fā)生衍射的有力證據(jù)之一。雙縫干涉和單縫衍射的了解與區(qū)別雙縫干涉和單縫衍射的圖樣都是明暗相間的條紋。但雙縫干涉的條紋間距是等寬的，亮度也是均勻的；而單縫衍射的條紋是中央寬，兩邊窄，亮度分布也是中央亮兩邊暗。雙縫干涉裝置中，入射光從單縫到雙縫之

6、間的傳播過(guò)程中，實(shí)際上已經(jīng)發(fā)生了衍射；單縫衍射中的亮、暗紋的形成，可以看成是從單縫不同位置射出的光在光屏處發(fā)生干涉，這些干涉條紋疊加后形成的就是單縫衍射的結(jié)果二光的粒子性1光電效應(yīng)（1）在光的照射下物體發(fā)射電子的現(xiàn)象叫光電效應(yīng)。發(fā)射出來(lái)的電子叫光電子。（右圖裝置中，用弧光燈照射鋅版，有電子從鋅版表面飛出，使原來(lái)不帶電的驗(yàn)電器帶正電。）（2）光電效應(yīng)的規(guī)律。任何一種金屬都有一個(gè)極限頻率，入射光的頻率必須大于這個(gè)極限頻率，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)；若入射光的頻率低于這個(gè)頻率，不論入射光多么強(qiáng)，也不論光照射時(shí)間有多么長(zhǎng)，都不能發(fā)生光電效應(yīng)。光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，只隨著入射光頻率的增大而增大。

7、瞬時(shí)性：入射光照到金屬上時(shí)，光電子的發(fā)射幾乎是瞬時(shí)的，一般不超過(guò)秒。當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時(shí)，光電流的強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度成正比。（3）光電效應(yīng)的理解光電效應(yīng)是單個(gè)光子和單個(gè)電子之間的相互作用產(chǎn)生的。金屬中的某個(gè)電子只能吸收一個(gè)光子的能量，只有當(dāng)吸收的能量足夠克服原子核的引力而逸出時(shí)，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)，而光子的能量與光的頻率有關(guān)，由此可解釋光電效應(yīng)的瞬時(shí)性和存在極限頻率的原因。光子是能量為的粒子，表現(xiàn)出粒子性，而光子的能量與頻率有關(guān)，體現(xiàn)了波動(dòng)性，所以光子是統(tǒng)一了波粒二象性的微粒。但是，在不同的條件下的表現(xiàn)不同，大量光子表現(xiàn)出波動(dòng)性，個(gè)別光子的表現(xiàn)出粒子性；光在傳播時(shí)表現(xiàn)出波動(dòng)性，光和其他物

8、質(zhì)相互作用時(shí)表現(xiàn)出粒子性；頻率低的光波動(dòng)性更強(qiáng)，頻率高的光粒子性更強(qiáng)。有關(guān)光電效應(yīng)的問(wèn)題主要是兩個(gè)方面：一個(gè)是關(guān)于光電效應(yīng)現(xiàn)象的判斷，另一個(gè)就是運(yùn)用光電效應(yīng)方程進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。解題的關(guān)鍵在于掌握光電效應(yīng)規(guī)律，明確各概念之間的決定關(guān)系，即有：光電子的最大初動(dòng)能、光電流強(qiáng)度及入射光強(qiáng)度的關(guān)系：在光電效應(yīng)中，光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率的增大而增大，與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)；“光電流強(qiáng)度”指的是光電流的最大值(亦稱(chēng)飽和值)，它正比于入射光的強(qiáng)度; “入射光的強(qiáng)度”指的是單位時(shí)間內(nèi)入射到金屬表面單位面積上的光子的總能量，在入射光頻率不變的情況下，光強(qiáng)度正比于單位時(shí)間內(nèi)照射到金屬表面單位面積的光子數(shù)。若換用

9、不同頻率的光照射，即使光強(qiáng)度相同，單位時(shí)間內(nèi)照射到金屬表面單位面積的光子數(shù)也不相同，因而從金屬表面逸出的光電子數(shù)也不相同，形成的光電流大小也不同。記住和理解說(shuō)明光具有波粒二象性的典型實(shí)驗(yàn)：“光電效應(yīng)現(xiàn)象”說(shuō)明了光具有粒子性，這里的粒子不等于宏觀世界的質(zhì)點(diǎn)，而是微觀粒子，即“光子”；“光的干涉、衍射”實(shí)驗(yàn)證明了光是一種波，具有波動(dòng)性，但這里的波動(dòng)性也并不等于宏觀世界里的機(jī)械波，而是概率波。光的干涉、衍射現(xiàn)象中亮條紋處，是光子到達(dá)可能性較大的區(qū)域，暗條紋處是光子到達(dá)可能性較小的區(qū)域。（4）愛(ài)因斯坦的光子說(shuō)。光是不連續(xù)的，是一份一份的，每一份叫做一個(gè)光子，光子的能量E跟光的頻率成正比：（h是普朗克恒

10、量，是光子的頻率。）（5）愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程：光子說(shuō)對(duì)光電效應(yīng)現(xiàn)象的解釋?zhuān)寒?dāng)光子照射到金屬上時(shí)，它的能量可被金屬中的某個(gè)電子全部吸收，電子吸收光子的能量后，動(dòng)能立刻增加，不需要積累能量的過(guò)程。如果電子的動(dòng)能足夠大，能夠克服內(nèi)部原子核對(duì)它的引力，就可以離開(kāi)金屬表面逃逸出來(lái)，成為光電子。最大初動(dòng)能和逸出功：金屬表面的電子吸收光子后，克服金屬原子核的引力做功。直接從金屬表面逸出的電子所具有的動(dòng)能稱(chēng)為最大初動(dòng)能，克服金屬原子核的引力所做的功的最小值叫逸出功。光電效應(yīng)方程：（是光電子的最大初動(dòng)能；是逸出功，它和極限頻率的關(guān)系為，即從金屬表面直接飛出的光電子克服正電荷引力所做的功。顯然，該方程符合能量守

11、恒定律。）三光的電磁說(shuō) 光的偏振激光1光的電磁說(shuō)（1）光的干涉和衍射以無(wú)可辯駁的事實(shí)證明了光是一種波。但它和水波、聲波等機(jī)械波一樣嗎？是否也靠彈性介質(zhì)傳播？這個(gè)問(wèn)題一直困擾著光的波動(dòng)學(xué)說(shuō)。麥克斯韋根據(jù)電磁波與光在真空中的傳播速度相同，提出光在本質(zhì)上是一種電磁波這就是光的電磁說(shuō)，赫茲用實(shí)驗(yàn)證明了光的電磁說(shuō)的正確性。（2）電磁波譜。波長(zhǎng)從大到小排列順序?yàn)椋簾o(wú)線電波、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、X射線、射線。各種電磁波中，除可見(jiàn)光以外，相鄰兩個(gè)波段間都有重疊。各種電磁波的產(chǎn)生機(jī)理分別是：無(wú)線電波是振蕩電路中自由電子的周期性運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的；紅外線、可見(jiàn)光、紫外線是原子的外層電子受到激發(fā)后產(chǎn)生的；倫琴射線是原子

