創(chuàng)新導(dǎo)學(xué)案X年高考物理總復(fù)習(xí)配套課件：選

第2講光的波動(dòng)性知識(shí)點(diǎn)一光的干涉[想一想]在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，雙縫到光屏上P點(diǎn)的距離之差為Δx＝0.6μm；若分別用頻率為f1＝5.0×1014Hz和f2＝7.5×1014Hz的單色光垂直照射雙縫時(shí)，P點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)亮條紋還是暗條紋？[記一記]1．產(chǎn)生條件兩列光的

相同，振動(dòng)方向

，且具有恒定的相位差，才能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣。2．兩種典型的干涉(1)楊氏雙縫干涉。①原理如圖所示。②明、暗條紋的條件。(ⅰ)單色光：形成

的條紋，中央為明條紋。a．光的路程差r2－r1＝

(k＝0，1，2…)，光屏上出現(xiàn)明條紋。頻率相同明暗相間kλb．光的路程差r2－r1＝

＿

＿

(k＝0，1，2…)，光屏上出現(xiàn)暗條紋。(ⅱ)白光：光屏上出現(xiàn)

條紋，且中央亮條紋是

(填寫顏色)。③條紋間距公式：Δx＝＿＿＿。(2)薄膜干涉。①相干光：光照射到透明薄膜上，從薄膜的兩個(gè)表面的兩列光波。②圖樣特點(diǎn)：同雙縫干涉，同一條亮(或暗)紋對(duì)應(yīng)薄膜的

相等。彩色白色反射厚度[試一試]1．如下圖所示的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，用綠光照射單縫S時(shí)，在光屏P上觀察到干涉條紋。要得到相鄰條紋間距更大的干涉圖樣，可以(

)A．增大S1與S2的間距B．減小雙縫屏到光屏的距離C．將綠光換為紅光D．將綠光換為紫光【答案】

C知識(shí)點(diǎn)二光的衍射[記一記]1．發(fā)生明顯衍射的條件只有當(dāng)障礙物的尺寸與光的波長(zhǎng)

，甚至比光的波長(zhǎng)

的時(shí)候，衍射現(xiàn)像才會(huì)明顯。2．衍射條紋的特點(diǎn)(1)單縫衍射：?jiǎn)紊獾难苌鋱D樣為中間

的單色條紋，兩側(cè)是

的條紋，條紋寬度比中央窄且暗；白光的衍射圖樣為中間寬且亮的白條紋，兩側(cè)是漸窄且暗的彩色條紋。相差不多還小寬且亮明暗相間(2)圓孔衍射：明暗相間的

圓環(huán)。(3)泊松亮斑(圓盤衍射)：當(dāng)光照到

(選填“透明”或“不透明”)的半徑很小的小圓盤上時(shí)，在圓盤的陰影中心出現(xiàn)

(在陰影外還有不等間距的明暗相間的圓環(huán))。知識(shí)點(diǎn)三光的偏振現(xiàn)像[記一記]1．偏振光波只沿

的方向的振動(dòng)。不等距不透明亮斑某一特定2．自然光太陽、電燈等普通光源發(fā)出的光，包括在垂直于傳播方向上沿

振動(dòng)的光，而且沿各個(gè)方向振動(dòng)的光波的

都相同，這種光叫做自然光。3．偏振光在

于傳播方向的平面上，只沿某個(gè)特定方向振動(dòng)的光。光的偏振證明光是

。自然光通過偏振片后，就得到了偏振光。一切方向強(qiáng)度垂直橫波[試一試]2．如圖，P是一偏振片，P的透振方向(用帶有箭頭的實(shí)線表示)為豎直方向。下列四種入射光束中，哪幾種光照射P時(shí)能在P的另一側(cè)觀察到透射光(

