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1．双缝干涉(1)让一束平行的单色光投射到一个有两条相隔很近狭缝的挡板上，平行光的光波会同时传到两狭缝上，成为两个振动情况总是相同的波源，它们发出的光在挡板后面的空间互相叠加，会产生光在一些地方互相加强、在一些地方互相削弱的干涉现象，在挡板后面的屏上产生亮暗相间的条纹，这就是双缝干涉．(2)产生光的干涉现象的条件．只有由相干波源(即振动情况完全相同的光源)发出的光，才能产生光的干涉现象，在屏上出现稳定的亮暗相间的条纹．(3)干涉条纹的特征单色光经双缝产生的干涉图样的亮纹(或暗纹)的宽度相等，即干涉条纹是等间距的，并且亮度相同．()xldxlddl相邻两条亮纹或暗纹间的距离与光波波长的关系：＝ ．其中为两条狭缝间的距离，为挡板与屏间的距离．双缝干涉用白光，屏上则出现彩色条纹，中间为白色，两侧第一组亮纹从里到外由紫到红依次排列．(4)光的干涉现象证明了光是一种波．光的颜色由光的频率决定．红光频率最小，在真空中波长最长，紫光频率最大，在真空中波长最短．由红到紫频率逐渐增大，在真空中波长逐渐减小．在同种介质中不同频率的可见光折射率不同，介质对频率高的折射率大.对红光折射率最小，对紫光折射率最大，红光传播速度最大，紫光传播速度最小．在不同介质中传播速度不同，但频率保持不变，波长变化．波长、波速和频率的关系是v=λf.0000c==.ccfvfnvvn由光在真空中、介质中光的传播速度、波长、频率间的关系、＝得：，而＝，所以同一色光在真空中波长和介质中波长的关系是＝2．薄膜干涉薄膜干涉是光照射到薄膜上时，被膜的前、后表面反射的两列光相叠加产生的一种干涉现象．在光的薄膜干涉中，前、后表面反射光的路程差由膜的厚度决定，所以薄膜干涉中同一亮纹或同一暗纹应出现在膜的厚度相同的地方．由于光波波长极短，因此做薄膜干涉所用介质膜应足够薄，才能观察到干涉条纹．3．光的衍射现象光离开直线传播路径而绕到障碍物阴影里的现象就是光的衍射现象．产生明显衍射的条件是：障碍物或孔的尺寸比光的波长小，或者与光波长相差不多.光的衍射现象也是波的主要特征之一，同样可证明光具有波动性．4．光的色散(1)棱镜常用的棱镜是横截面为三角形的三棱镜，通常简称为棱镜．棱镜对光线的作用．光线照射到棱镜的一个侧面上时，经两个侧面折射后，出射光线向棱镜的底面偏折；物体经棱镜所成的虚像的位置与物体的实际位置比较，像向顶角方向偏移．偏折角度．通过棱镜的出射光线和入射光线的夹角，即偏折角度，跟棱镜的折射率有关，折射率越大，偏折角度越大.(2)光的色散复色光在介质中由于折射率不同而分解成单色光的现象，叫做光的色散．白光通过棱镜折射后将发生色散现象．光谱，白色光通过棱镜折射后，色散成由各种色光组成的彩色光带，就是光谱．光带的颜色由棱镜的顶角向底边排列依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色．光的色散产生原因，是同一介质对不同色光的折射率不同而引起的，折射率大的偏折角大．在七种色光中，紫光的折射率最大，所以紫光向棱镜底部偏折程度最大．光的色散表明：白光是复色光；同一介质对不同色光的折射率不同，不同色光在同一介质中传播速度也不同．5．光的偏振现象(1)偏振光的振动方向跟偏振片的透振方向垂直时，偏振光不能通过，透射光的强度为零；偏振光的振动方向跟偏振片的透振方向平行时，透射光的强度最强，这就是光的偏振现象．(2)光的偏振现象表明光是横波.(3)光振动：光是电磁波，电磁波中电场E和磁感应强度B的振动方向都与电磁波的传播方向垂直.光波的感光作用和生理作用等主要由电场强度E所引起，因此常将E的振动称为光振动．(4)自然光：光振动沿各个方向均匀分布的光就是自然光．普通光源发出的光是自然光，包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，且各个方向上强度相等.