（讲练测）高考物理一轮复习 专题53 光的干涉、衍射和偏振现象（讲）（含解析）-人教版高三全册物理学案.doc

-9-专题53光的干涉、衍射和偏振现象（讲）本章考查的热点有简谐运动的特点及图象、波的图象以及波长、波速、频率的关系光的折射和全反射题型以选择题和填空题为主难度中等偏下波动与振动的综合及光的折射与全反射的综合有的考区也以计算题的形式考查．复习时应注意理解振动过程中回复力、位移、速度、加速度等各物理量的变化规律、振动与波动的关系及两个图象的物理意义注意图象在空间和时间上的周期性分析几何光学中的折射、全反射和临界角问题时应注意与实际应用的联系作出正确的光路图；光和相对论部分以考查基本概念及对规律的简单理解为主不可忽视任何一个知识点．1．理解光的干涉现象掌握双缝干涉中出现明暗条纹的条件．2．理解光的衍射现象知道发生明显衍射的条件．3．知道光的偏振现象了解偏振在日常生活中的应用．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出现振动加强某些区域出现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．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．图样中同一条亮（或暗）条纹上所对应的薄膜厚度相同．4．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①单缝衍射a．单色光：明暗相间的不等距条纹中央亮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．②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．③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．5．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．考点一光的干涉现象的理解1、光的双缝干涉现象的理解（1）光能够发生干涉的条件：两光的频率相同振动步调相同．（2）双缝干涉形成的条纹是等间距的两相邻亮条纹或相邻暗条纹间距离与波长成正比即．（3）用白光照射双缝时形成的干涉条纹的特点：中央为白条纹两侧为彩色条纹．2、薄膜干涉现象的理解（1）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．（2）光照射到薄膜上时在膜的前表面AA′和后表面BB′分别反射出来形成两列频率相同的光波并且叠加．（3）原理分析①单色光在P1、P2处两个表面反射回来的两列光波的路程差Δr等于波长的整数倍．Δr＝nλ（n＝123…）薄膜上出现明条纹．在Q处两列反射回来的光波的路程差Δr等于半波长的奇数倍．Δr＝（2n＋1）eq\f(λ2)（n＝0123…）薄膜上出现暗条纹．②白光：薄膜上出现水平彩色条纹．（4）薄膜干涉的应用干涉法检查平面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．★重点归纳★1、两束振动情况相同的光源产生的光相互叠加时：（1）出现明条纹的条件是屏上某点P到两个相干光源S1和S2的路程差等于波长的整数倍或半波长的偶数倍即|PS1－PS2|＝kλ＝2k·（k＝0123…）当k＝0时即PS1＝PS2此时P点处的明条纹叫做中央亮条纹．（2）出现暗条纹的条件是屏上某点P到两个相干光源S1和S2的路程差等于半波长的奇数倍即|PS1－PS2|＝（2k＋1）（k＝0123…）★典型案例★如图所示两束不同的单色光P和Q射向半圆形玻璃砖其出射光线都是从圆心O点沿OF方向由此可知：（）A．Q光穿过玻璃砖所需的时间比P光短B．P光的波长比Q光的波长小C．P、Q两束光以相同的入射角从水中射向空气若Q光能发生全反射则P光也一定能能发生全反射D．如果让P、Q两束单色光分别通过同一双缝干涉装置P光形成的干涉条纹间距比Q光的大【答案】D【名师点睛】解决本题的关键是通过光路图比较出折射率的大小要掌握折射率与光速、波长的关系知道折射率越大相应的光的频率越大。★针对练习1★关于薄膜干涉实验下列说法正确的：（）A．薄膜内的反射光线和