2018年高考物理一轮复习专题124光的干涉衍射和偏振教学案

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1、专题12.4光的干涉衍射和偏振考情解读1.理解光的干涉现彖，掌握双缝干涉中出现亮暗条纹的条件.2.理解光的衍射现象，知道发生明显衍射的条件.3.知道光的偏振现象，了解偏振在口常生活中的应用.重点知识梳理一、光的双缝干涉现象1.产生条件两列光的频率相同，振动方向相同，且具有恒定的相位差，才能产生稳定的干涉图样.2.杨氏双缝干涉(1)原理图如图1所示(2)亮、暗条纹的条件.①单色光：形成明暗相间的条纹，中央为亮条纹.a.光的路程差△厂=匕一力=斤久(斤=0,1,2…)，光屏上出现亮条纹.b.光的路程差人厂=厂2—力=(2斤+1)#(斤=0,1,

2、2…)，光屏上出现暗条纹.②白光：光屏上出现彩色条纹，且中央亮条纹是白色(填写颜色).③条纹间距公式：卜x=>二、薄膜干涉现象1.薄膜干涉现彖如图3所示，竖直的肥皂薄膜,由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形.图31.薄膜干涉原理分析(1)相干光：光照射到透明薄膜上，从薄膜的两个表面反射的两列光波.(2)图样特点：同双缝干涉，同一条亮(或暗)条纹对应的薄膜的厚度相等.单色光照射薄膜时形成明暗相间的条纹，白光照射薄膜时形成彩色条纹.2.薄膜干涉的应用干涉法检查平面的平整程度如图4所示，两板之间形成一楔形空气膜，用单色光从上向下照射，如果被检查平面

3、是平整光滑的，我们会观察到平行且等间距的明暗相I'可的条纹；若被检查平面不平整，则干涉条纹发生弯曲.三、光的干涉和衍射的比较1.衍射与干涉的比较种现象单缝衍射双缝干涉不同点条纹宽度条纹宽度不等，屮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，属于波的叠加；干涉、衍射都有明暗相间的条纹注意(1)白光发生光的干涉、衍射和光的色散都可出现彩色条纹，但光学本质不同.(2)区分干涉和衍射，关键是理解其本质，实际应用中可从条纹宽度、条纹间距、亮度等方面加

4、以区分.2.干涉与衍射的本质光的干涉条纹和衍射条纹都是光波叠加的结果，从本质上讲，衍射条纹的形成与干涉条纹的形成具有相似的原理.在衍射现象屮，可以认为从单缝通过两列或多列频率相同的光波,它们在屏上叠加形成单缝衍射条纹.四、光的偏振现象1.偏振：光波只沿某一特定的方向的振动.2.自然光：太阳、电灯等普通光源发出的光，包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同，这种光叫做自然光.1.偏振光：在垂直于传播方向的平面上，只沿某个特定方向振动的光.光的偏振证明光是横波.自然光通过偏振片后，就得到了偏振光.1.偏

5、振光的理论意义及应用（1）理论意义：光的干涉和衍射现彖充分说明了光是波，但不能确定光波是横波还是纵波.光的偏振现象说明了光波是横波.（2）应用：照相机镜头、立体电影、消除车灯眩光等.高频考点突破高频考点一光的干涉现象例1.（多选）在杨氏双缝干涉实验中，如果（）A.用白光作为光源，屏上将呈现黑白相间的条纹B.用红光作为光源，屏上将呈现红黑相间的条纹C.用红光照射一条狭缝，用紫光照射另--条狭缝，屏上将呈现彩色条纹D.用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，屏上将呈现间距不等的条纹E.分别用红光和紫光在同一装置上做干涉实验，相邻红光干涉条纹间距大于相

6、邻紫光干涉条纹间距解析：在双缝干涉实验中，用白光作为光源，屏上会出现明暗相间的彩鱼条纹，中间亮纹最宽，最亮，呈白色，选项A错误：用红光作为光源，则屏上会出现亮暗相间的条纹，亮纹红色，暗纹黑色，选项B正确；用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，两束光不相干，屏上不会出现干涉条纹，选项C错误；用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，则满足单缝衍射的条件，在屏上出现间距不等的亮暗相间的衍射条纹，选项D正确。根据心=轧因红光波长较长，故相邻红光条纹间距大，E正确。答案：BDE【举一反三】（多选）关于光的衍射现象，下面说法正确的是（）A.红光的单缝衍射

7、图样是红暗相间的直条纹B.白光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹C.光照到不透明小圆盘上出现泊松亮斑，说明发生了衍射D.光照到较大圆孔上出现大光斑，说明光沿直线传播，不存在光的衍射E.在单缝衍射中增大单缝到屏的距离，衍射条纹变宽解析：单色光照到狭缝上产生的衍射图样是亮暗相间的直条纹，A正确；白光的衍射图样是彩色条纹，故B错误；光照到不透明圆盘上，在其阴影处出现亮点，是衍射现象，故C正确；光的衍射现象只有明显与不明显之分，D项中屏上大光斑的边缘模糊，正是光的衍射造成的，不能认为不存在光的衍射现象，D错误；与双缝干涉相似，增大单缝到屏的距离，衍射

8、条纹变宽，故E正确。答案：ACE【变式探究】（多选）如图所示，电灯S发出的光先后经过偏振片/!和〃，人眼在尸处迎着入射光方向，看不到光亮，贝0（）A.图中日光为自然光B.图中曰光