)A．太陽光B．沿豎直方向振動(dòng)的光C．沿水平方向振動(dòng)的光D．沿與豎直方向成45°角振動(dòng)的光【解析】太陽光中中各種振振動(dòng)方向向的光都都有，所所以會(huì)通通過偏振振片，只只有與透透振方向向垂直的的光線不不能通過過偏振片片，即選選項(xiàng)C不正確。?！敬鸢浮緼BD單縫衍射射與雙縫縫干涉的的比較【例1】如圖為紅紅光或紫紫光通過過雙縫或或單縫所所呈現(xiàn)的的圖樣，，則()A．甲為紫紫光的干干涉圖樣樣B．乙為紫紫光的干干涉圖樣樣C．丙為紅紅光的干干涉圖樣樣D．丁為紅紅光的干干涉圖樣樣【解題探究究】(1)從條紋的的寬度和和間距上上如何區(qū)區(qū)別雙縫縫干涉和和單縫衍衍射？【提示】雙縫干射射：條紋紋寬度相相等，相相鄰條紋紋間距也也相等。。單縫衍射射：條紋紋寬度不不等，中中央最寬寬，相鄰鄰條紋間間距也不不等。(2)干涉條紋紋和衍射射條紋的的寬度與與波長(zhǎng)有有何關(guān)系系？【提示】波長(zhǎng)越長(zhǎng)，，產(chǎn)生的干干涉條紋和和衍射條紋紋越寬?！咀灾鹘獯稹縚_______________________________________________________________________________________________________________【答案】B【總結(jié)提升】區(qū)分光的干干涉和衍射射(1)白光發(fā)生光光的干涉、、衍射和光光的色散都都可出現(xiàn)彩彩色條紋，，但其光學(xué)學(xué)本質(zhì)不同同。(2)區(qū)分干涉和和衍射，關(guān)關(guān)鍵是理解解其本質(zhì)，，實(shí)際應(yīng)用用中可以從從條紋寬度度、條紋間間距、亮度度等方面加加以區(qū)分。。變式訓(xùn)練1(2013·大綱全國)下列現(xiàn)像中中，屬于光光的衍射的的是()A．雨后天空空出現(xiàn)彩虹虹B．通過一個(gè)個(gè)狹縫觀察察日光燈可可看到彩色色條紋C．海市蜃樓樓現(xiàn)像D．日光照射射在肥皂膜膜上出現(xiàn)彩彩色條紋【解析】彩虹是光的的色散現(xiàn)像像，海市蜃蜃樓是光的的折射、全全反射現(xiàn)像像，肥皂膜膜上出現(xiàn)彩彩色條紋是是薄膜干涉涉現(xiàn)像，A、C、D錯(cuò)誤。通過過狹縫觀察察日光燈看看到彩色條條紋是單縫縫衍射現(xiàn)像像，B正確?！敬鸢浮緽自然光(非偏振光)偏振光光的來源直接從光源發(fā)出的光自然光通過起偏器后的光光的振動(dòng)方向在垂直于光的傳播方向的平面內(nèi)，光振動(dòng)沿任意方向，且沿各個(gè)方向振動(dòng)的光的強(qiáng)度相同在垂直于光的傳播方向的平面內(nèi)，光振動(dòng)沿特定方向光的偏振、、自然光和和偏振光的的比較自然光和偏偏振光的比比較【例2】如圖所示，，電燈S發(fā)出的光先先后經(jīng)過偏偏振片A和B，人眼在P處迎著入射射光方向，，看不到光光亮，則圖圖中a光為________光，圖中b光為________光。以SP為軸將B轉(zhuǎn)過180°后，在P處________(選填“能”或“不能”)看到光亮，，以SP為軸將B轉(zhuǎn)過90°后，在P處________(選填“能”或“不能”)看到光亮。?！窘馕觥孔匀还庋馗鞲鱾€(gè)方向發(fā)發(fā)散，是典典型的非偏偏振光，通通過偏振片片后，透射射光是只沿沿著某一特特定方向振振動(dòng)的光，，即偏振光光，從電燈燈直接發(fā)出出的光為自自然光，故故a光為自然光光，它通過過偏振片A后，即變?yōu)闉槠窆?，，故b光為偏振光光。