2019高三物理二轮练习教学案光的本性.doc

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1、2019高三物理二轮练习教学案光的本性　　●知识络　　●高考考点　　考纲要求：知识点要求说明光本性学说的发展简史Ⅰ　光的干涉现象，双缝干涉，薄膜干涉，双缝干涉的条纹间距与波长的关系　Ⅰ光的衍射Ⅰ光的偏振现象　　Ⅰ光谱和光谱分析，红外线、紫外线、x射线、γ射线以及它们的应用，光的电磁本性，电磁波谱Ⅰ光电效应，光子，爱因斯坦光电效应方程Ⅱ光的波粒二象性，物质波Ⅰ激光的特性及应用Ⅰ　　复习指导：　　“光的本性”的内容基本上是按照人类对光的本性的认识过程展开的。光的干涉和衍射实验的成功证明了光具有波动性，并推动了光的波动学说的发展。光的电磁说揭示了光现象的电磁

2、本质。光电效应现象的发现，又确凿无疑地说明了光还具有粒子性，最终使人们认识到光具有波粒二象性。　　在历年的高考试题中，有关“光的本性”的内容多以选择或填空题的形式出现。在所列的知识与几何光学中的知识结合起来进行考查。　　●要点精析2019高三物理二轮练习教学案光的本性　　●知识络　　●高考考点　　考纲要求：知识点要求说明光本性学说的发展简史Ⅰ　光的干涉现象，双缝干涉，薄膜干涉，双缝干涉的条纹间距与波长的关系　Ⅰ光的衍射Ⅰ光的偏振现象　　Ⅰ光谱和光谱分析，红外线、紫外线、x射线、γ射线以及它们的应用，光的电磁本性，电磁波谱Ⅰ光电效应，光子，爱因斯坦光电效

3、应方程Ⅱ光的波粒二象性，物质波Ⅰ激光的特性及应用Ⅰ　　复习指导：　　“光的本性”的内容基本上是按照人类对光的本性的认识过程展开的。光的干涉和衍射实验的成功证明了光具有波动性，并推动了光的波动学说的发展。光的电磁说揭示了光现象的电磁本质。光电效应现象的发现，又确凿无疑地说明了光还具有粒子性，最终使人们认识到光具有波粒二象性。　　在历年的高考试题中，有关“光的本性”的内容多以选择或填空题的形式出现。在所列的知识与几何光学中的知识结合起来进行考查。　　●要点精析　　☆光的波动性：　　（一）光的干涉　　1．干涉是波的特有现象：只有相干波源才能产生稳定的干涉现象

4、，光若具有波动性则必能观察到它的干涉现象，但必须要有产生干涉现象的相干光源。　　2．相干光源：振动情况（指描述振动的物理量－频率、相位、振幅以及振动方向）总是相同。由于物质发光的特殊性，任何两个独立的光源发出的光相叠加均不能产生干涉现象，只有采用特殊的方法从同一光源分离出两列频率相同的光波相叠加，才可能发生干涉现象。双缝干涉、薄膜干涉等都是采用这种“分光”方法而获得相干光源的。　　3．典型干涉实验：杨氏双缝干涉实验、薄膜干涉实验。　　（二）双缝干涉　　1．实验结果：用单色光源在屏上出现明暗相间的等距干涉条纹；若用白光做该实验则屏上出现彩色的干涉条纹。　

5、　2．实验分析：　　当屏上某点到双缝S1、S2的路程差是光波波长的整数倍时，在这些地方出现亮纹；　　当屏上某点到双缝S1、S2的路程差是光波半波长的奇数倍时，在这些地方出暗纹；　　干涉条纹是等间距的；　　同样条件的双缝实验，用红光和紫光得到的相邻暗条纹间的宽度不等，红光的宽度大。　　3．结论：相邻明暗相间条纹间的距离；同一实验中，任意两个相邻的亮纹间的距离是相等的；Δx与、d、λ三因素有关，当、d相同条件下Δx与λ成正比，所以红光和紫光分别做实验得到的条纹间隔是不同的，红光的波长比紫光的波长长，因而红光干涉条纹比紫光宽。　　（三）薄膜干涉　　1．成因：

6、薄膜前表面和后表面分别反射的两列波叠加，这两列波是同一光源发出的，所以是相干波，由于同一水平线上的薄膜厚度近似相同，所以干涉后能产生水平的明暗条纹，由于光波波长极短，因此做薄膜干涉实验所用介质膜应足够薄，才能观察到干涉条纹。　　2．如果膜的厚度为d，折射率为n的前后表面的反射光的光程差为2d，则：　　当2d是光波半波长的偶数倍时，在这些地方出现亮纹；　　当2d是光波半波长的奇数倍时，在这些地方出现暗纹；　　3．如果膜的厚度均匀变化，若用单色光照射，相邻的条纹间的距离是相等的；若用白光照射，则在薄膜某一厚度的地方某一波长的光反射后增强，而另一些波长的光反

7、射后减弱，这样薄膜的像上就出现彩色条纹。　　4．光的干涉在技术上的应用。　　（1）干涉法检查镜面：　　光的干涉在技术上可以检查精密零件的表面质量，将被检查平面和放在上面的透明标准样板的一端垫一薄片，使样板的标准平面和被检查平面间形成一个楔形空气薄层，单色光从上面照射，入射光在空气层的上、下表面反映出两列光波叠加情况，从反射光中看到干涉条纹，根据干涉条纹的形状，来确定工件表面情况。　　（2）镜片增透膜：　　在光学元件（透镜、棱镜）的表面涂一层薄膜，当薄膜的厚度是入射光在薄膜中波长的1/4时，在薄膜的两个面上的反射光，光程差恰好等于半波长，因而相互抵消，达

8、到减小反射光、增大透射光强度的作用。　　（四）光的衍射　　1．光的衍射：光离开直线路径绕到障碍