高考物理一輪復習講義：光的波動性

1、PAGE 5 -2講光的波動性必備知識一、光的干涉1.條件:兩束光的頻率相同、振動方向相同,且具有恒定的相位差。2.楊氏雙縫干涉:(1)原理如圖所示。(2)明、暗條紋的條件單色光:形成明暗相間的條紋,中央為明條紋。a.光的路程差r=r2-r1=k(k=0,1,2),光屏上出現(xiàn)明條紋。b.光的路程差r=r2-r1=(2k+1)2(k=0,1,2),光屏上出現(xiàn)暗條紋白光:光屏上出現(xiàn)彩色條紋,且中央亮條紋是白色(填寫顏色)。(3)條紋間距公式:x=ld3.薄膜干涉:(1)相干光:光照射到透明薄膜上,從薄膜的兩個表面反射的兩列光波。(2)圖樣特點:同雙縫干涉,同一條亮(或暗)紋對應薄膜的厚度相等。單色

2、光照射薄膜時形成明暗相間的條紋,白光照射薄膜時,形成彩色條紋。二、光的衍射1.發(fā)生明顯衍射的條件:只有當障礙物的尺寸與光的波長相差不多,甚至比光的波長還小的時候,衍射現(xiàn)象才會明顯。2.衍射條紋的特點:(1)單縫衍射和圓孔衍射圖樣的比較單縫衍射圓孔衍射單色光中央為亮且寬的條紋,兩側為明暗相間的條紋,且越靠外,亮條紋的亮度越弱,寬度越小中央是大且亮的圓形亮斑,周圍分布著明暗相間的同心圓環(huán),且越靠外,圓形亮條紋的亮度越弱,寬度越小亮環(huán)或暗環(huán)間的距離隨圓孔半徑的增大而減小白光中央為亮且寬的白色條紋,兩側為亮度逐漸變暗、寬度逐漸變窄的彩色條紋,其中最靠近中央的色光是紫光,離中央最遠的是紅光中央是大且亮的

3、白色亮斑,周圍是不等間距的彩色的同心圓環(huán)(2)泊松亮斑(圓盤衍射):當光照射到不透明的半徑很小的小圓盤上時,在圓盤的陰影中心出現(xiàn)亮斑(在陰影外還有不等間距的明暗相間的圓環(huán))。三、光的偏振現(xiàn)象1.自然光:太陽、電燈等普通光源發(fā)出的光,包含著在垂直于傳播方向上沿一切方向 振動的光,而且沿著各個方向振動的光波的強度都相同。2.偏振光:在垂直于光的傳播方向的平面上,只沿著某個特定的方向振動的光。光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波。3.偏振光的形成:(1)讓自然光通過偏振片形成偏振光。(2)讓自然光在兩種介質(zhì)的界面發(fā)生反射和折射,反射光和折射光可以成為部分偏振光或完全偏振光。基礎小題1.判斷下列題目的正誤。(

4、1)光的干涉和衍射現(xiàn)象不僅說明了光是波,同時說明了光是橫波。()(2)光學鏡頭上的增透膜是利用光的衍射現(xiàn)象。()(3)在雙縫干涉實驗中,雙縫的作用是使一束光變成兩束完全相同的相干光。()(4)泊松亮斑是光的干涉現(xiàn)象。()(5)陽光在水面的反射光是偏振光。()提示:(1)。光的干涉和衍射現(xiàn)象說明了光是波,但不能說明光是橫波還是縱波,只有偏振才能說明光是橫波。(2)。光學鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象。(3)。從單縫到雙縫的距離相同,使得一束同頻率的光經(jīng)過雙縫后變成兩束步調(diào)一致的相干光。(4)。泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象。(5)。自然光不是偏振光,但經(jīng)過水面反射后是偏振光。2.如圖為紅光或紫光通過同一雙縫或單縫所呈現(xiàn)的圖樣,則()A.甲為紅光的干涉圖樣B.乙為紅光的干涉圖樣C.丙為紅光的干涉圖樣D.丁為紅光的干涉圖樣【解析】選A。由干涉圖樣條紋間距公式x= Ld知條紋是等間距的,故C、D錯誤;紅光的波長長,條紋間距大,所以甲為紅光的干涉圖樣,乙為紫光的干涉圖樣,A正確,B3.(多選)在單縫衍射實驗中,下列說法正確的是()A.將入射光由黃光換成綠光,衍射條紋變窄B.使單縫寬度變小,衍射條紋變窄C.衍射現(xiàn)象中的明暗條紋是光疊加的結果D.增大單縫到屏的距離,衍射條紋變寬【解析】選A、C、D。將入射光由黃光換成綠光,波長變短,則衍射條紋變窄,故A正確;縫的寬度d越小,衍射條紋越寬,衍射現(xiàn)象