新课标2018版高考物理一轮复习第十三章波与相对论第4讲光的波动性教案201709202160

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1、第4讲　光的波动性(实验：用双缝干涉测量光的波长)知识点一　光的干涉1.定义：两列　　　　、　　　　、　　　　相同的光波相叠加，某些区域出现振动加强，某些区域出现振动减弱，并且加强区域和减弱区域总是相互间隔的现象叫光的干涉现象.2.双缝干涉(1)现象：单色光干涉时观察到明暗相间的条纹；白光缝干涉的现象为中央是　　　　条纹，两边是　　　　条纹.(2)亮、暗条纹的判断：Δx＝nλ(n＝0,1,2，…)，即到双缝的距离差为波长的　　　　倍的点出现亮条纹；Δx＝nλ＋λ(n＝0,1,2，…)，即到双缝的距离差为半波长　　　　倍的点出现暗条纹.3.薄膜干涉光照射到薄膜上时，薄膜　　

2、　　表面反射的两列光相叠加，发生干涉现象.若入射光为单色光，可形成明暗相间的干涉条纹；若入射光为白光，可形成彩色的干涉条纹.答案：1.频率　相位　振动方向　2.(1)白色　彩色　(2)整数　奇数　3.前、后知识点二　光的衍射1.定义：光离开直线路径绕到障碍物　　　　的现象叫光的衍射，衍射产生的明暗条纹或光环叫衍射图样.2.发生明显衍射的条件只有当障碍物的　　　　跟光的波长相比差不多，甚至比光的波长还　　　　的时候，衍射现象才会明显.3.衍射图样(1)单缝衍射①单色光：明暗相间的不等距条纹，中央条纹最宽最亮，两侧条纹具有　　　　性.②白光：中间为宽且亮的白色条纹，两侧是窄且

3、暗的彩色条纹，最靠近中央的是紫光，远离中央的是红光.(2)圆孔衍射：明暗相间的不等距圆环，中心有一亮斑，称为　　　　亮斑(证实波动性).答案：1.阴影里　2.尺寸　小　3.(1)对称　(3)泊松知识点三　光的偏振1.偏振现象横波只沿某一　　　　振动，称为波的偏振现象.2.自然光若光源发出的光，包含着垂直于光传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿各个方向振动的光波的　　　　都相同，这种光叫自然光.3.偏振光在垂直于光传播方向的平面上，只沿一个　　　　振动的光，叫偏振光.例如：自然光通过偏振片后，就得到了偏振光.见示意图.答案：1.特定方向　2.强度　3.特定方向(1)横波、纵

4、波都能发生偏振现象.(　　)(2)当振动情况完全相同的两个光源与屏上某点的距离之差等于0时，出现亮条纹.(　　)(3)在双缝干涉实验中，双缝的作用是使白光变成单色光.(　　)(4)阳光下茂密的树荫中地面上的圆形亮斑是光的衍射形成的.(　　)(5)阳光在水面的反射光是偏振光.(　　)答案：(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)√考点　光的干涉及衍射1.单缝衍射与双缝干涉的比较单缝衍射双缝干涉不同点条纹宽度条纹宽度不等，中央最宽条纹宽度相等条纹间距各相邻条纹间距不等各相邻条纹等间距亮度情况中央条纹最亮，两边变暗条纹清晰，亮度基本相等相同点干涉、衍射都是波特有的现象，属

5、于波的叠加；干涉、衍射都有明暗相间的条纹2.光的干涉和衍射的本质：光的干涉和衍射都属于光的叠加.从本质上看，干涉条纹和衍射条纹的形成有相似的原理，都可认为是从单缝通过两列或多列频率相同的光波，在屏上叠加形成的.考向1　双缝干涉的分析与计算[典例1]　(2015·新课标全国卷Ⅰ)在双缝干涉实验中，分别用红色和绿色的激光照射同一双缝，在双缝后的屏幕上，红光的干涉条纹间距Δx1与绿光的干涉条纹间距Δx2相比，Δx1　　　(填“>”“＝”或“<”)Δx2.若实验中红光的波长为630nm，双缝与屏幕的距离为1.00m，测得第1条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5mm，则双缝之间的

6、距离为　　　　mm.[解析]　由公式Δx＝λ可知，Δx1>Δx2.相邻亮条纹之间的距离为Δx＝mm＝2.1mm，双缝间的距离d＝，代入数据得d＝0.300mm.[答案]　>　0.300考向2　薄膜干涉的分析[典例2]　劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图甲所示，在一块平板玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜，当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如图乙所示，干涉条纹有如下特点：(1)任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；(2)任意相邻两条明条纹所对应的薄膜厚度恒定，现若在图甲装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，从上往下观察到的干涉条纹(　　)　　

7、甲(侧视图)　　　　　　　　　乙A.变疏　　B.变密　　C.不变　　D.消失[解析]　撤去一张纸后劈形空气的薄膜的劈度减缓，相同水平距离上，劈度厚度变化减小，以致波程变化减小，条纹变宽，条纹数量变少(变疏)，故A正确.[答案]　A考向3　光的干涉图样与衍射图样的比较[典例3]　(2017·福建龙岩调研)如图所示，a、b、c、d四个图是不同的单色光形成的双缝干涉或单缝衍射图样.分析各图样的特点可以得出的正确结论是(　　)　A.a、b是光的干涉图样B.c、d是光的干涉图样C.形成a图样的光的波长比形成b图样光的波长短D.形成c图样