第13章 第2节 光的干涉、衍射和偏振现象VIP免费

第2节光的干涉、衍射和偏振现象考点1：光的干涉的条件的理解【例1】如图12­2­3所示，在暗室中从单色点光源S直接射到屏PP′上的一束光在Sb和Sd之间，从S射到平面镜MN再反射到屏PP′上的另一束光在Ma和Nc之间(S′是S在平面镜MN的像)．关于这时屏PP′上是否可能出现明暗相间的条纹，下列说法正确的是()A．不可能B．可能出现在a、b之间C．可能出现在b、c之间D．可能出现在c、d之间图12­2­3【解析】由于S′是S的像，可当成两个相干光源，从S发出的光射到bd区域，(似乎)从S′射出的光(其实是反射光)射到ac区域，故bc区为共同传播的区域，即干涉区，可出现明暗相间的条纹．答案：C点评：光的干涉的条件是有两个振动相位差恒定的波源，即相干波源(相干波源的频率必须相同)．形成相干波源的方法有两种：­­­­­­­­1．利用激光：因为激光发出的是单色性极好的光．­­­­­­­­2．设法将同一束光分为两束(这样两束光都来源于同一个光源，因此频率必然相等)．下图分别是利用双缝、楔形薄膜、空气膜、平面镜形成相干光源的示意图．考点2：双缝干涉中条纹间距和位置的判断方法【例2】频率为6×1014Hz的单色光从S1和S2投射到屏上，并且S1与S2振动相同．若屏上的点P到S1与P到S2的路程差为3×10-6m，问P点是亮条纹还是暗条纹？设O为到S1和S2路程相等的点，则PO间有几条暗纹？几条亮纹？7510m665()cPkPkkPOPO由公式得，点满足产生亮纹的条件，则点将出现亮纹；又由解得，可判断间有条暗纹，有【解析】条亮纹不包含、两点．点评：本题考查干涉条纹亮纹与暗纹的形成条件，同时注意尽管机械波和光波的产生本质不同，但都是波，具有共同的特性，它们的运动变化规律很相似，研究方法和探索技巧同样适用，这样就可将研究机械波的方法、技巧、规律应用到光波中去，实现知识的迁移，能力的提高．考点3：光的衍射【例3】如图12­2­4所示的四种明暗相间的条纹，分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分表示亮纹)．则在下面的四个图中从左往右排列，亮条纹的颜色依次是()A．红黄蓝紫B．红紫蓝黄C．蓝紫红黄D．蓝黄红紫图12­2­4【解析】双缝干涉条纹平行等距，且波长越大，条纹间距越大，而红光波长大于蓝光波长，故第一幅图为红光，第三幅图为蓝光；又由于黄光波长比紫光波长大，故第四幅图为黄光的衍射图样，第二幅为紫光的衍射图样．答案：B考点4：光的偏振【例4】有关偏振和偏振光的下列说法中正确的有()A．只有电磁波才能发生偏振，机械波不能发生偏振B．只有横波能发生偏振，纵波不能发生偏振C．自然界不存在偏振光，自然光只有通过偏振片才能变为偏振光D．除了从光源直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光都是偏振光【解析】机械波中的横波能发生偏振．自然光不一定非要通过偏振片才能变为偏振光．答案：BD点评：光的偏振问题主要有两类：一是检偏器与起偏器的使用，分析通过偏振片光强度的变化；二是偏振现象的应用，多与实际问题相联系．分析这类问题关键是理解偏振的概念和偏振片的作用．题型一：干涉图样和衍射图样【例5】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12­2­5【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．题型二：光的干涉与实际生活相结合的应用【例6】把一个平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上，一端用薄片垫起，构成空气劈尖，让单色光从上方射入如图12­2­6所示，这时可以看到亮暗相间的条纹，下面关于条纹的说法中正确的是()A．将薄片向着劈尖移动使...