(5)偏振光：如果光振动只沿一个特定方向，这束光就是偏振光．人们通常看到的绝大部分光都是偏振光．6．激光激光是从物质的原子中发生受激辐射，同时向同一方向产生相同频率的光子而发射出来的光．激光的特点有①极好的相干性；②平行度非常好；③亮度高，即可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量．1.光的干涉(双缝干涉)问题：简述形成光的干涉的条件和产生亮纹与暗纹的特点．解答：光的干涉现象：频率相同，振动方向一致的两束光，在相遇的区域出现了稳定相间的加强区域和减弱区域的现象．122121(0123)(21)(0123)2().SSrrnnrrnnLxd产生干涉的条件：若、光振动情况完全相同，则符合＝－＝，＝、、、时，出现亮条纹；若符合＝－＝＋，＝、、、时，出现暗条纹．相邻亮条纹或相邻暗条纹之间的中央间距为＝例1：在双缝干涉实验中，以白光为光源在屏上观察到了彩色干涉条纹，若在双缝中的一缝前放一红色滤光片(只能透过红光)，另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光)，这时()A．只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失B．红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的双缝干涉条纹依然存在C．任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮D．屏上无任何光亮解析：放置红、绿色滤光片后的双缝，相当于红色、绿色两个线状光源，它们不是相干光(不满足相干条件)，自然不能产生双缝干涉条纹，所以A、B错误．既然滤光片可以透过红光和绿光(题目信息)，故D也错误．于是正确的答案只能是C.实际上，加有滤光片后，光屏上获得的将是红光、绿光各自单缝衍射图样的重叠．明确这一点，也能确定C正确．答案：C点评：正确解答本题，要了解杨氏干涉的成因及杨氏巧妙地获得相干光的方法，同时准确把握干涉条件．另外，本题所给四个选项，互不相容，因此本题答案具有唯一性，这一类选择题在物理学科中十分常见，可以考虑采用排除法．警示：本题中的D项很容易出现“没有干涉，在屏上无任何亮光”的错误想法，这点要值得注意．2.光的干涉(薄膜干涉)问题：怎样解释薄膜干涉？解答：当肥皂膜竖直放置，由于重力作用，膜上薄下厚．光照射到肥皂膜上，经前、后表面两次反射，又叠加在一起，后表面反射光的路程比前表面反射多2倍膜厚．若膜厚度2倍等于波长的整数倍，两列光波加强，呈现亮纹．若某种膜厚度的2倍等于半波长奇数倍，此处两列波互相减弱，出现暗纹．膜厚度变化是连续的，就出现亮暗相间的干涉条纹．例2：在研究材料A的热膨胀特性时，可采用如图13－2－1所示的干涉实验法．A的上表面是一光滑平面，在A的上方放一个透明的平行板B，B与A上表面平行，在它们之间形成一厚度均匀的空气膜．现在用波长为λ的单色光垂直照射，同时对A缓慢加热，在B上方观察到B板的亮度发生周期性变化．当温度为t1时最亮，然后亮度逐渐减弱至最暗；当温度升到t2时，亮度再一次回到最亮．则()图13－2－1A．出现最亮时，B上表面反射光与A上表面反射光叠加后加强B．出现最亮时，B下表面反射光与A上表面反射光叠加后加强C．温度从t1升至t2过程中，A的高度增加λ/4D．温度从t1升至t2过程中，A的高度增加λ/2解析：从题中提到最亮，说明t1时刻与t2时刻单色光通过空气膜两表面叠加后振动加强，对应的光程差为波长整数倍．所以选项BD正确．答案：BD点评：薄膜干涉的常见的应用有：照相机、望远镜的镜头表面的增透膜；检查工件表面是否平整．3.衍射图样和干涉图样问题：干涉与衍射现象有何区别？