12、的內(nèi)層電子受到激發(fā)后產(chǎn)生的；射線是原子核受到激發(fā)后產(chǎn)生的。其產(chǎn)生機(jī)理、性質(zhì)差別、用途等概括如下表：（3）實(shí)驗(yàn)證明：物體輻射出的電磁波中輻射最強(qiáng)的波長(zhǎng)。和物體溫度之間滿(mǎn)足關(guān)系（b為常數(shù)）?？梢?jiàn)高溫物體輻射出的電磁波頻率較高。在宇宙學(xué)中，可以根據(jù)接收到的恒星發(fā)出的光的頻率，分析其表面溫度。（4）可見(jiàn)光頻率范圍是，波長(zhǎng)范圍是。（5）光的波長(zhǎng)、頻率和光速的關(guān)系式為：。在真空中，不同色光的光速相同；在介質(zhì)中，不同色光的光速不同。色光的顏色是由頻率決定的。同一種色光在不同介質(zhì)中傳播時(shí)，顏色和頻率均不變，而波速和波長(zhǎng)卻因介質(zhì)不同而改變。2光的偏振偏振現(xiàn)象在沿同一個(gè)方向傳播的縱波中，所有介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向都和

13、波的傳播方向平行，因此振動(dòng)總是發(fā)生在同一條直線上的；而在沿同一個(gè)方向傳播的橫波中，介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波的傳播方向是垂直的，而跟波的傳播方向垂直的方向有無(wú)窮多種可能，沿同一方向傳播的橫波，質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向可能是不同的，因此會(huì)發(fā)生偏振現(xiàn)象。能否發(fā)生偏振，是縱波和橫波的區(qū)別。利用偏振可以判定一種波是橫波還是縱波。（2）偏振光：在跟光傳播方向垂直的平面內(nèi)，光振動(dòng)在某一方向較強(qiáng)而在另一些方向振動(dòng)較弱的光即為偏振光。自然光通過(guò)偏振片后，在垂直于傳播方向的平面上，只沿一個(gè)特定的方向振動(dòng)，叫偏振光。自然光射到兩種介質(zhì)的界面上，如果光的入射方向合適，使反射和折射光之間的夾角恰好是90°，這時(shí)，反射光和

14、折射光就都是偏振光，且它們的偏振方向互相垂直。我們通常看到的絕大多數(shù)光都是偏振光。（3）自然光。太陽(yáng)、電燈等普通光源直接發(fā)出的光，包含垂直于傳播方向上沿一切方向振動(dòng)的光，而且沿各個(gè)方向振動(dòng)的光波的強(qiáng)度都相同，這種光叫自然光。（4）光的偏振現(xiàn)象證明光是橫波（5）偏振光的應(yīng)用偏振光可用于攝影。在拍攝照片時(shí)為消除水面或玻璃表面多余的反光，可以在照相機(jī)鏡頭前裝偏振濾光片，讓其透振方向與反射光的偏振方向垂直，就可以減弱反射光的干擾，使拍出的相片影象清晰。偏振光還可用于拍攝和觀看立體電影。3激光（1）光是從物質(zhì)的原子中發(fā)射出來(lái)的。原子獲得能量后處于不穩(wěn)定狀態(tài)，會(huì)以光子的形式把能量發(fā)射出來(lái)。（2）普通光源中

15、的各個(gè)原子何時(shí)發(fā)光，發(fā)出什么頻率的光，向什么方向發(fā)光，都是不確定的。即使同一個(gè)紅色燈泡發(fā)光，也不能保證發(fā)出的光頻率相同（3.9-4.9×1014Hz），因此不能得到穩(wěn)定的干涉圖樣。（3）激光是一種人工相干光，激光的特點(diǎn)有激光是人工產(chǎn)生的相干光。激光的平行度好。（可以用來(lái)測(cè)距、測(cè)速；可以用來(lái)刻錄、讀取光盤(pán)）激光的亮度高。（切割、焊接、打孔、手術(shù)用光刀、治療視網(wǎng)膜剝落；用于人工控制聚變）重要應(yīng)用有：通信、測(cè)距、光盤(pán)讀取、切割等。4光譜（1）線狀光譜由一些不連續(xù)的亮線組成，是稀薄氣體發(fā)光產(chǎn)生的光譜，每種元素的原子只有發(fā)出某些特定的譜線（特征譜線），不同元素的明線光譜不同，所以線狀譜又叫原子

16、光譜。（2）吸收光譜連續(xù)光譜中某些波長(zhǎng)的光被物質(zhì)吸收后產(chǎn)生的光譜，它是由分布在連續(xù)光譜背景上的某些暗線組成的，通常在吸收光譜中看到的特性譜線（暗線）比相應(yīng)的明線光譜中的明線光譜要少一些。（3）光譜分析由于每種元素都有自己的特征譜線，因此可以根據(jù)光譜來(lái)鑒別物質(zhì)和確定它的化學(xué)組成，做光譜分析時(shí)，可以利用線狀光譜，也可以利用吸收光譜。（4）發(fā)射光譜與吸收光譜的比較三實(shí)驗(yàn)用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)1實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)會(huì)觀察雙縫干涉圖樣。掌握用雙縫干涉測(cè)定單色光波長(zhǎng)的方法2實(shí)驗(yàn)原理：如圖所示，電燈發(fā)出的光，經(jīng)過(guò)濾光片后變成單色光，再經(jīng)過(guò)單縫S時(shí)發(fā)生衍射，這時(shí)單縫S相當(dāng)于一單色光源，衍射光波同時(shí)到達(dá)雙縫和之后，再次發(fā)

17、生衍射，、雙縫相當(dāng)于二個(gè)步調(diào)完全一致的單色相干光源，透過(guò)、雙縫的單色光波在屏上相遇并疊加，、到屏上P點(diǎn)的路程分別是、兩列光波傳到P的路程差，設(shè)光波波長(zhǎng)為1、若，兩列波傳到P點(diǎn)同相，互相加強(qiáng)，出現(xiàn)明條紋。2若，兩列波傳到P點(diǎn)反相，互相減弱，出現(xiàn)暗條紋。這樣就在屏上得到了平行于雙縫、的明暗相間的干涉條紋。相鄰兩條明紋間的距離與入射光波長(zhǎng)，雙縫、間距離d及雙縫與屏的距離有關(guān)，其關(guān)系式為，因此，只要測(cè)出、d 、即可測(cè)出波長(zhǎng)。兩條相鄰明（暗）條紋間的距離用測(cè)量頭測(cè)出。測(cè)量頭由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成，如圖所示。轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，分劃板會(huì)左、右移動(dòng)，測(cè)量時(shí)，應(yīng)使分劃板中心刻線對(duì)齊條紋的中心（如圖所示）記下此時(shí)手輪

