第2講 光的干涉、衍射和偏振

知識(shí)點(diǎn)95

光的衍射和偏振我們的故事CLICKTOADDTITLE知識(shí)點(diǎn)94光的干涉匯報(bào)人姓名知識(shí)點(diǎn)94光的干涉單擊此處添加文本具體內(nèi)容，簡(jiǎn)明扼要地闡述你的觀點(diǎn)011.光的干涉

亮暗間隔相同恒定2.雙縫干涉

等間距白色亮彩色屏雙縫波長(zhǎng)3.薄膜干涉

前后表面相同相同

（4）應(yīng)用：增透膜、檢查平面的平整度．

明暗教材素材變式變式1光的雙縫干涉1.[魯科版選修一P136第2題設(shè)問(wèn)變式，2023江蘇卷]用某種單色光進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn),在屏上觀察到的干涉條紋如圖甲所示,改變雙縫間的距離后,干涉條紋如圖乙所示，圖中虛線是亮紋中心的位置。則雙縫間的距離變?yōu)樵瓉?lái)的(

)B

D

變式2光的薄膜干涉3.［鏈接人教版選修一P98知識(shí)］關(guān)于光在豎直肥皂液薄膜上產(chǎn)生的干涉條紋，下列說(shuō)法正確的是(

)DA.若明暗相間的條紋相互平行，說(shuō)明薄膜厚度均勻B.薄膜上的干涉條紋基本上是豎直的C.用紫光照射薄膜產(chǎn)生的干涉條紋間距比用紅光照射時(shí)大D.干涉條紋是光在薄膜前、后兩個(gè)表面反射后疊加的結(jié)果【解析】由于重力作用，肥皂膜會(huì)形成上薄下厚的薄膜，明暗相間的平行條紋是由于在同一高度處薄膜厚度相同，A錯(cuò)誤；薄膜的干涉是等厚干涉，同一條紋對(duì)應(yīng)的薄膜厚度相同，故薄膜上的條紋基本上是水平的，B錯(cuò)誤；由于紫光的波長(zhǎng)小于紅光的波長(zhǎng)，則紫光產(chǎn)生的條紋間距較小，C錯(cuò)誤；干涉條紋的產(chǎn)生是由于光線在薄膜前、后兩表面反射形成的兩列光波的疊加，D正確。4.［人教版選修一P98做一做拓展變式］如圖，把鐵絲圈放在肥皂水中蘸一下，讓它掛上一層薄薄的液膜，豎直放置時(shí)，把這層液膜當(dāng)成一個(gè)平面鏡，用它觀察燈焰，可以觀察到上疏下密的彩色條紋，下列說(shuō)法正確的是(

)C

【解析】肥皂膜從形成到破裂，肥皂膜在重力作用下厚度不斷變化，則干涉條紋

5.［鏈接人教版選修一P98知識(shí)］把一個(gè)凸透鏡壓在一塊平面玻璃上（圖甲），在透鏡的下表面和平面玻璃的上表面之間形成一個(gè)很薄的空氣狹縫層。讓單色光從上方射入（示意圖如圖乙），從上往下看凸透鏡，可以觀察到環(huán)狀圓形條紋，這些條紋叫作牛頓環(huán)，則下列說(shuō)法正確的是(

)B圖甲圖乙A.牛頓環(huán)是由凸透鏡上、下兩表面的反射光疊加產(chǎn)生的B.凸透鏡的半徑越大，條紋越疏C.離中心越遠(yuǎn)，條紋間距越大D.若條紋不圓，則一定是同一條亮紋正下方的狹縫層厚度不同【解析】當(dāng)單色光垂直照射到凸透鏡上時(shí)，光的傳播方向不變，而當(dāng)光從凸透鏡射入空氣時(shí)一部分光發(fā)生反射，另一部分光投射進(jìn)入空氣，當(dāng)該部分光從空氣射向下面的平面玻璃時(shí)又有一部分光發(fā)生反射，這樣兩列反射光是相干光，它們?cè)谕雇哥R的下表面相遇，當(dāng)這兩列光的光程差為波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)會(huì)形成亮條紋，當(dāng)光程差為半個(gè)波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)會(huì)形成暗條紋，故會(huì)出現(xiàn)亮暗相間的圓環(huán)狀干涉條紋，故A錯(cuò)誤；凸透鏡的半徑越大，相同位置處的空氣層的厚度變小，所以觀察到的圓環(huán)狀條紋間距變大，條紋變疏，故B正確；從中心向外空氣層厚度變大，圓環(huán)狀條紋間距變小，故C錯(cuò)誤；若條紋不圓，不一定是同一條亮紋正下方的狹縫層厚度不同，也可能是凸透鏡不規(guī)則導(dǎo)致距凸透鏡中心位置相同距離處的兩列反射光的光程差不等，故D錯(cuò)誤。

B圖甲圖乙圖丙

規(guī)律總結(jié)劈尖干涉是薄膜干涉的一種，在用劈尖干涉檢測(cè)平面平整度時(shí)，空氣層厚度相同的地方，兩列光波的路程差相同，兩列光波疊加時(shí)，相互加強(qiáng)或相互削弱的情況也相同。知識(shí)點(diǎn)95光的衍射和偏振單擊此處添加文本具體內(nèi)容，簡(jiǎn)明扼要地闡述你的觀點(diǎn)02知識(shí)點(diǎn)95光的衍射和偏振1.光的衍射（1）定義：光繞過(guò)障礙物偏離直線傳播的現(xiàn)象稱為光的衍射.

