高考物理一轮复习 第十五章 选修3-4 第66讲 光的波动性 电磁波 相对论教学案 新人教版-新人教版高三选修3-4物理教学案

第 66 讲 光的波动性 电磁波 相对论基础命题点一 光的干涉、衍射和偏振一、光的干涉1．产生条件(必要)两列光的频率相同，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：如图所示。(2)产生明、暗条纹的条件① 两光源完全相同，光屏上某处到两光源的路程差 Δr＝r2－r1＝kλ(k＝0,1,2，…)，光屏上出现亮条纹。② 两光源完全相同，光屏上某处到两光源的路程差 Δr＝r2－r1＝(2k＋1)(k＝0,1，2，…)，光屏上出现暗条纹。(3)相邻两亮条纹或暗条纹间距公式：Δx＝λ。(4)干涉图样① 单色光：中央为亮条纹，两边为明暗相间的等距条纹。② 白光：光屏上出现彩色条纹，且中央亮条纹是白色，这是干涉导致的色散。3．薄膜干涉(1)薄膜干涉原理如图所示，竖直的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形。光照射到透明薄膜上，从薄膜的两个表面反射的两列光波相互叠加而发生干涉。(2)产生明、暗条纹的条件在两个表面反射回来的两列光波的路程差 Δr 等于薄膜厚度的 2 倍。① 在 P1、P2处，Δr＝nλ(n＝1,2，…)，薄膜上出现明条纹；② 在 Q 处，Δr＝(2n＋1)(n＝0,1,2，…)，薄膜上出现暗条纹。(3)图样特点：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，即发生色散。同一条亮(或暗)条纹对应的薄膜的厚度相等。(4)薄膜干涉的应用① 增透膜：照相机、望远镜的镜头表面经常镀了一层透光的膜，膜的上表面与玻璃表面反射的光发生干涉，使反射光减弱，增加透光度。由于只有一定波长(频率)的光干涉时才会相消，所以镀膜镜头看起来是有颜色的。② 干涉法检查平整度：如图所示，两板之间形成一楔形空气膜，用单色光从上向下照射，如果被检查平面是平整光滑的，我们会观察到平行且等间距的明暗相间的条纹；若被检查平面不平整，则干涉条纹发生弯曲。二、光的衍射1．产生明显衍射的条件只有当障碍物的尺寸与光的波长差不多，甚至比光的波长还小时，衍射现象才会明显。2．衍射图样特点(1)单缝衍射：单色光的衍射图样为中间宽且亮的条纹，两侧是明暗相间的条纹，条纹宽度渐窄且暗，波长越大，缝越窄，中央亮纹越宽；白光的衍射图样为中间宽且亮的白条纹，两侧是渐窄且暗的彩色条纹，这是衍射中的色散。(2)除了单缝衍射，典型的还有圆孔衍射和圆盘衍射，图样为明暗相间的圆环，越往外圆环间距越小，其中圆盘衍射影的中心可能出现泊松亮斑。3．光的干涉和衍射的比较 两种现象比较项目 单缝衍射...