18、上的讀數(shù)，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使分劃板向一側(cè)移動(dòng)，當(dāng)分劃板中心刻線對(duì)齊另一條相鄰的明條紋中心時(shí)，記下手輪上的刻度數(shù)，兩次讀數(shù)之差就是相鄰兩條明條紋間的距離，即。很小，直接測(cè)量時(shí)相對(duì)誤差較大，通常測(cè)出n條明條紋間的距離a，再推算相鄰兩條明（暗）條紋間的距離，。3實(shí)驗(yàn)器材雙縫干涉儀即：光具座、光源、學(xué)生電源、導(dǎo)線、濾光片、單縫、雙逢、遮光筒、毛玻璃屏、測(cè)量頭、刻度尺4實(shí)驗(yàn)步驟（1）觀察雙縫干涉圖樣將光屏、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上。如圖所示。白熾燈濾光片單縫雙縫遮光筒屏接好光源，打開(kāi)開(kāi)關(guān)，使燈絲正常發(fā)光。調(diào)節(jié)各器件的高度，使光源燈絲發(fā)出的光能沿軸線射到光屏。安裝雙縫和單縫，中心大致位于遮光筒的軸線上

19、，使雙縫與單縫的縫平行，二者間距約5cm10cm，這時(shí)，可觀察白光的干涉條紋。在單縫和光源間放上濾光片，觀察單色光的干涉條紋。（2）測(cè)定單色光的波長(zhǎng)安裝測(cè)量頭，調(diào)節(jié)至可清晰觀察到干涉條紋。使分劃板中心刻線對(duì)齊某亮條紋中央，記下手輪上的讀數(shù)；轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使分劃板中心刻線移動(dòng)至另一亮條紋的中央，記下此時(shí)手輪上的讀數(shù)；并記下兩次測(cè)量時(shí)移過(guò)的條紋數(shù)n，則相鄰兩亮條紋間距用刻度尺測(cè)量雙縫到光屏間距離（d是已知的）。重復(fù)測(cè)量、計(jì)算，求出波長(zhǎng)的平均值。換用不同濾光片，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。4注意事項(xiàng)（1）雙縫干涉儀是比較精密的儀器，應(yīng)輕拿輕放，不要隨便拆解遮光筒，測(cè)量頭等元件。（2）濾光片、單縫、雙縫、目鏡等如有灰塵，應(yīng)

20、用擦鏡紙或干凈軟片輕輕擦去。（3）安裝時(shí)，注意調(diào)節(jié)光源、濾光片、單縫、雙縫的中心均在遮光筒的中心軸線上，并使單縫、雙縫平行。（4）光源燈絲最好為線狀燈絲，并與單縫平行且靠近。（5）調(diào)節(jié)的基本依據(jù)是：照在像屏上的光很弱，主要原因是燈絲與單縫、雙縫，測(cè)量頭與遮光筒不共軸線所致，干涉條紋不清晰一般主要原因是單縫與雙縫不平行所致，故應(yīng)正確調(diào)節(jié)。題型解析類(lèi)型題： 光的干涉 1、發(fā)生干涉的條件：【例題】在做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)用白光做光源，將在屏上得到彩色條紋，若在雙縫的條縫前放置紅色濾光片(只能透過(guò)紅光)，而另一縫前加綠色濾光片(只能透過(guò)綠光)，則這時(shí)( )A只有紅色和綠色的雙縫干涉，其他顏色的雙縫干涉條紋消

21、失B紅色和綠色的雙縫干涉條紋消失，其他顏色的雙縫干涉條紋依然存在C任何顏色的雙縫干涉條紋都下存在但屏仍然有光亮D屏上無(wú)任任光亮解析：從雙縫中透射出的紅光和綠光，它們的頻率不相同，不滿(mǎn)足產(chǎn)生干涉的條件，所以屏上沒(méi)有干涉條紋，但由于屏上有紅光和綠光到達(dá)，因而屏上有光亮，故只有C是正確的答案)C點(diǎn)撥兩列光相遇疊加只有滿(mǎn)足相干條件才能在光屏上出現(xiàn)穩(wěn)定的干涉圖樣2、雙縫干涉【例題】用綠光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，在光屏上呈現(xiàn)出綠、暗相間的條紋，相鄰兩條綠條紋間的距離為。下列說(shuō)法中正確的有 A如果增大單縫到雙縫間的距離，將增大B如果增大雙縫之間的距離，將增大C如果增大雙縫到光屏之間的距離，將增大D如果減小雙縫的每條

22、縫的寬度，而不改變雙縫間的距離，將增大解析：公式中表示雙縫到屏的距離，d表示雙縫之間的距離。因此與單縫到雙縫間的距離無(wú)關(guān)，于縫本身的寬度也無(wú)關(guān)。本題選C【例題】用單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是( )A入射光波長(zhǎng)越長(zhǎng)，干涉條紋間距越大B入射光頻率越高，干涉條紋間距越大C把入射光中綠光變成紫光，干涉條紋間距變小D把入射光中綠光變成紅光，干涉條紋間距變小解析：由公式x可知，在d、不變的情況下與成正比，所以A對(duì)由于頻率越高，依據(jù)可知，越小，也越小，故B措因?yàn)榫G紫，綠紅，所以C對(duì)D錯(cuò)答案AC【例題】雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，雙縫間的距離為d，雙縫到像屏的距離為L(zhǎng)，調(diào)整實(shí)驗(yàn)裝置使得像屏上可以見(jiàn)到

23、清晰的條紋，關(guān)于干涉條紋的情況，下列敘述正確的是( )A若將像屏向左平移一小段距離，屏上的于涉條紋將變得不清晰B若將像屏向右平移一小段距離，屏上仍有清晰的干涉條紋C若將雙縫間的距離d減小，像屏上的兩個(gè)相鄰明條紋間的距離變小D若將雙縫間的距離d減小，像屏上的兩個(gè)相鄰暗條紋間的距離增大解析：BD【例題】用氦氖激光器進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，已知使用的雙縫間距離=0.1mm，雙縫到屏的距離L=6.Om，測(cè)出屏上干涉條紋中相鄰亮紋間的距離是3.8cm，氦氖激光器發(fā)出的紅光的波長(zhǎng)是多少？假如把整個(gè)裝置放入折射率是的水中，這時(shí)屏上的條紋間距又是多少？解析：6.3×10-7m2.8×10-2m點(diǎn)

24、撥：依據(jù)x可知：，代入算出波長(zhǎng)為6.3×10-7m由'=/n求出'=4.7×10-7m，再由公式x''得：'=2.8×10-2m【例題】如圖所示，在暗室中從單色點(diǎn)光源S直接射到屏上的一束光在Sb和Sd之間，從S射到平面鏡MN再反射到屏上的另一束光在Ma和Nc之間（是S在平面鏡MN的像）。關(guān)于這時(shí)屏上是否可能出現(xiàn)明暗相間的條紋，下列說(shuō)法正確的是（ ）A、不可能B、可能，出現(xiàn)在a、b之間C、可能，出現(xiàn)在b、c之間D、可能，出現(xiàn)在c、d之間解析：由于是S的像，可當(dāng)成兩個(gè)相干光源，從S發(fā)出的光射到bd區(qū)域，（似乎）從射出的光（其實(shí)是