設(shè)通過過A的光沿豎直直方向振動(dòng)動(dòng)，而人眼眼在P處逆著入射射光方向看看不到光亮亮，說明B偏振片的透透振方向?yàn)闉樗椒较蛳颍瑢轉(zhuǎn)過180°后，P處仍無光亮亮，若將B轉(zhuǎn)過90°，則該偏振振片的透振振方向變?yōu)闉樨Q直方向向，則偏振振光能通過過B，即在P處有光亮。?！敬鸢浮孔匀黄裾癫荒苣苣茏兪接?xùn)練2(2012·江蘇高考)如圖所示，，白熾燈的的右側(cè)依次次平行放置置偏振片P和Q，A點(diǎn)位于P、Q之間，B點(diǎn)位于Q右側(cè)。旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)偏振片P，A、B兩點(diǎn)光的強(qiáng)強(qiáng)度變化情情況是()A．A、B均不變B．A、B均有變化C．A不變，B有變化D．A有變化，B不變【解析】白熾燈光經(jīng)經(jīng)過偏振片片P后成為完全全偏振光，，旋轉(zhuǎn)P時(shí)P、Q間偏振光的的振動(dòng)方向向改變，但但光的強(qiáng)度度不變，B、D錯(cuò)誤。由于于偏振片Q的透振方向向不變，故故旋轉(zhuǎn)P時(shí)Q右側(cè)的偏振振光強(qiáng)度發(fā)發(fā)生周期性性變化，故故A錯(cuò)誤，C正確?！敬鸢浮緾1．關(guān)于波動(dòng)動(dòng)，下列說說法正確的的是()A．各種波均均會(huì)發(fā)生偏偏振現(xiàn)像B．用白光做做單縫衍射射與雙縫干干涉實(shí)驗(yàn)，，均可看到到彩色條紋紋C．聲波傳播播過程中，，介質(zhì)中質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)動(dòng)速度等于于聲波的傳傳播速度D．已知地震震波的縱波波波速大于于橫波波速速，此性質(zhì)質(zhì)可用于橫橫波的預(yù)警警【解析】只有橫波才才有偏振現(xiàn)現(xiàn)像，A錯(cuò)誤；白光的的單縫衍射和和雙縫干涉的的圖樣都是彩彩色條紋，B正確；機(jī)械波波傳播時(shí)，質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速速度與波的傳傳播速度無關(guān)關(guān)，C錯(cuò)誤；因?yàn)榈氐卣鸩ǖ目v波波波速大于橫橫波波速，所所以對(duì)于同一一地點(diǎn)縱波總總是先到達(dá)，，從而起到對(duì)對(duì)橫波的預(yù)警警，D正確。【答案】BD2．關(guān)于光的衍衍射，下列說說法中錯(cuò)誤的的是()A．光的衍射是是光在傳播過過程中繞過障障礙物的現(xiàn)像像B．只有兩列頻頻率相同的光光波疊加后才才能發(fā)生衍射射C．光的衍射沒沒有否定光沿沿直線傳播的的結(jié)論D．光的衍射現(xiàn)現(xiàn)像為波動(dòng)說說提供了有利利的證據(jù)【答案】B3．如圖所示是是用光學(xué)的方方法來檢查一物體表面光光滑程度的裝裝置，其中A為標(biāo)準(zhǔn)平板，B為被檢查其表表面平整程度度的物體，C為單色入射光光，如果要說說明能檢查平平面平整程度度的道理，則則需要用到的的下列光學(xué)概概念是()A．反射和干涉涉B．全反射和干干涉C．反射和衍射射D．全反射和衍衍射【答案】A4．(2014··濟(jì)南模擬)某同學(xué)使用激激光器做光源源，在不透光光的擋板上開開一條縫寬為為0.05mm的窄縫，進(jìn)行行光的衍射實(shí)實(shí)驗(yàn)，如圖甲甲所示。則他他在光屏上看看到的條紋是是圖乙中的()【答案】D5．用如圖所示示的實(shí)驗(yàn)裝置置觀察光的薄薄膜干涉現(xiàn)像。。圖甲是點(diǎn)燃燃的酒精燈(在燈芯上撒些鹽)，圖乙是豎立立的附著一層層肥皂液薄膜的金金屬線圈。