解答：干涉条纹特点：中央为明条纹，两边等间距对称分布明暗相间条纹．单色光单缝衍射图像特点：中央条纹最宽最亮，两侧为间隔渐小的明暗相间的条纹．例3：在光的单缝衍射实验中可观察到清晰的亮暗相间的图样，下列四幅图片中属于光的单缝衍射图样的是()A．a、cB．b、cC．a、dD．b、d图13－2－2解析：a为双缝干涉图样，b、d为单缝衍射图样(对比看b应为某单色光的衍射图样，d应为白光的衍射图样)，c应该为教材中的水波的衍射图样．综上所述正确答案为D.答案：D点评：(1)光照射到一个狭缝上产生的衍射叫单缝衍射．(2)用小圆屏进行衍射实验，满足一定条件时，衍射图样是在圆盘的阴影中心出现泊松亮斑．(3)若用小圆孔进行衍射实验，衍射图样是一系列同心圆环．警示：发生光的干涉有一定的条件，而发生光的衍射不需要条件限制，但是发生明显的衍射有一定的条件，这几个方面要分清．1.(多选)物理学家托马斯·杨最先验证了光的干涉现象，实验装置如13－2－3所示，M为竖直(水平)的线光源a(b)，N和O均为有狭缝的遮光屏，P为像屏，下列说法正确的是()图13－2－3A．若M选a(竖直线光源)，N应选3，O应选4，干涉图样为5B．若M选a(竖直线光源)，N应选1，O应选2，干涉图样为6C．若M选b(水平线光源)，N应选1，O应选2，干涉图样为6D．若M选b(水平线光源)，N应选3，O应选4，干涉图样为5解析：若M选a(竖直线光源)，单缝与双缝都要与之平行，且单缝距光源近，形成的干涉图样也与之平行，若选b水平光源，也是同样的道理．答案：BD2.(多选)一段时间，“假奶粉事件”闹得沸沸扬扬．奶粉的含糖量是判断其真伪的一个重要指标．可以用旋光法来测量糖的浓度，从而确定含糖量，来鉴别奶粉的真假．偏振光通过糖的水溶液后，偏振方向会相对于传播方向向左或向右旋转一个角度α，这一角度α称为“旋光度”，α的值只与糖溶液的浓度有关．将α的测量值与标准值相比较，就能确定被测样品的含糖量了．如图13－2－4所示，S是自然光源，A、B是偏振片，转动B，使到达O处的光最强．然后将被测样品P置于A、B之间．则下列说法中正确的是()A．到达O处光的强度会明显减弱B．到达O处光的强度不会明显减弱C．将偏振片B转动一个角度，使得O处光的强度最大，将偏振片B转过的角度等于αD．将偏振片A转动一个角度，使得O处光的强度最大，将偏振片A转过的角度等于α图13－2－4解析：自然光通过A、B两个偏振片后，欲使到达O点的光最强，说明A、B的透振方向相同，现将P置于A、B之间，由于偏振方向改变，到达O处的光会明显减弱，A对B错；无论是将A还是将B转动α都能使到达B的光的偏振方向与B的透振方向相同，此时虽然到达O点的光没有放置P之前强，但应是放置P后最强的，ACD正确．答案：ACD3.(单选)图13－2－5所示为双缝干涉实验中产生的条纹图样，甲图为用绿光进行实验的图样，a为中央亮条纹；乙图为换用另一种单色光进行实验的图样，a′为中央亮条纹，则下列说法正确的是()图13－2－5A．乙图可能是用红光实验产生的条纹，表明红光波长较长B．乙图可能是用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较长C．乙图可能是用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较短D．乙图可能是用红光实验产生的条纹，表明红光波长较短ALxd由于条纹宽度＝，波长越长条纹宽度越大，又因红光的波长比绿光的波长长，而紫光的波长比绿光的波长短，故选析：项解正确．4.如图13－2－6为双缝干涉的实验示意图，若要使干涉条纹的间距变大可改用波长更(填“长”或“短”)的单色光，或是使双缝与光屏间的距离(填“增大”或“减小”)．图13－2－6 .LxdL依据双缝干涉条纹间距规律＝，可知要使干涉条纹的间距变大，需要改用波长更长的单色光，或增大双缝与屏之间的：距离解析