光的知识点

用心爱心专心11双缝干涉1让一束平行的单色光投射到一个有两条相隔很近狭缝的挡板上平行光的光波会同时传到两狭缝上成为两个振动情况总是相同的波源它们发出的光在挡板后面的空间互相叠加会产生光在一些地方互相加强在一些地方互相削弱的干涉现象在挡板后面的屏上产生亮暗相间的条纹这就是双缝干涉2产生光的干涉现象的条件只有由相干波源即振动情况完全相同的光源发出的光才能产生光的干涉现象在屏上出现稳定的亮暗相间的条纹3干涉条纹的特征单色光经双缝产生的干涉图样的亮纹或暗纹的宽度相等即干涉条纹是等间距的并且亮度相同双缝干涉用白光屏上则出现彩色条纹中间为白色两侧第一组亮纹从里到外由紫到红依次排列4光的干涉现象证明了光是一种波光的颜色由光的频率决定红光频率最小在真空中波长最长紫光频率最大在真空中波长最短由红到紫频率逐渐增大在真空中波长逐渐减小在同种介质中不同频率的可见光折射率不同介质对频率高的折射率大对红光折射率最小对紫光折射率最大红光传播速度最大紫光传播速度最小在不同介质中传播速度不同但频率保持不变波长变化波长波速和频率的关系是vf2薄膜干涉薄膜干涉是光照射到薄膜上时被膜的前后表面反射的两列光相叠加产生的一种干涉现象在光的薄膜干涉中前后表面反射光的路程差由膜的厚度决定所以薄膜干涉中同一亮纹或同一暗纹应出现在膜的厚度相同的地方由于光波波长极短因此做薄膜干涉所用介质膜应足够薄才能观察到干涉条纹3光的衍射现象光离开直线传播路径而绕到障碍物阴影里的现象就是光的衍射现象产生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸比光的波长小或者与光波长相差不多光的衍射现象也是波的主要特征之一同样可证明光具有波动性1棱镜常用的棱镜是横截面为三角形的三棱镜通常简称为棱镜棱镜对光线的作用光线照射到棱镜的一个侧面上时经两个侧面折射后出射光线向棱镜的底面偏折物体经棱镜所成的虚像的位置与物体的实际位置比较像向顶角方向偏移用心爱心专心2偏折角度通过棱镜的出射光线和入射光线的夹角即偏折角度跟棱镜的折射率有关折射率越大偏折角度越大2光的色散复色光在介质中由于折射率不同而分解成单色光的现象叫做光的色散白光通过棱镜折射后将发生色散现象光谱白色光通过棱镜折射后色散成由各种色光组成的彩色光带就是光谱光带的颜色由棱镜的顶角向底边排列依次为红橙黄绿蓝靛紫七种颜色光的色散产生原因是同一介质对不同色光的折射率不同而引起的折射率大的偏折角大在七种色光中紫光的折射率最大所以紫光向棱镜底部偏折程度最大光的色散表明白光是复色光同一介质对不同色光的折射率不同不同色光在同一介质中传播速度也不同4光的偏振现象1偏振光的振动方向跟偏振片的透振方向垂直时偏振光不能通过透射光的强度为零偏振光的振动方向跟偏振片的透振方向平行时透射光的强度最强这就是光的偏振现象2光的偏振现象表明光是横波3光振动光是电磁波电磁波中电场E和磁感应强度B的振动方向都与电磁波的传播方向垂直光波的感光作用和生理作用等主要由电场强度E所引起因此常将E的振动称为光振动4自然光光振动沿各个方向均匀分布的光就是自然光普通光源发出的光是自然光包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光且各个方向上强度相等5偏振光如果光振动只沿一个特定方向这束光就是偏振光人们通常看到的绝大部分光都是偏振光5激光激光是从物质的原子中发生受激辐射同时向同一方向产生相同频率的光子而发射出来的光激光的特点有极好的相干性平行度非常好亮度高即可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量1怎样解释薄膜干涉现象解答当肥皂膜竖直放置由于重力作用膜上薄下厚光照射到肥皂膜上经前后表面两次反射又叠加在一起后表面反射光的路程比前表面反射多2倍膜厚若膜厚度2倍等于波长的整数倍两列光波加强呈现亮纹若某种膜厚度的2倍等于半波长奇数倍此处两列波互相减弱出现暗纹膜厚度变化是连续的就出现亮暗相间的干涉条纹2典型的光的衍射实验有哪些解答圆孔衍射点光源照射到其直径与光的波长差不多的圆孔上时正对孔区域的屏上有一亮斑亮斑周围出现明暗相间的环纹且照亮的区域比光沿直线传播时应照亮区域明显大些单缝衍射在一个不透明的屏上装一个宽度可调节的缝隙缝后放一个不透光的屏用平行单色光照射这一狭缝调节缝的宽度到很窄时光屏上就出现用心爱