將將金屬線圈在在其所在的豎豎直平面內(nèi)緩緩慢旋轉(zhuǎn)，觀觀察到的現(xiàn)像像是()A．當(dāng)金屬線圈圈旋轉(zhuǎn)30°時(shí)，干涉條紋紋同方向旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)30°B．當(dāng)金屬線圈圈旋轉(zhuǎn)45°時(shí)，干涉條紋紋同方向旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)90°C．當(dāng)金屬線圈圈旋轉(zhuǎn)60°時(shí)，干涉條紋紋同方向旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)30°D．干涉條紋保保持不變【解析】金屬線圈的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)改變不了了肥皂液薄膜膜的上薄下厚厚的形狀，由由干涉原理可可知干涉條紋紋與金屬線圈圈在該豎直平平面內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)無關(guān)，仍然然是水平的干干涉條紋，所所以本題選D?！敬鸢浮緿6．(2013··上海單科)白光通過雙縫縫后產(chǎn)生的干干涉條紋是彩彩色的，其原原因是不同色色光的()A．傳播速度不不同B．強(qiáng)度不同C．振動(dòng)方向不不同D．頻率不同【解析】本題考查雙縫縫干涉中的色色散現(xiàn)像。由由于不同色光光的波長(zhǎng)不同同，頻率不同同，在光屏上上形成明條紋紋的位置不同同，從而形成成彩色條紋。。D選項(xiàng)正確。【答案】B7.如圖所示，A、B兩幅圖是由單色光分別別射到圓孔而而形成的圖像，其中中圖A是光的______(填“干涉”或“衍射”)圖像。由此可以判斷斷出圖A所對(duì)應(yīng)的圓孔孔的孔徑________(填“大于”或“小于”)圖B所對(duì)應(yīng)的圓孔孔的孔徑?！窘馕觥啃】籽苌鋾r(shí)，，孔的直徑越越小，衍射越越明顯。【答案】衍射小于8．奶粉的碳水水化合物(糖)的含量是一個(gè)個(gè)重要指標(biāo)，，可以用“旋光法”來測(cè)量糖溶液液的濃度，從從而鑒定含糖糖量。偏振光光通過糖的水水溶液后，偏偏振方向會(huì)相相對(duì)于傳播方方向向左或向向右旋轉(zhuǎn)一個(gè)個(gè)角度α，這一角度α稱為“旋光度”，α的值只與糖溶溶液的濃度有有關(guān)，將α的測(cè)量值與標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值相比較較，就能確定定被測(cè)樣品的的含糖量了。。如圖所示，，S是自然光源，，A、B是偏振片，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)B，使到達(dá)O處的光最強(qiáng)，，然后將被測(cè)測(cè)樣品P置于A、B之間。(1)偏振片A的作用是什么么？________________________。(2)偏振現(xiàn)像證明明了光是一種種________。(3)以下說法中正正確的是()A．到達(dá)O處光的強(qiáng)度會(huì)會(huì)明顯減弱B．到達(dá)O處光的強(qiáng)度不不會(huì)明顯減弱弱C．將偏振片B轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度度，使得O處光強(qiáng)度最強(qiáng)強(qiáng)，偏振片B轉(zhuǎn)過的角度等等于αD．