25、反射光）射到ac區(qū)域，故bc區(qū)為共同傳播的區(qū)域，即干涉區(qū)，必出現(xiàn)明暗相間的條紋，故選C。答案：C【例題】頻率為的單色光從和投射到屏上，并且與振動(dòng)相同。若屏上的點(diǎn)P到與P到的路程差為，問(wèn)P點(diǎn)是亮條紋還是暗條紋？設(shè)O為到和路程相等的點(diǎn)，則PO間有幾條暗紋？幾條亮紋？解析：先算出光的波長(zhǎng)，由產(chǎn)生亮暗條紋的條件判斷P點(diǎn)應(yīng)出現(xiàn)亮條紋；又由解得k的值，再判斷PO間亮紋和暗條紋數(shù)。解答：由公式得，滿(mǎn)足產(chǎn)生亮紋的條件，則P點(diǎn)將出現(xiàn)亮紋；又由解得k =6，可判斷PO間有6條暗紋，有5條亮紋（不包含P、O兩點(diǎn)）【例題】有關(guān)光的雙縫干涉和衍射的現(xiàn)象中，下列說(shuō)法正確的是（）A、無(wú)論用什么色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，中央一定是

26、亮紋B、用白光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，得到的彩色亮紋中最靠近中央的是紅光C、用白光做單縫衍射實(shí)驗(yàn)，得到的彩色條紋中偏離中央最遠(yuǎn)的是紅光D、涂有增透膜的照相機(jī)鏡頭看上去呈淡紫色，是由于增透膜增強(qiáng)了對(duì)紫光的透射解析：因?yàn)橹醒氲诫p縫的光程差恒為零，所以中央位置始終是亮紋，則A正確；因?yàn)殡p縫實(shí)驗(yàn)中屏上干涉條紋的間距與入射光波長(zhǎng)成正比，白光中的紫光波長(zhǎng)最短，所以得到的彩色條紋中最靠近中央的是紫色，則B錯(cuò)；白光中紅光的波長(zhǎng)最長(zhǎng)，對(duì)同樣的單縫，紅光的衍射現(xiàn)象最明顯，得到的中央亮紋最寬，所以彩條中偏離中央最遠(yuǎn)的是紅光，則C對(duì)；照相機(jī)鏡頭涂的增透膜，通常是針對(duì)人眼最敏感的綠光設(shè)計(jì)的，使從鏡頭反射的綠光干涉相消，而對(duì)太

27、陽(yáng)光中紅光和紫光并沒(méi)有顯著削弱，所以看上去呈淡紫色，并不是增強(qiáng)了對(duì)紫光的透射。正確答案:A，C【例題】如圖所示，用單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，P處為第二亮紋，改用頻率較高的單色光重做實(shí)驗(yàn)（其他條件不變）時(shí)，則第二亮紋的位置（ C ）A、仍在P處 B、在P點(diǎn)上方C、在P點(diǎn)下方 D、要將屏向雙縫方向移近一些才能看到亮紋【例題】在單色光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中( )A兩列光的波峰和波峰重疊處出現(xiàn)亮條紋B兩列光的波谷和波谷重疊處出現(xiàn)暗條紋C從兩個(gè)狹縫到屏上的路程差是光的波長(zhǎng)的奇數(shù)倍處，出現(xiàn)暗條紋D從兩個(gè)狹縫列屏上的路程差是光的波長(zhǎng)的整數(shù)倍處，出現(xiàn)亮條紋解析：AD【例題】S1、S2是兩個(gè)相干光源，發(fā)出的光波長(zhǎng)皆為40

28、00Å，P點(diǎn)到S1、S2的路程差為1.8×10-6m，若S1、S2的振動(dòng)情況完全相同，則P點(diǎn)將是_點(diǎn)(1Å=10-10m)解析：此題考查出現(xiàn)亮條紋(或暗條紋)的條件由于4.5(2×4+1)，滿(mǎn)足出現(xiàn)暗條紋的條件，所以P點(diǎn)將是暗點(diǎn)【例題】如圖所示，在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，S1和S2為兩狹縫，P是光屏上的一點(diǎn)，已知P點(diǎn)與S1和S2距離之差為2.1×10-6m，今分別用A、B兩種單色光在空氣中做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)(1)已知A光在折射率為n=1.5的介質(zhì)中波長(zhǎng)為4×10-7m，問(wèn)P點(diǎn)是亮條紋還是暗條紋；(2)已知B光在某種介質(zhì)中波長(zhǎng)為3.15×

29、10-7m，當(dāng)B光從這種介質(zhì)射向空氣時(shí)，臨界角為37º，問(wèn)P點(diǎn)是亮條紋還是暗條紋：解析：(1)根據(jù)出現(xiàn)亮條紋或暗條紋的條件來(lái)判斷設(shè)A單色光在空氣和介質(zhì)中的波長(zhǎng)分別為0和，由，和得：0=6×10-7。由于(2+1)（n=0、1、2、3），所以P點(diǎn)應(yīng)是暗條紋(2)由可知：，所以0=5.25×10-7m由于=40，故P點(diǎn)應(yīng)是亮條紋點(diǎn)撥這類(lèi)綜合題的求解方法除了用到判斷明條紋和暗條紋的條件，還要用到幾何光學(xué)中的諸多知識(shí)，分析時(shí)要注意前后了解【例題】用波長(zhǎng)為的平行單色光照射雙縫，在光屏上偏離中心的P點(diǎn)處恰好出現(xiàn)亮條紋，則( )A改用波長(zhǎng)為2的單色光照射，P點(diǎn)處一定出現(xiàn)亮條紋B

30、改用波長(zhǎng)為2的單色光照射，P點(diǎn)處一定出現(xiàn)暗條紋C改用波長(zhǎng)為的單色光照射，P點(diǎn)處定出現(xiàn)亮條紋D改用波長(zhǎng)為的單色光照射，P點(diǎn)處一定出現(xiàn)暗條紋解析：出現(xiàn)亮紋條件是=n，當(dāng)波長(zhǎng)變?yōu)?時(shí)，不一定是2的整數(shù)倍，所以P點(diǎn)可能是亮紋或暗紋當(dāng)波長(zhǎng)變?yōu)?2時(shí)，一定是/2的整數(shù)倍，故P點(diǎn)一定是亮紋因而選C【例題】在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，屏上某點(diǎn)Q到雙縫的路程差是2.6×10-6m，如果Q點(diǎn)是亮條紋，并且和中央亮紋之間的亮紋不超過(guò)兩條，則光的波長(zhǎng)是多少?如果Q點(diǎn)恰為暗紋，并且與中央亮紋之間還有一條亮紋，問(wèn)光的波長(zhǎng)又是多少？解析：0.87×10-6m、1.3×10-6m、2.6×10-

