第13章 第2讲 光的波动性（Word教参）-【新高考方案】2024高考物理一轮复习（江苏专版）

第2讲　光的波动性 一、光的干涉 光的干涉 定义 在两列光波叠加的区域，某些区域相互加强，出现亮条纹；某些区域相互减弱，出现暗条纹，且加强区域和减弱区域相互间隔的现象 条件 (1)两束光的频率相同；(2)相位差恒定 双缝干涉 图样 特点 (1)单色光照射时形成明暗相间的等间距的干涉条纹 (2)白光照射时，中央为白色亮条纹，其余为彩色条纹 条纹间距(Δx) 含义：相邻两条亮条纹(或暗条纹)中心之间的距离 公式：Δx＝λ。注意各量的意义：λ为照射光的波长、d为双缝间距、l为屏到双缝间距离 薄膜干涉 产生 机理 利用薄膜(如肥皂液薄膜)前后表面反射的光相遇而形成的。图样中同一条亮(或暗)条纹上所对应薄膜厚度相同 应用 (1)利用薄膜干涉，可以检验工件平面是否平整 (2)可以作为光学镜头的增透膜 二、光的衍射 1．明显衍射的条件：只有当障碍物的尺寸与光的波长相差不多，甚至比光的波长还小的时候，衍射现象才会明显。 2．三类常见衍射现象 三、光的偏振 1．自然光：包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同。 2．偏振光：在垂直于光的传播方向的平面上，只沿着某个特定的方向振动的光。 微点判断　 (1)光的颜色取决于折射率。(×) (2)只有频率相同的两列光波才可能产生干涉。(√) (3)在双缝干涉实验中，双缝的作用是使白光变成单色光。(×) (4)阳光下茂密的树荫中地面上的圆形亮斑是光的衍射形成的。(×) (5)自然光是偏振光。(×) (一) 光的干涉现象(精研点) 逐点清1　光的双缝干涉的理解　 1．在双缝干涉实验中，屏上出现了明暗相间的条纹，则下列说法正确的是(　 ) A．中间条纹间距较两侧更宽 B．不同色光形成的条纹完全重合 C．双缝间距离越大条纹间距离也越大 D．遮住一条缝后屏上仍有明暗相间的条纹 解析：选D　据干涉图样的特征可知，干涉条纹特征是等间距、彼此平行，A错误；不同色光干涉条纹分布位置不相同，B错误；据公式Δx＝λ可知，双缝间距d越大，干涉条纹间距离越小，C错误；遮住一条缝后，变成了单缝衍射，光的衍射也有衍射条纹，D正确。 一点一过　双缝干涉的条纹间距 (1)公式：Δx＝λ (2)各量的意义：l是双缝到光屏的距离，d是双缝间的距离，λ是入射光波的波长。 逐点清2　双缝干涉中亮、暗条纹的判断　 2．在如图所示的双缝干涉实验中，使用波长λ为600 nm 的橙色光照射，在光屏中心P0点呈现亮条纹。若P0点上方的P点到S1、S2的路程差恰为λ，现改用波长为400 nm的紫光照射，则(　 ) A．P0和P都呈现亮条纹 B．P0为亮条纹，P为暗条纹 C．P0为暗条纹，P为亮条纹 D．P0和P都呈现暗条纹 解析：选B　由题意可知，PS2－PS1＝λ＝λ′，故当改用紫光照射时，光到P点的路程差为半波长的奇数倍，P为暗条纹，P0仍为亮条纹，B正确。 3．(2022·山东等级考改编)某同学采用图甲所示的实验装置研究光的干涉与衍射现象，狭缝S1、S2的宽度可调，狭缝到屏的距离为L。同一单色光垂直照射狭缝，实验中分别在屏上得到了图乙、图丙所示图样。下列描述正确的是(　 ) A．图乙是光的双缝干涉图样，当光通过狭缝时，也发生了衍射 B．遮住一条狭缝，另一狭缝宽度增大，其他条件不变，图丙中亮条纹宽度增大 C．照射两条狭缝时，增加L，其他条件不变，图乙中相邻暗条纹的中心间距不变 D．照射两条狭缝时，若光从狭缝S1、S2到屏上P点的路程差为半波长的奇数倍，P点处一定是亮条纹 解析：选A　由题图可知，图乙中间部分是等间距条纹，所以图乙是光的双缝干涉图样，当光通过狭缝时，同时也发生衍射，故A正确；狭缝越小，衍射范围越大，衍射条纹越宽，遮住一条狭缝，另一狭缝宽度增大，则衍射现象减弱，图丙中亮条纹宽度减小，故B错误；根据条纹间距公式Δx＝λ可知照射两条狭缝时，增加L，其他条件不变，图乙中相邻暗条纹的中心间距增大，故C错误；照射两条狭缝时，若光从狭缝S1、S2到屏上P点的路程差为半波长的奇数倍，P点处一定是暗条纹，故D错误。 4.如图所示，用频率为f的单色光(激光)垂直照射双缝，在光屏的P点出现第3条暗条纹，已知光速为c，则P到双缝S1、S2的距离之差|r1－r2|应为(　 ) A．　　　　　　 B． C． D． 解析：选D　在P点出现第3条暗条纹，说明S1、S2到P点距离之差为×(2n－1)＝λ，而λ＝，所以|r1－r2|＝λ＝，D正确。 一点一过　双缝干涉中亮、暗条纹的判断方法 (1)如图所示，光源S1、S2发出的光到屏上某点的路程差r2－r1＝kλ(k＝0,1,2，…)时，光屏上出现亮条纹。 (2)光的路程差r2－r1＝(2k＋1)(k＝0,1，2，…)时，光屏上