心专心3明暗相间的条纹即为衍射图样泊松亮斑用一束平行光垂直照射到一个不透明的足够小的圆板上在圆板背后的阴影中心会出现一个亮点亮点周围有环形条纹这个亮点就是泊松亮斑它是光的衍射理论的必然结果衍射条纹不是等间距的中央亮斑亮度最大若入射光是单色光环形条纹明暗相间若入射光为白光则环形条纹是彩色的取两只圆柱形铅笔并在一起两笔间自然留下一很窄的狭缝将铅笔靠近眼睛远离日光灯或太阳并将狭缝与日光灯灯管平行就会看到许多平行的彩色衍射条纹3干涉衍射现象有何区别解答光的干涉条纹和衍射条纹都是光波叠加的结果但存在明显的区别双缝干涉条纹是等间距等亮度的而单缝衍射条纹除中央明条纹最宽最亮外两侧条纹亮度宽度逐渐减小对着日光从两铅笔的窄缝中看到的彩色条纹是光的衍射现象1干涉的条件及规律例1在双缝干涉实验中以白光为光源在屏上观察到彩色干涉条纹若在双缝中的一缝前放一红色滤光片只能透过红光另一缝前放一绿色滤光片只能透过绿光这时A只有红色和绿色的干涉条纹其他颜色的双缝干涉条纹消失B红色和绿色的干涉条纹消失其他颜色的干涉条纹仍然存在C任何颜色的干涉条纹都不存在但屏上仍有亮光D屏上无任何亮光解析只有频率相同相差恒定的两列光波相遇才会产生稳定的干涉图样红绿光频率不同不会产生干涉但屏仍会被照亮答案C方法点拨正确解答本题要了解杨氏干涉的成因及杨氏巧妙地获得相干光的方法同时准确把握干涉条件另外本题所给四个选项互不相容因此本题答案具有唯一性这一类选择题在物理学科中十分常见可以考虑采用排除法变式训练在杨氏双缝干涉实验中如果A用白光作为光源屏上将呈现黑白相间的条纹B用红光作为光源屏上将呈现红黑相间的条纹C用红光照射一条狭缝用紫光照射另一条狭缝屏上将呈现彩色条纹D用紫光作为光源遮住其中一条狭缝屏上将呈现间距不等的条纹BD例2010雅礼中学在研究材料A的热膨胀特性时可采用如图1221所示的干涉实验法A的上表面是一光滑平面在A的上方放一个透明的平行板BB与A上表面平行在它们中间形成一个厚度均匀的空气膜现在用波长为的单色光垂直照射同时对A缓慢加热在B上方观察到B板的亮度发生周期性变化当温度为t1时最亮然后亮度逐渐减弱至最暗当温度升到t2时亮度再一次回到最亮则图1221用心爱心专心4A出现最亮时B上表面反射光与A上表面反射光叠加后加强B出现最亮时B下表面反射光与A上表面反射光叠加后相抵消C温度从t1升至t2过程中A的高度增加D温度从t1升至t2过程中A的高度增加解析出现最亮时B下表面反射光与A上表面反射光叠加后相加强设温度从t1升至t2过程中A的高度增加h则2h故h答案D方法点拨薄膜干涉常见的应用有照相机望远镜镜头表面的增透膜检查工件表面是否平整变式训练如图1222所示的是一竖立的肥皂液薄膜的横截面关于竖立肥皂液薄膜上产生光的干涉现象的说法中正确的是图1222A干涉条纹的产生是由于光线在薄膜前后两表面反射形成的两列光波的叠加B干涉条纹的暗纹是由于上述两列反射波的波谷与波谷叠加而成C用绿色光照射薄膜产生的干涉条纹间距比黄光照射时小D薄膜上干涉条纹基本上是竖立的解析薄膜干涉的形成是薄膜前后表面分别反射出来的两列光波的叠加选项A正确干涉条纹的暗纹是由于这两列反射波的波谷与波峰叠加而成选项B不对绿光的波长比黄光的短干涉条纹间距比黄光照射时小选项C正确由于同一水平线上的薄膜厚度近似相同所以干涉后能产生水平的明暗相间的条纹选项D不对答案2衍射图样和干涉图样例3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AacBbcCadDbd图1223解析a为双缝干涉图样bd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用心爱心专心5方法点拨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变式训练物理学家托马斯杨最先验证了光的干涉现象实验装置如1224所示M为竖直水平的线光源abN和O均为有狭缝的遮光屏P为像屏下列说法正确的是如1224A若M选a竖直线光源N应选3O应选4干涉图样为5B若M选a竖直线光源N应选1O应选2干涉图样为6C若M选b水平线光源N应选1O应选2干涉图样为6D若M选b水平线光源N应选3O应选4干涉图样为5解析若M选a竖直线光源单缝与双缝都要与之平行且单缝距光源近形成的干涉图样也与之平行若选b水平光源也是同样的道理答案