光干涉衍射偏振

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1、一、光的干涉1.光的干涉(1)定义两列频率相同、振动情况相同的光波相叠加，某些区域振动加强，某些区域振动减弱，并且加强区域和减弱区域总是相互间隔的现象叫光的干涉现象.(2)相干条件只有相干光源发出的光叠加，才会发生干涉现象.相干光源是指频率相同、相位相同(振动情况相同)的两列光波.2.双缝干涉：由同一光源发出的光经双缝后，在屏上出现明暗相间的条纹.白光的双缝干涉的条纹是中央为白色条纹，两边为彩色条纹，单色光的双缝干涉中相邻亮条纹间距离为x.3.薄膜干涉：利用薄膜(如肥皂液薄膜)前后两面反射的光相遇而形成的.干涉图样中同一条亮(或暗)条纹上所对应的薄膜厚度相同. 4. 薄膜干涉的应用干涉法检查平

2、面的平整程度如图3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；若被检平面不平整，则干涉条纹发生弯曲.1. 一束白光在真空中通过双缝后在屏上观察到的干涉条纹，除中央白色亮条纹外，两侧还有彩色条纹，其原因是(A)A.各色光的波长不同，因而各色光分别产生的干涉条纹的间距不同B.各色光的速度不同，因而各色光分别产生的干涉条纹的间距不同C.各色光的强度不同，因而各色光分别产生的干涉条纹的间距不同D.上述说法都不正确2. 如图4所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹.要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可

3、以(C)A.增大S1与S2的间距 B.减小双缝屏到光屏的距离C.将绿光换为红光 D.将绿光换为紫光3. 把一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5所示.这时可以看到明暗相间的条纹.下面关于条纹的说法中正确的是(AC)A.干涉条纹是光在空气尖劈膜的前后两表面反射形成的两列光波叠加的结果B.干涉条纹中的暗条纹是上述两列反射光的波谷与波谷叠加的结果C.将上玻璃板平行上移，条纹向着劈尖移动D.观察薄膜干涉条纹时，应在入射光的另一侧二、光的衍射(1)定义光离开直线路径绕到障碍物阴影区的现象叫光的衍射，衍射产生的明暗条纹或光环叫衍射图样.(2)发生明显衍

4、射的条件只有当障碍物的尺寸跟光的波长相差不多，甚至比光的波长还小的时候，衍射现象才会明显.(3)衍射图样单缝衍射a.单色光：明暗相间的不等距条纹，中央亮条纹最宽最亮，两侧条纹具有对称性.b.白光：中间为宽且亮的白色条纹，两侧是窄且暗的彩色条纹，最靠近中央的是紫光，远离中央的是红光.圆孔衍射：明暗相间的不等距圆环，圆环面积远远超过孔的直线照明的面积.圆盘衍射：明暗相间的不等距圆环，中心有一亮斑称为泊松亮斑.1. 如图7所示的4种明暗相间的条纹，分别是红光、蓝光通过同一个双缝干涉仪形成的干涉图样和黄光、紫光通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分代表亮纹)，那么1、2、3、4四个图中亮条纹的颜色依次

5、是(B)1234A.红黄蓝紫 B.红紫蓝黄C.蓝紫红黄 D.蓝黄红紫2. 抽制高强度纤维细丝可用激光监控其粗细，如图8所示，激光束越过细丝时产生的条纹和它通过遮光板的同样宽度的窄缝规律相同.观察光束经过细丝后在光屏上所产生的条纹即可判断细丝粗细的变化，下列叙述中正确的是(AD)A.这里应用的是光的衍射现象B.这里应用的是光的干涉现象C.如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变粗D.如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细三、光的偏振(1)偏振：光波只沿某一特定的方向振动，称为光的偏振.(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，而且沿各个方向振动的光波的强度都相同

6、，这种光叫做自然光.(3)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，叫做偏振光.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.（4）自然光射到两种介质的交界面上时，如果光入射的方向合适，使反射光和折射光之间的夹角恰好是90，反射光和折射光都是偏振光，且偏振方向相互垂直.1. 如图1所示，偏振片P的透振方向(用带有箭头的实线表示)为竖直方向.下列四种入射光束中，能在P的另一侧观察到透射光的是(ABD)A.太阳光B.沿竖直方向振动的光C.沿水平方向振动的光D.沿与竖直方向成45角方向振动的光2. 如图9所示，电灯S发出的光先后经过偏振片A和B，人眼在P处迎着入射光方向

7、，看不到光亮，则(BD)A.图中a光为偏振光B.图中b光为偏振光C.以SP为轴将B转过180后，在P处将看到光亮D.以SP为轴将B转过90后，在P处将看到光亮课后训练1.下列现象中，属于光的衍射的是(B)A.雨后天空出现彩虹B.通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹C.海市蜃楼现象D.日光照射在肥皂膜上出现彩色条纹2.(2013上海单科3)白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的，其原因是不同色光的(D)A.传播速度不同 B.强度不同C.振动方向不同 D.频率不同3.如图10所示，白炽灯的右侧依次平行放置偏振片P和Q，A点位于P、Q之间，B点位于Q右侧.旋转偏振片P，A、B两点光的强度变化情况是(C