將偏振片A轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度度，使得O處光強(qiáng)度最強(qiáng)強(qiáng)，偏振片A轉(zhuǎn)過的角度等等于α【解析】(1)自然光源發(fā)出出的光不是偏偏振光，但當(dāng)當(dāng)自然光經(jīng)過過偏振片后就就變成了偏振振光，因此偏偏振片A的作用是把自自然光變成偏偏振光。(2)偏振現(xiàn)像證明明了光是一種種橫波。(3)因?yàn)锳、B的透振方向一一致，故A、B間不放糖溶液液時(shí)，自然光光通過偏振片片A后變成偏振光光，通過B后到O。當(dāng)在A、B間加上糖溶液液時(shí)，由于糖糖溶液的旋光光作用，使通通過A的偏振光的振振動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)了一定角度度，使通過B到達(dá)O的光的強(qiáng)度不不是最大，但但當(dāng)B轉(zhuǎn)過一個(gè)角度度，恰好使透透振方向與經(jīng)經(jīng)過糖溶液后后的偏振光的的振動(dòng)方向一一致時(shí)，O處光強(qiáng)又為最最強(qiáng)，故B的旋轉(zhuǎn)角度即即為糖溶液的的旋光度。若偏振片B不動(dòng)而將A旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度度，再經(jīng)糖溶溶液旋光后光光的振動(dòng)方向向恰與B的透振方向一一致，則A轉(zhuǎn)過的角度也也為α，故選項(xiàng)A、C、D正確。【答案】(1)把自然光變成成偏振光(2)橫波(3)ACD9．(1)在研究材料A的熱膨脹特性性時(shí)，可采用如圖所所示的干涉實(shí)實(shí)驗(yàn)法。A的上表面是一光滑滑平面，在A的上方放一個(gè)個(gè)透明的平行板板B，B與A上表面平行，，在它們之間形成成一厚度均勻勻的空氣膜。?，F(xiàn)在用波長(zhǎng)為λ的單色光垂直直照射，同時(shí)時(shí)對(duì)A緩慢加熱，在在B上方觀察到B板的亮度發(fā)生生周期性變化化。當(dāng)溫度為為t1時(shí)最亮，然后后亮度逐漸減減弱至最暗；；當(dāng)溫度升高高到t2時(shí)，亮度再一一次回到最亮亮。①在B板上方觀察到到的亮暗變化化是由哪兩個(gè)個(gè)表面的反射射光疊加形成成的？②溫度由由t1升高到到t2時(shí)，A的高度度升高高多少少？(2)①肥皂泡泡在太太陽光光照射射下呈呈現(xiàn)的的彩色色是________現(xiàn)像；；露珠珠在太太陽光光照射射下呈呈現(xiàn)的的彩色色是________現(xiàn)像；；通過過狹縫縫看太太陽光光時(shí)呈呈現(xiàn)的的彩色色是________現(xiàn)像。。②凡是波波都具具有衍衍射現(xiàn)現(xiàn)像，，而把把光看看作直直線傳傳播的的條件件是________。要使使光產(chǎn)產(chǎn)生明明顯的的衍射射，條條件是是_____________。③當(dāng)狹縫縫的寬寬度很很小并并保持持一定定時(shí)，，用紅紅光和和紫光光照射射狹縫縫，看看到的的衍射射條紋紋的主主要區(qū)區(qū)別是是____________________。④如圖所所示，，讓太太陽光光或白白熾燈燈光通通過偏偏振片片P和Q，以光光的傳傳播方方向?yàn)闉檩S旋旋轉(zhuǎn)偏偏振片片P和Q，可以以看到到透射射光的的強(qiáng)度度會(huì)發(fā)發(fā)生變變化，，這是是光的的偏振振現(xiàn)像像，這這個(gè)實(shí)實(shí)驗(yàn)表表明___________。(2)①肥皂泡泡呈現(xiàn)現(xiàn)的彩彩色是是光的的干涉涉現(xiàn)像像，露露珠呈呈現(xiàn)的的彩色色是