31、6m、1.73×10-6m點(diǎn)撥：=2.6×10-6m=n(n=0，1，2)，所以光的波長(zhǎng)可能值是3個(gè)若P點(diǎn)為暗紋，則(2+1)，且=1，所以波長(zhǎng)是1個(gè)數(shù)值3薄膜干涉【例題】關(guān)于薄膜干涉，以下說(shuō)法正確的是( )A干涉條紋的產(chǎn)生是由于光在膜的前后兩表面反射，形成的兩列光波疊加的結(jié)果B干涉條紋中的暗紋是由于上述兩列反射光的波谷與波谷疊加的結(jié)果C干涉條紋是等間距的平行線時(shí)，說(shuō)明膜的厚度處處相等D觀察薄膜干涉條紋時(shí)，應(yīng)在入射光的同一側(cè)解析：薄膜干涉是反射先疊加形成的，當(dāng)反射光的波谷與波谷疊加時(shí)仍足加強(qiáng)的，應(yīng)是亮條紋，所以A對(duì)B錯(cuò)每一平行條紋對(duì)應(yīng)的膜的厚度是相等的，但不同的平行條紋對(duì)應(yīng)

32、的膜厚度是不同的，即C錯(cuò)人眼觀察時(shí)應(yīng)與光源位于同側(cè)，故D對(duì)。答案AD【例題】(2003上海)劈尖干涉是一種薄膜干涉，具裝置如圖20-1-6所示，將一塊平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夾入兩張紙片，從而在兩玻璃表面之間形成個(gè)劈形空氣薄膜，當(dāng)光垂直入射后，從上往下看到的干涉條紋如圖20-1-7所示干涉條紋有如下特點(diǎn)：(1)任意一條明條紋或暗條紋所在位置下面的薄膜厚度相等；(1)任意相鄰明條紋或明條紋所對(duì)應(yīng)的薄膜厚度差恒定現(xiàn)若在圖裝置中抽去一張紙片，則當(dāng)光垂直入射到新的劈形空氣薄膜后，從上往下觀察到的干涉條紋( )A變疏 B變密C不變 D消失解析：撤去一張紙片后，劈形空氣薄膜的劈勢(shì)(即傾斜程度

33、)減緩，相同水平距離上，劈勢(shì)厚度變化減小，以致于干涉時(shí)路程差變化減小，條紋變寬，條紋數(shù)量變少(變疏)，故A正確答案A【例題】一個(gè)半徑較大的透明玻璃球體，截去上面的一大部分，然后將這部分放到標(biāo)準(zhǔn)的水平面上，現(xiàn)讓單色光豎直射向截面，如圖所示，在反射光中看到的是( )A平行的亮暗相間的干涉條紋B環(huán)形的亮暗相間的干涉條紋C只能看到同顏色的平行反射光D一片黑暗解析：B點(diǎn)撥：因?yàn)橐圆Ａ蝮w與水平面的接觸點(diǎn)為圓心的同一個(gè)圓周上，光通過(guò)空氣楔形膜的路程差是相同的。因而干涉條紋是環(huán)形的，故選B，點(diǎn)撥本題是對(duì)薄膜干涉的創(chuàng)新應(yīng)用的考查分析時(shí)要抓住在相同水平距離上，空氣膜厚度變化變小這一前提，從而得出條紋變疏的結(jié)論。

34、【例題】以下哪些屬于干涉現(xiàn)象 ( )A雨后天邊美麗的彩虹B陽(yáng)光下肥皂膜上的彩色條紋C荷葉上的水珠在陽(yáng)光下晶瑩透亮D上表面咐有油膜的厚玻璃板，受陽(yáng)光照射，在油膜表面上會(huì)有彩色光斑解析：BD點(diǎn)撥：A是色散，C是全反射，B、D才是干涉【例題】取兩塊平玻璃板，合在一起用手捏緊，從玻璃板上方會(huì)看到彩色條紋，這是光的干涉現(xiàn)象，關(guān)于這一干涉的下列說(shuō)法正確的是( )A這是上、下兩塊玻璃板的上表面反射光干涉結(jié)果B這是上面那塊玻璃的上、下兩個(gè)表面的反射光干涉的結(jié)果C這是兩玻璃板間的空氣膜上、下兩表面的反射光干涉的結(jié)果D這是下面玻璃的上、下兩個(gè)表面反射光干涉的結(jié)果解析：玻璃間形成的空氣膜的上、下兩表面的反射光產(chǎn)生的

35、干涉現(xiàn)象【例題】用太陽(yáng)光照射豎直放置的肥皂膜，觀察肥皂膜的反射光，將會(huì)看到彩色條紋。關(guān)于這些彩色條紋的說(shuō)法中正確的有 A所看到的彩色條紋是光的色散形成的B所看到的彩色條紋的每一條亮線都是豎直線C每一組完整的彩色亮線中，都是紫光在最上方D每一組完整的彩色亮線中，都是紅光在最上方 解析：這是光的干涉現(xiàn)象，不是由色散引起的；豎直放置的肥皂膜從上到下厚度逐漸增大，在同一水平高度，膜的厚度是相同的，因此每一條亮線都是水平的；薄膜干涉出現(xiàn)亮紋的條件是同一束入射光在薄膜前后兩個(gè)表面分別反射后的光程差等于波長(zhǎng)的整數(shù)倍。在入射光接近垂直于薄膜表面入射的情況下，光程差是由薄膜的厚度決定的，豎直放置的肥皂膜從上到下

36、厚度逐漸增大，光程差也逐漸增大。由于紫光波長(zhǎng)最短，因此每一組亮線中總是紫光的光程差先達(dá)到波長(zhǎng)整數(shù)倍，也就是紫光的亮線在最上方。本題選C類(lèi)型題： 物理光學(xué)中的STS問(wèn)題 （1）光的干涉的實(shí)際應(yīng)用增透膜現(xiàn)代的光學(xué)裝置，如攝影機(jī)、照相機(jī)的光學(xué)鏡頭、潛水艇的潛望鏡等，都是由許多透鏡和棱鏡組成的，光進(jìn)入這些裝置時(shí)，在每個(gè)鏡面上都有一部分光被反射，使得通過(guò)裝置的光強(qiáng)度減弱，造成所成像的亮度不夠。為解決這個(gè)問(wèn)題，可以利用光的干涉，在鏡面涂上一層厚度適當(dāng)?shù)耐该鞅∧ぃ撃さ暮穸鹊扔谌肷涔庠诒∧ぶ胁ㄩL(zhǎng)的1/4。這樣，從膜的前后兩個(gè)表面反射的光，光程差恰好等于半個(gè)波長(zhǎng)，因而疊加后互相抵消，減弱了反射光的強(qiáng)度，使透射

37、光的強(qiáng)度得以增大。因此這種膜叫增透膜。一般情況下入射光是白光，其中各種色光的波長(zhǎng)是不同的。因此在確定薄膜厚度時(shí)要使白光中人的視覺(jué)最敏感的綠光在垂直入射時(shí)完全抵消。這時(shí)紅光和紫光的反射光不可能完全抵消，因此我們看到的這些鏡頭的顏色總是呈現(xiàn)淡紫色或蘭色?！纠}】在光學(xué)儀器中，為了減小在光學(xué)元件表面上的反射損失，可在光學(xué)元件表面鍍上一層增透膜，利用薄膜的干涉相消來(lái)減少反射光如果照相機(jī)鏡頭所鍍膜對(duì)綠光的折射率為n，最小厚度為d，它使綠光在垂直入射時(shí)反射光完全抵消，那么綠光在真空中的波長(zhǎng)為Ad/4Bnd/4 C4dD4nd解析：因?yàn)閮煞瓷涔獾穆烦滩顬?d ，綠光在真空中的波長(zhǎng)為，所以在薄膜中的波長(zhǎng)為/n

