高中物理第5章光的波动性章末分层突破教师用书教科版选修3_4

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1、第5章光的波动性[自我校对]①频率②相位差③振动方向④kλl⑤λd⑥干涉⑦差不多⑧小⑨偏振光的干涉和衍射的比较1.两者的产生条件不同：产生干涉的条件是两列光波频率相同，振动方向相同，相位差恒定；产生明显衍射现象的条件是障碍物或小孔的尺寸跟光的波长相差不多，甚至比光的波长还要小．2．图样特点不同：单色光双缝干涉产生的是等间距、明暗相间且亮度基本相同的条纹；单缝衍射产生的是中央最宽、最亮，其他窄且暗的明暗相同条纹，并且各相邻条纹间距不等．3．波长对条纹间距的影响：无论是双缝干涉还是单缝衍射，所形成的条纹间距和宽度l都随波长增加而增大．双缝干涉中相邻明纹或暗纹间距为Δx＝λ.d用激光做单

2、缝衍射实验和双缝干涉实验，比普通光源效果更好，图像更清晰．如果将感光元件置于光屏上，则不仅能在光屏上看到彩色条纹，还能通过感光元件中的信号转换，在电脑上看到光强的分布情况．下列说法正确的是()图51A．当做单缝实验时，光强分布图如乙所示B．当做单缝实验时，光强分布图如丙所示C．当做双缝实验时，光强分布图如乙所示D．当做双缝实验时，光强分布图如丙所示E．换用太阳光做单缝实验，光屏上会出现彩色的不均匀条纹【解析】当做单缝实验时，中间是亮条纹，往两侧条纹亮度逐渐降低，且亮条纹的宽度不等，所以其光强分布图如乙所示，A项正确，B项错误；当做双缝实验时，在屏上呈现的是宽度相等的亮条纹，所以其光

3、强分布图如丙所示，C项错误，D项正确；换用太阳光做单缝实验，太阳光通过单缝衍射形成彩色不均匀条纹，E正确．【答案】ADE一束红光射向一块有双缝的不透光的薄板，在薄板后面的光屏上呈现明暗相间的干涉条纹．现将其中一条缝挡住，让这束红光只通过一条缝，则在光屏上可以看到什么现象？【解析】这束红光通过双缝时产生了干涉现象，说明每一条缝都很窄，满足这束红光发生干涉的条件．这束红光通过双缝时在光屏上形成的干涉图样的特点是中央出现亮条纹，两侧对称地出现等间距的明暗相间条纹．而这束红光通过单缝时形成的衍射图样的特点是中央出现较宽的亮条纹，两侧出现对称的不等间距的明暗相间条纹，且距中央亮条纹远的亮条纹

4、亮度迅速减弱，所以衍射图样看上去明暗相间的条纹数量较少．【答案】见解析1．产生干涉是有条件的，产生衍射只有明显不明显之说．2．干涉与衍射的本质都是光波叠加的结果．光的波动性的应用光是一种横波，光经过双缝时会发生双缝干涉，光经薄膜反射会发生薄膜干涉，光经过小孔或狭缝会发生衍射，光经过偏振片后的强度会发生变化，如何利用光的这些不同的特性呢？1．利用光的双缝干涉测光的波长等物理量l单色光发生双缝干涉时会在屏上形成明暗相间的条纹，且条纹间距满足公式Δy＝λ；d若已知Δy、l、d则可求λ，若已知l、d、λ则可求Δy.2．利用光的薄膜干涉检查薄膜厚度变化或检查工件表面是否平整，还可使光增透或增

5、反．在薄膜干涉图样中，同一条纹对应同一厚度的薄膜，所以条纹形状与薄膜等厚线的形状一致．3．利用单缝衍射确定缝宽单缝衍射的条纹宽度与缝宽和波长有确定的关系，根据条纹宽度变化即可确定缝宽变化情况．4．利用偏振片改变光的强度自然光经镜面反射后的反射光为偏振光，偏振片的偏振化方向与光的偏振方向的夹角不同，透过偏振片的光强度也就不同，根据这一原理可以有效地减少反射光的影响．如图52所示，a是一偏振片，a的透振方向为竖直方向．下列四种入射光束哪几种照射a时能在a的另一侧观察到透射光()图52A．太阳光B．沿竖直方向振动的光C．沿水平方向振动的光D．沿与竖直方向成45°的光E．以上四种光都可以【

6、解析】根据光的偏振知识，只要光的振动方向不与偏振片的透振方向垂直，光都能通过偏振片．当光的振动方向与偏振片的透振方向相同时，透射光最强，当二者垂直时，光完全不能透过．当二者间的夹角在0°～90°逐渐增加时，透射光逐渐减弱．太阳光、沿竖直方向振动的光、沿与竖直方向成45°角振动的光均能通过偏振片．【答案】ABD如图53所示，某三棱镜的截面是一直角三角形，棱镜材料的折射率为n，底面BC涂黑，入射光沿平行于底面BC的方向射向AB面，经AB和AC折射后射出．为了使上述入射光线能从AC面射出，求折射率n的取值范围．图53【解析】设第一次发生折射时入射角和折射角分别为α和β，第二次发生折射时的

7、入射角为γ则sinα＝nsinβ1要在AC面上不发生全反射，要求sinγ＜n同时由题可知：β＋γ＝90°，α＝60°7因此有：n＜.2又n本身大于1，7故n的取值范围为1＜n＜.27【答案】1＜n＜2获取偏振光的方法1．让自然光通过一块偏振片．2．让自然光射到两种介质的交界面上，使反射光与折射光垂直时，反射光就是偏振光．3．让自然光射到两种介质的交界面上，当反射光与折射光垂直时，折射光经过多次折射以后就是偏振光．1.(2015·全国卷Ⅱ)如图54，一束光沿半径方向射向