8、)A.A、B均不变 B.A、B均有变化C.A不变，B有变化 D.A有变化，B不变4.图11是双缝干涉实验装置的示意图，S为单缝，S1、S2为双缝，P为光屏.用绿光从左边照射单缝S时，可在光屏P上观察到干涉条纹.下列说法正确的是(B)A.减小双缝间的距离，干涉条纹间的距离减小B.增大双缝到屏的距离，干涉条纹间的距离增大C.将绿光换为红光，干涉条纹间的距离减小D.将绿光换为紫光，干涉条纹间的距离增大5.某同学使用激光器做光源，在不透光的挡板上开一条缝宽为0.05 mm的窄缝，进行光的衍射实验，如图12所示，则他在光屏上看到的条纹是下图中的(D)图126.下列说法正确的是(BC)A.无影灯利用的是光

9、的衍射原理B.全息照片用激光来拍摄，主要是利用了激光的相干性C.拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以减小反射光的强度D.在光的双缝干涉实验中，将入射光由红光改为紫光，则条纹间距变宽7. 关于光的干涉，下列说法中正确的是(C)A.在双缝干涉现象里，相邻两亮条纹和相邻两暗条纹的间距是不等的B.在双缝干涉现象里，把入射光由红光换成紫光，相邻两个亮条纹间距将变宽C.只有频率相同的两列光波才能产生干涉D.频率不同的两列光波也能产生干涉现象，只是不稳定8. 如图2甲所示，在一块平板玻璃上放置一平凸薄透镜，在两者之间形成厚度不均匀的空气膜，让一束单一波长的光垂直入射到该装置上，结果在上方观察到如

10、图乙所示的同心内疏外密的圆环状干涉条纹，称为牛顿环，以下说法正确的是(AC)A.干涉现象是由凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的B.干涉现象是由凸透镜上表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的C.干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度不是均匀变化的D.干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度是均匀变化的9. 光热转换是将太阳能转换为其他物质内能的过程，太阳能热水器如图3所示，就是一种光热转换装置，它的主要转化器件是真空玻璃管，这些玻璃管将太阳能转化成水的内能.真空玻璃管上采用镀膜技术增加透射光，使尽可能多的太阳能转换成热能，这种镀膜技术的物理依据是(C)A.光的直线传播 B.光的粒子性C.光的干涉

11、D.光的衍射10. 在观察光的干涉现象的实验中，将两刀片合在一起，在涂有墨汁的玻璃片上划出不同间隙的双缝；按图4所示的方法，让激光束通过自制的双缝.图4(1)保持缝到光屏的距离不变，换用不同间隙的双缝，双缝的间隙越小，屏上明暗相间的条纹间距_(选填“越大”或“越小”)；(2)保持双缝的间隙不变，光屏到缝的距离越大，屏上明暗相间的条纹间距_(选填“越大”或“越小”)；(3)在狭缝间的距离和狭缝与屏的距离都不变的条件下，用不同颜色的光做实验，发现用蓝色光做实验时屏上明暗相间的条纹间距比用红色光做实验时_(选填“大”或“小”).(4)实验观察到光屏上呈现明暗相间的条纹，试运用波动理论对明条纹的形成加

12、以解释.答案(1)越大(2)越大(3)小(4)见解析11. 用单色光通过小圆盘和小圆孔分别做衍射实验，在光屏上得到衍射图形，则(D)A.用小圆盘时，图形中央是暗的，用小圆孔时，图形中央是亮的B.用小圆盘时，图形中央是亮的，用小圆孔时，图形中央是暗的C.两个图形均为中央为亮点的同心圆形条纹D.两个图形均为中央为暗点的同心圆形条纹12. 光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是(D)A.用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象B. 用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象C. 在光导纤维束内传送图象是利用光的色散现象D. 光学镜头上的增透膜是利用光的干

13、涉现象13. 奶粉的碳水化合物(糖)的含量是一个重要指标，可以用“旋光法”来测量糖溶液的浓度，从而鉴定含糖量.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，这一角度称为“旋光度”，的值只与糖溶液的浓度有关，将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6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.图6(1)偏振片A的作用是_.(2)偏振现象证明了光是一种_.(3)以下说法中正确的是()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处光强度最大，偏振片B转过

14、的角度等于D.将偏振片A转动一个角度，使得O处光强度最大，偏振片A转过的角度等于答案(1)把自然光变成偏振光(2)横波(3)ACD14. (1)肥皂泡在太阳光照射下呈现的彩色是_现象；露珠在太阳光照射下呈现的彩色是_现象；通过狭缝看太阳光时呈现的彩色是_现象.(2)凡是波都具有衍射现象，而把光看作直线传播的条件是_.要使光产生明显的衍射，条件是_.(3)当狭缝的宽度很小并保持一定时，分别用红光和紫光照射狭缝，看到的衍射条纹的主要区别是_.(4)如图7所示，让太阳光或白炽灯光通过偏振片P和Q，以光的传播方向为轴旋转偏振片P或Q，可以看到透射光的强度会发生变化，这是光的偏振现象，这个实验说明_.解析(1)肥皂泡呈现的彩色是光的干涉现象，露珠呈现的彩色是光的色散，通过狭缝看太阳光呈现的彩色是光的衍射现象.(2)障碍物或孔的尺寸比波长大得多时，可把光看作沿直线传播；障碍物或孔的尺寸跟波长相差不多或比波长更小时，可产生明显的衍射现象.(3)红光的中央亮纹宽，红光的中央两侧的亮纹离中央亮纹远.(4)这个实验说明了光是一种横波.