38、 ，根據(jù)增透膜的原理，2d/2n ，所以選D。 答案：D【例題】登山運(yùn)動(dòng)員在登雪山時(shí)要注意防止紫外線的過(guò)度照射，尤其是眼睛更不能長(zhǎng)時(shí)間被紫外線照射，否則將會(huì)嚴(yán)重地?fù)p壞視力。有人想利用薄膜干涉的原理設(shè)計(jì)一種能大大減小紫外線對(duì)眼睛的傷害的眼鏡。他選用的薄膜材料的折射率為n，光速為c。所要消除的紫外線的頻率f，那么它設(shè)計(jì)的這種“增反膜”的厚度至少是（ ）A B C D 解析：為了減少進(jìn)入眼睛的紫外線，應(yīng)該使入射光分別從該膜的前后兩個(gè)表面反射形成的光疊加后加強(qiáng)，因此光程差應(yīng)該是波長(zhǎng)的整數(shù)倍，因此膜的厚度至少是紫外線在膜中波長(zhǎng)的1/2。紫外線在真空中的波長(zhǎng)是=c/，紫外線在膜中波長(zhǎng)是，所以厚度為。答案：

39、【例題】某高層建筑物外墻大量使用的幕墻玻璃，在白天時(shí)外面的人看不清室內(nèi)的物體而室內(nèi)的人卻能較清楚地看到外面的景物，其主要原因是( )A在玻璃的外表面涂有增透膜B在玻璃外表面涂有高反膜(即對(duì)光的反射率遠(yuǎn)大于透射率的物質(zhì))C在玻璃的外表面涂有大量能吸收光的物質(zhì)D在玻璃的外表面涂有不透光的彩色薄膜解析：高反膜的原理與增透膜原理相反，它使從膜前后表面反射出來(lái)的光疊加增強(qiáng)，這樣由能量守知透射光必減弱，在白天室內(nèi)光線本身就弱，所以透射出來(lái)的就更少，外面就看不清室內(nèi)的物體，而室外光線很強(qiáng)，所以能透射一部分光線，室內(nèi)的人能較清楚地看見(jiàn)外面的景物。答案B（2）利用光的干涉檢查物體表面的平整成度【例題】如圖是用干

40、涉法檢查平面的平整程度的示意圖。其中AB是透明的樣板，CD是被檢查的平面。用單色光從上面豎直地照射下來(lái)，觀察兩束反射光線疊加后的結(jié)果。這里的兩束反射光分別是指從以下哪兩個(gè)表面反射的光A從AB的上表面和AB的下表面B從AB的上表面和CD的上表面C從AB的下表面和CD的上表面D從AB的下表面和CD的下表面解析：AB是等厚的透明樣板，CD是不透明的，發(fā)生干涉的是兩者之間的空氣膜。本題選C。這里看到的亮紋（暗紋）實(shí)際上是下方空氣膜的等厚線。如果亮紋是均勻分布的直線，說(shuō)明被檢測(cè)平面是平整的；如果某些亮紋（暗紋）向左端彎曲，說(shuō)明該處有凹陷；向右端彎曲，說(shuō)明該處有突起。類(lèi)型題： 光的衍射現(xiàn)象及其拓展 1、光

41、的衍射重點(diǎn)【例題】對(duì)于光的衍射現(xiàn)象，下述定性分析中錯(cuò)誤的是( )A光的衍射是光在傳播過(guò)程中繞過(guò)障礙物發(fā)生彎曲的傳播現(xiàn)象B光的衍射現(xiàn)象否定了光的直線傳播的結(jié)論C光的衍射現(xiàn)象為光的波動(dòng)說(shuō)提供了有力的證據(jù)D衍射花紋圖樣是光波相互疊加的結(jié)果解析：解析當(dāng)障礙物或孔的尺寸小于光的波長(zhǎng)或可以跟波長(zhǎng)相比擬時(shí)，發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象，光的直線傳播是障礙物或孔的尺寸遠(yuǎn)大于光的波長(zhǎng)時(shí)表現(xiàn)出的現(xiàn)象，者并不矛盾，都是光在不同條件下的行為，所以A對(duì)D錯(cuò)。衍射也是波動(dòng)性的特征，是光的疊加，故C、D都是正確的答案B【例題】關(guān)于光的衍射的下列說(shuō)法中正確的是A只有當(dāng)障礙物或孔的尺寸可以跟光的波長(zhǎng)相比或者比光的波長(zhǎng)小的時(shí)候才能發(fā)生衍射B

42、如果障礙物的尺寸比光的波長(zhǎng)大得太多，就不能發(fā)生光的衍射C隔著高墻和墻另一側(cè)的人說(shuō)話時(shí)“聽(tīng)其聲而不見(jiàn)其人”，是因?yàn)槁暡òl(fā)生了明顯衍射，而光波的衍射非常微弱D小孔成像就是由光的衍射形成的解析：各種障礙物都能使光發(fā)生衍射，只是有明顯和不明顯的區(qū)別。小孔成像的原理是光的直線傳播，而不是光的衍射。高墻的高度一般是幾米，這個(gè)尺寸跟聲波的波長(zhǎng)可以相比，但比光的波長(zhǎng)大得多，因此出現(xiàn)“聽(tīng)其聲而不見(jiàn)其人”的現(xiàn)象。本題選C。2、發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件：【例題】下列現(xiàn)象中能產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的是( )A光的波長(zhǎng)與孔或障礙物尺寸相比擬B光的波長(zhǎng)比孔或障礙物的尺寸大C光的波長(zhǎng)等于孔或障礙物的尺寸D光的波長(zhǎng)比孔或障礙物的尺寸

43、小得多解析：ABC3、單縫衍射：【例題】在用單色平行光照射單縫觀察衍射現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法正確的是( )A縫越窄，衍射現(xiàn)象越顯著D縫越寬，衍射現(xiàn)象越顯著C照射光的波長(zhǎng)越長(zhǎng)，衍射現(xiàn)象越顯著D照射光的頻率越高，衍射現(xiàn)象越顯著解析：縫越窄，越滿(mǎn)足明顯衍射條件；波長(zhǎng)越長(zhǎng)，越能滿(mǎn)足發(fā)生明顯衍射的條件由可知，頻率越高，波長(zhǎng)越小，衍射越不明顯綜上可知，應(yīng)選AC答案AC點(diǎn)撥為了滿(mǎn)足發(fā)生明顯衍射的條件，可以使障碑物尺寸減小，也可以使光的波長(zhǎng)變長(zhǎng)【例題】(2001全國(guó))某同學(xué)以線狀白熾燈為光源，利用游標(biāo)卡尺兩測(cè)腳間形成的狹縫觀察光的衍射現(xiàn)象后，總結(jié)出以下幾點(diǎn)，你認(rèn)為正確的是( )A若狹縫與燈泡平行，衍射條紋與狹

