光的干涉衍射和偏振含答案.docx

第4课时光的干涉衍射和偏振
导学目标1.掌握光的干涉现象产生的条件，特别是双缝干涉中出现明暗条纹的条件及判断方法.2.掌握光产生明显衍射的条件，以及衍射与干涉现象的区别.3.掌握光的偏振现象，了解偏振在日常生活中的应用．

一、光的干涉
[基础导引]
1．在双缝干涉实验中，光屏上某点P到双缝S1、S2的路程差为7.5×10－7m，如果用频率6.0×1014Hz的黄光照射双缝，试通过计算分析P点出现的是亮条纹还是暗条纹．
2．描绘地势高低可以用等高线，描绘静电场可以用等势线，薄膜干涉条纹实际上是等厚线，同一干涉条纹上各个地方薄膜的厚度是相等的．利用光的干涉检查平整度时，观察到了干涉条纹的形状，就等于知道了等厚线的走向，因而不难判断被检测平面的凹下或凸出的位置．为什么薄膜干涉条纹是等厚线？
[知识梳理]
1．双缝干涉：由同一光源发出的光经双缝后形成两束振动情况总是________的相干光波．屏上某点到双缝的路程差是________________时出现亮条纹；路程差是半波长的________时出现暗条纹．相邻的明条纹(或暗条纹)之间的距离Δx与波长λ、双缝间距d及屏到双缝的距离l之间的关系为____________．
2．薄膜干涉：利用薄膜(如肥皂液薄膜)____________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________．
特别提醒1.只有相干光才能形成稳定的干涉图样．
2．单色光形成明暗相间的干涉条纹，白光形成彩色条纹．
二、光的衍射
[基础导引]
太阳光照着一块遮光板，遮光板上有一个较大的三角形孔．太阳光透过这个孔，在光屏上形成一个三角形光斑．请说明：遮光板上三角形孔的尺寸不断减小时，光屏上的图形将怎样变化？说出其中的道理．
[知识梳理]
1．光________________________________的现象叫光的衍射．
2．发生明显衍射的条件：只有在障碍物的尺寸比光的波长小或者跟波长相差不多的条件下，才能发生明显的衍射现象．
3．泊松亮斑：当光照到不透光的小圆板上时，在圆板的阴影中心出现的亮斑(在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环)．
特别提醒1.光的干涉、衍射和光的色散都可出现彩色条纹，但光学本质不同．
2．区分干涉和衍射，关键是理解其本质，实际应用中可从条纹宽度、条纹间距、亮度等方面加以区分．
三、光的偏振
[基础导引]
市场上有一种太阳镜，它的镜片是偏振片．偏振片与普通的有色玻璃片相比有什么优点？安装镜片时它的透振方向应该沿什么方向？利用偏振眼镜可以做哪些实验、做哪些检测？
[知识梳理]
1．偏振：光波只沿____________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____________振动的光，而且沿各个方向振动的光波的________都相同，这种光叫做自然光．
3．偏振光：在________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________．自然光通过偏振片后，就得到了偏振光．
特别提醒1.自然光通过偏振片后，就变成了偏振光．
2．平时我们所见的光，除直接从光源射来的以外都是不同程度的偏振光.

考点一光的干涉
考点解读
1．明暗条纹的判断方法
(1)单色光
a．如图1所示，光源S1、S2发出的光到屏上P点的路程差r2－r1＝kλ(k＝0,1,2…)时，光屏上出现明条纹．
b．光的路程差r2－r1＝(2k＋1)eq\f(λ,2)(k＝0,1,2…)时，光屏上出现暗条纹．

图1
(2)白光：光屏上出现彩色条纹．
(3)中央条纹为明条纹．
2．双缝干涉是等间距的，相邻明条纹(或暗条纹)间的距离与波长成正比(装置已确定的情况下)．利用双缝干涉实验可测量光波的波长．
3．薄膜干涉
(1)如图2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．
图2
(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
a．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＝1,2,3…)，薄膜上出现明条纹．
b．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(λ,2)(n＝0,1,2,3…)，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图3
暗相间的条纹；若被检平面不
平整，则干涉条纹发生弯曲．
典例剖析
例1如图4所示，在双缝干涉实验中，S1和S2为双缝，