接近長(zhǎng)小2.光的偏振

一切方向相同垂直特定偏振片折射（4）偏振光的應(yīng)用：加偏振濾光片的照相機(jī)鏡頭、液晶顯示器、立體電影、消除車燈眩光等．

橫教材素材變式變式1光的衍射1.［多選］［魯科版選修一P140圖5-20情境變式］在抽制很細(xì)的金屬絲的過(guò)程中，可以用激光隨時(shí)監(jiān)測(cè)細(xì)絲的粗細(xì)情況。其裝置如圖甲所示，在抽絲機(jī)的細(xì)絲出口附近，用一束激光沿與細(xì)絲垂直的方向照射細(xì)絲，在細(xì)絲的另一側(cè)用光屏接收激光。工作人員通過(guò)觀察光屏上明暗相間亮斑的情況（如圖乙所示為沿激光傳播方向看到的光屏情況），便可知道抽制出的細(xì)絲是否合格。對(duì)于這種裝置，下列說(shuō)法正確的是(

)BD圖甲圖乙A.這利用了光的干涉現(xiàn)象

B.這利用了光的衍射現(xiàn)象C.如果屏上亮斑變大，表明細(xì)絲粗了

D.如果屏上亮斑變大，表明細(xì)絲細(xì)了【解析】由題意知亮斑的形成屬于單縫衍射現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤，B正確；由單縫衍射的規(guī)律可知，如果屏上亮斑變大，表明衍射效果更明顯了，即細(xì)絲變細(xì)了，故C錯(cuò)誤，D正確。2.［魯科版選修一P139科學(xué)書(shū)屋拓展變式］某研究性學(xué)習(xí)小組用激光束照射圓孔和不透明圓板后，分別得到如圖甲、乙所示的圖樣，則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)B圖甲圖乙A.圖甲屬于圓孔衍射B.圖乙的亮斑是“泊松亮斑”，最早由泊松推算并發(fā)現(xiàn)圓板中心有這個(gè)亮斑C.不管是圓孔衍射還是圓盤衍射，影像的邊緣輪廓都是模糊不清的D.發(fā)生圓孔衍射時(shí)，圓形光環(huán)的圖樣半徑遠(yuǎn)大于圓孔的半徑，即光繞到障礙物的影子里【解析】根據(jù)衍射條紋的特點(diǎn)可知題圖甲屬于圓孔衍射，故A正確；題圖乙的亮斑是“泊松亮斑”，最早由泊松先推算出這個(gè)亮斑，但泊松認(rèn)為這是非常荒謬的，后來(lái)菲涅耳與阿拉果在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)圓板中心有這個(gè)亮斑，故B錯(cuò)誤；不管是圓孔衍射還是圓盤衍射，影像的邊緣輪廓都是模糊不清的，故C正確；發(fā)生圓孔衍射時(shí)，圓形光環(huán)的圖樣半徑遠(yuǎn)大于圓孔的半徑，即光繞到障礙物的影子里，故D正確。3.［人教版選修一P104圖4.5-2條件變式］用紅、藍(lán)兩種單色光做單縫衍射實(shí)驗(yàn)，得到的圖樣如圖甲、乙所示，則(

)D圖甲圖乙A.圖甲為紅光產(chǎn)生的圖樣，圖乙為藍(lán)光產(chǎn)生的圖樣B.在相同介質(zhì)中，圖甲對(duì)應(yīng)單色光比圖乙對(duì)應(yīng)單色光傳播速度大C.減小單縫寬度，則兩個(gè)圖樣中央亮紋寬度變寬，亮度變亮D.兩束單色光以相同入射角從水中射入空氣中，若空氣中只有一束光，則應(yīng)為圖乙對(duì)應(yīng)的單色光

變式2光的偏振4.［魯科版選修一P143圖5-25設(shè)問(wèn)變式］如圖甲所示，讓繩穿過(guò)一塊帶有狹縫的木板，當(dāng)狹縫與繩波的振動(dòng)方向垂直放置時(shí)，繩波不能穿過(guò)狹縫；如圖乙所示，在一條彈簧上傳播的波，無(wú)論狹縫方向如何，波都能穿過(guò)。下列說(shuō)法正確的是(

)B圖甲圖乙A.橫波各點(diǎn)振動(dòng)方向與波傳播方向共線，縱波各點(diǎn)振動(dòng)方向與波傳播方向垂直B.不同的橫波，即使傳播方向相同，振動(dòng)方向也可能不同，這個(gè)現(xiàn)象叫偏振現(xiàn)象C.甲、乙兩圖說(shuō)明，偏振現(xiàn)象是波的固有屬性，也是縱波特有的現(xiàn)象D.光也有偏振現(xiàn)象，當(dāng)光的偏振方向與透振方向垂直時(shí)，透射光的強(qiáng)度比較大【解析】縱波各點(diǎn)振動(dòng)方向與波傳播方向共線，橫波各點(diǎn)振動(dòng)方向與波傳播方向垂直，故A錯(cuò)誤；不同的橫波，即使傳播方向相同，振動(dòng)方向也可能不同，這個(gè)現(xiàn)象叫偏振現(xiàn)象，故B正確