44、縫平行B若狹縫與燈泡垂直，衍射條紋與狹縫垂直c衍射條紋的疏密程度與狹縫的寬度有關(guān)D衍射條紋的間距與光的波長(zhǎng)有關(guān)解析：如果狹縫與線狀白織燈平行，衍射條紋與狹縫平行且現(xiàn)象明顯，而衍射條紋的疏密程度與縫寬有關(guān)，挾縫越小，條紋越疏；條紋間距與光的波長(zhǎng)有關(guān)，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，間距越大答案ACD點(diǎn)撥對(duì)單縫衍射狹縫越小衍射更明顯，擴(kuò)展范圍更大，因而條紋更疏；而條紋間距跟光的波長(zhǎng)成正比(其它條件不變情況下)【例題】關(guān)于光的衍射現(xiàn)象，下面說(shuō)法正確的是( )A紅光的單縫衍射圖樣是紅黑相間的直條紋B白光的單縫衍射圖樣是白黑相間的直條紋C陽(yáng)光照射到窗口玻璃上在室內(nèi)出現(xiàn)大光斑，說(shuō)明光沿直線傳播，不存在光的衍射D光照射到不透明的

45、小圓板上出現(xiàn)泊松亮斑，這說(shuō)明光發(fā)生了衍射解析：AD4、圓孔衍射【例題】在一個(gè)發(fā)光的小電珠和光屏之間放一個(gè)大小可調(diào)節(jié)的圓形孔屏，在圓孔從較大調(diào)至完全閉合的過(guò)程中，在屏上看到的現(xiàn)象是( )A先是圓形亮區(qū)，再是圓形亮環(huán)，最后完全黑暗B先是圓形亮環(huán)，最后完全黑暗C先是圓形亮區(qū)，最后完全黑暗D先是圓形亮環(huán)，然后圓形亮區(qū)，最后完全黑暗解析：當(dāng)孔由大變小時(shí)，屏上先是出現(xiàn)由光妁直線傳播所照亮的圓形亮區(qū)，然后屏上出現(xiàn)小孔成像，當(dāng)光的波長(zhǎng)大于等于孔的直徑時(shí)發(fā)生衍射，屏上出現(xiàn)圓形亮環(huán)、直到黑暗(此時(shí)圓孔完全封閉)答案A點(diǎn)撥隨著孔的尺寸的變化，屏上會(huì)出現(xiàn)不同的光現(xiàn)象?！纠}】如圖所示，A、B兩幅圖是由單色光分別入射到

46、圓孔而形成的圖案其中圖A是光的_(填“干涉”或“衍射”)圖像，由此可判斷出圖A所對(duì)應(yīng)的圓孔的孔徑_ (填“大于”或“小于”)圖B所對(duì)應(yīng)的圓孔的孔徑解析：據(jù)題意知A圖為小孔衍射圖，而B(niǎo)圖表明未發(fā)生衍射，故A對(duì)應(yīng)孔小于B對(duì)應(yīng)孔直徑答案衍射小于點(diǎn)撥由題意知是一個(gè)圓孔，而且條紋是不等間距的，所以A是衍射而不足干涉?！纠}】點(diǎn)光源照射到個(gè)障礙物，在屏上所形成的陰影的邊緣部分模糊不清。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是( )A光的反射 B光的折射C光的干涉 D光的衍射解析：D5、圓盤(pán)衍射(泊松亮斑)【例題】用單色光分別通過(guò)小圓盤(pán)與小圓孔做衍射實(shí)驗(yàn)時(shí)，在光屏上得到衍射圖樣，它們的特點(diǎn)是( )A用前者做實(shí)驗(yàn)時(shí)中央是亮的，用

47、后者做實(shí)驗(yàn)時(shí)中央是暗的B用前者做實(shí)驗(yàn)時(shí)中央是暗的，用后者做實(shí)驗(yàn)時(shí)中央是亮的C兩次實(shí)驗(yàn)中央均為暗點(diǎn)的同心圓形條紋D兩次實(shí)驗(yàn)中央均為亮點(diǎn)的同心圓形條紋【例題】平行光通過(guò)小孔得到的衍射圖樣和泊松亮斑比較，下列說(shuō)法中正確的有A在衍射圖樣的中心都是亮斑B泊松亮斑中心亮點(diǎn)周?chē)陌淡h(huán)較寬C小孔衍射的衍射圖樣的中心是暗斑，泊松亮斑圖樣的中心是亮斑D小孔衍射的衍射圖樣中亮、暗條紋間的間距是均勻的，泊松亮斑圖樣中亮、暗條紋間的間距是不均勻的 解析：從課本上的圖片可以看出：A、B選項(xiàng)是正確的，C、D選項(xiàng)是錯(cuò)誤的。類(lèi)型題： 干涉的衍射的區(qū)別 【例題】一束平行單色光，通過(guò)雙縫后，在屏上得到明暗相間的條紋，則( )A相鄰

48、亮條紋或暗條紋的間距不等B將雙縫中某一縫擋住，屏上的亮、暗條紋位置不變，但亮度減半C將雙縫中某一縫擋住，屏上出現(xiàn)間距不等的亮、暗條紋D將雙縫中某一縫擋住，則屏上一切條紋將消失，而出現(xiàn)一亮點(diǎn)解析：雙縫干涉實(shí)驗(yàn)表明，亮、暗條紋是等間距的，若擋住一縫則變成單縫衍射，此時(shí)中央條紋最寬最亮，是不等間距的，故C是最符合要求的答案C【例題】關(guān)于光的衍射的下列說(shuō)法中正確的是( )A一切波都可以產(chǎn)生衍射B雙縫干涉中也存在著光的衍射現(xiàn)象C衍射現(xiàn)象中衍射花樣的明暗條紋的出現(xiàn)是光波疊加的結(jié)果D影的存在是一個(gè)與衍射現(xiàn)象相矛盾的客觀事實(shí)解析：ABC點(diǎn)撥：切波均可發(fā)生衍射，因?yàn)檠苌涫遣ǖ奶卣鳎珹對(duì)雙縫干涉中光通過(guò)每個(gè)狹縫時(shí)

49、均伴隨有光的衍射。影是光沿直線傳播形成的，光的直線傳播和衍射是光在不同情況下的行為，不是矛盾對(duì)立的【例題】下面給出的幾種光的現(xiàn)象中，能說(shuō)明光具有波動(dòng)性的是( )A水面上的油膜呈現(xiàn)出彩色條紋B月亮的圓缺變化C通過(guò)卡尺兩測(cè)腳間的狹縫看與狹縫平行的日光燈，燈的邊緣出現(xiàn)彩色條紋D通過(guò)放大鏡可以看到倒立、縮小的像解析：AC點(diǎn)撥：A是光的干涉B是影子，說(shuō)明光的直線傳播C是光的衍射D是透鏡的折射成像故AC說(shuō)明光的波動(dòng)性類(lèi)型題：光的衍射、色散和散射的區(qū)別類(lèi)型題： 有關(guān)光電效應(yīng)的習(xí)題 【例題】關(guān)于光電效應(yīng)，下列幾種敘述正確的是A金屬電子的逸出功與入射光的頻率成正比B光電流的強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)C用不可見(jiàn)光照射

50、金屬一定比用可見(jiàn)光照射同種金屬產(chǎn)生的光電子的初動(dòng)能要大D對(duì)于任何一種金屬都存在一個(gè)“最大波長(zhǎng)”，入射光的波長(zhǎng)必須小于這個(gè)波長(zhǎng)，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)解析：金屬的逸出功由該金屬?zèng)Q定，與入射光源頻率無(wú)關(guān)，光電流的強(qiáng)度與入射光強(qiáng)度成正比，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤。不可見(jiàn)光包括能量大的紫外線、X射線、射線，也包括能量比可見(jiàn)光小的紅外線、無(wú)線電波，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。正確選項(xiàng)為 D。點(diǎn)評(píng) 正確理解金屬的逸出功的概念，知道極限頻率(或最大波長(zhǎng))存在的原因是解決光電效應(yīng)問(wèn)題的關(guān)鍵；光電效應(yīng)是金屬中的自由電子吸收了光子的能量后，其動(dòng)能大到足以克服金屬離子的引力而逃逸出金屬表面，成為光電子對(duì)一定的金屬來(lái)說(shuō)，逸出功是一定的照射光的頻率越

51、大，光子的能量越大，從金屬中逸出的光電子的初動(dòng)能就越大如果入射光子的頻率較低，它的能量小于金屬的逸出功，就不能產(chǎn)生光電效應(yīng)，這就是存在極限頻率的原因光電效應(yīng)規(guī)律中“光電流的強(qiáng)度”指的是光電流的飽和值(對(duì)應(yīng)從陰極發(fā)射出的電子全部被拉向陽(yáng)極的狀態(tài))因?yàn)楣怆娏魑催_(dá)到飽和值之前，其大小不僅與入射光的強(qiáng)度有關(guān)，還與光電管兩極間的電壓有關(guān)只有在光電流達(dá)到飽和值以后才和入射光的強(qiáng)度成正比【例題】如圖所示，與鋅板相連的驗(yàn)電器的鋁箔原來(lái)是張開(kāi)的，現(xiàn)在讓弧光燈發(fā)出的光經(jīng)一狹縫后照射到鋅板，發(fā)現(xiàn)在鋅板上形成明暗相間的條紋，同時(shí)與鋅板相連的驗(yàn)電器的鋁箔張角變大，以上實(shí)驗(yàn)事實(shí)說(shuō)明：A光具有波粒二象性B驗(yàn)電器的鋁箔原來(lái)帶

52、負(fù)電C鋅板上亮條紋是平行等寬度的D若改用激光器發(fā)出的紅光照射鋅板，觀察到驗(yàn)電器的鋁箔張角則一定會(huì)變得更大解析：當(dāng)弧光燈發(fā)出的紫外線經(jīng)過(guò)狹縫照在鋅板上，鋅板上形成明暗相間的條紋，發(fā)生衍射現(xiàn)象，中心條紋寬度最寬，說(shuō)明光有波動(dòng)性；同時(shí)與鋅板相連的驗(yàn)電器的鋁箔張角變大，發(fā)生了光電效應(yīng)，電子飛出，鋅板原帶正電，說(shuō)明光有粒子性。所以A正確，B、C錯(cuò)誤。紅光的頻率小于鋅板的極限頻率，不發(fā)生光電效應(yīng)，D錯(cuò)誤。點(diǎn)評(píng) 這道題要求學(xué)生掌握光的衍射圖象的特點(diǎn)與光電效應(yīng)的實(shí)質(zhì)?！纠}】在做光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，某金屬被光照射發(fā)生了光電效應(yīng)，實(shí)驗(yàn)測(cè)出了光電子的最大初動(dòng)能EK與入射光的頻率的關(guān)系如圖所示，由實(shí)驗(yàn)圖像可求出(A)該

53、金屬的逸出功 (B)該金屬的極限頻率(C)單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù) (D)普朗克恒量解析：根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程EK=h-W，任何一種金屬的逸出功W一定，說(shuō)明EK隨的變化而變化，且是線性關(guān)系(與y=ax+b類(lèi)似)，直線的斜率等于普朗克恒量，直線與橫軸的截距oA表示EK=0時(shí)的頻率O，即為金屬的極限頻率，由波速公式c=。求該金屬發(fā)生光電效應(yīng)照射光的極限波長(zhǎng)EK=h-W，EK=0時(shí)有h-W =0， 又由波速公式，得c=， 故選 (A)、(B)、(D) 與橫縱軸截距的物理意義注意將有關(guān)的物理知識(shí)和數(shù)學(xué)的圖線了解起來(lái)，培養(yǎng)用數(shù)學(xué)知識(shí)【例題】用波長(zhǎng)為1和2的單色光1和2分別照射金屬1和2的表面。色光1

54、照射金屬1和2的表面時(shí)都有電子射出，色光2照射金屬1時(shí)有電子射出，照射金屬2時(shí)沒(méi)有電子射出。設(shè)金屬1和2的逸出功分別為W1和W2，則有 （ D ）A1>2，W1> W2B1>2，W1< W2C1<2，W1> W2D1<2，W1< W2【例題】用如圖所示的裝置研究光電效應(yīng)現(xiàn)象， 當(dāng)用光子能量為2.5eV的光照射到光電管上時(shí)， 電流表G的讀數(shù)為0.2mA。 移動(dòng)變阻器的觸點(diǎn)c，當(dāng)電壓表的示數(shù)大于或等于0.7V時(shí)，電流表讀數(shù)為0則（ABC）A光電管陰極的逸出功為1.8eVB電鍵k斷開(kāi)后， 有電流流過(guò)電流表G C光電子的最大初動(dòng)能為0.7eV D改用能量

55、為1.5eV的光子照射，電流表G也有電流，但電流較小【例題】如圖所示電路中兩個(gè)光電管的陰極是由同種金屬材料制成的，現(xiàn)用強(qiáng)度相同的兩束光分別照射兩個(gè)光電管的陰極，紫光照在甲電路的光電管上，綠光照在乙電路的光電管上，若都能產(chǎn)生光電效應(yīng)，則下列判斷中正確的是（ D ）A從兩個(gè)極板射出的光電子的最大初動(dòng)能相同B甲光電管中打到陽(yáng)極上的光電子的最大動(dòng)能一定大于乙光電管中打到陽(yáng)極上的光電子的最大動(dòng)能C單位時(shí)間內(nèi)由兩光電管產(chǎn)生的光電子的數(shù)量相同D單位時(shí)間內(nèi)由乙光電管產(chǎn)生的光電子的數(shù)量比甲光電管產(chǎn)生的光電子的數(shù)量多【例題】某種金屬材料在綠光照射下恰能產(chǎn)生光電效應(yīng)，則下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（B）A改用黃光照射，不能產(chǎn)生光電效應(yīng)B增加綠光強(qiáng)度，光電子最大初動(dòng)能增加 C減弱綠光強(qiáng)度，光電管中的光電流減小D改用紫光