内容正文:
第2讲 光的干涉、衍射 光的偏振 激光
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一、光的干涉
1.定义:在两列光波叠加的区域,某些区域相互加强,出现________,某些区域相互减弱,出现________,且加强区域和减弱区域相互______的现象。
2.产生条件:两列光的______相同,振动方向______,且具有恒定的相位差,才能产生干涉。
知识梳理
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3.双缝干涉
(1)单色光:形成__________的条纹,中央为明条纹。
(2)白光:光屏上出现______条纹,且中央亮条纹是______(填写颜色)。
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4.薄膜干涉
(1)相干光:光照射到透明薄膜上,从薄膜的两个表面______的两列光波。
(2)图样特点:同双缝干涉,同一条亮(或暗)纹对应薄膜的______相等。单色光照射薄膜时形成明暗相间的条纹,白光照射薄膜时,形成彩色条纹。
二、光的衍射
1.发生明显衍射的条件:只有当障碍物的尺寸与光的波长__________,甚至比光的波长______的时候,衍射现象才会明显。
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2.衍射条纹的特点
(1)单缝衍射和圆孔衍射图样的比较
单缝衍射 圆孔衍射
单色光 中央为亮且宽的条纹,两侧为__________的条纹,且越靠外,亮条纹的亮度______,宽度______ 中央是大且亮的圆形亮斑,周围分布着__________的同心圆环,且越靠外,圆形亮条纹的亮度______,宽度越小;亮环或暗环间的距离随圆孔半径的增大而______
白光 中央为亮且宽的白色条纹,两侧为亮度__________、宽度______的彩色条纹,其中最靠近中央的色光是紫光,离中央最远的是红光 中央是大且亮的白色亮斑,周围是不等间距的彩色的__________
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(2)泊松亮斑(圆盘衍射):当光照到________(选填“透明”或“不透明”)的半径很小的小圆盘上时,在圆盘的阴影中心出现______(在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环)。
三、光的偏振现象
1.偏振:光波只沿__________的方向的振动。
2.自然光:太阳、电灯等普通光源发出的光,包括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,这种光叫作自然光。
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。光的偏振证明光是______。自然光通过偏振片后,就得到了偏振光。
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四、激光的特点及应用
1.传播方向、偏振、相位等性质完全______,可以进行光纤通信。
2.平行度好,可以进行精确的______。
3.亮度高,可以进行切割、焊接以及在很硬的材料上打孔,医学上可以做“光刀”。
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一、易混易错判断
1.光的颜色由光的频率决定。( )
2.只有频率相同的两列光波才有可能产生稳定的干涉。( )
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。( )
6.光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象。( )
7.光的双缝干涉实验中,若仅将入射光从红光改为紫光,则相邻亮条纹间距一定变小。( )
基础过关
√
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×
×
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二、经典小题速练
1.(鲁科版教材原题)在如图所示的双缝干涉实验中,用波长λ=600 nm的橙色光照射,在光屏中心点P0呈现亮条纹。若点P0上方的点P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
B
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2.(粤教版教材原题)(多选)一束自然光通过起偏器照射到光屏上,下列选项中光屏上发亮的有(起偏器上用箭头表示其透射方向)( )
ABD
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解析:ABD 自然光包含垂直传播方向各个方向振动的光,当自然光照到起偏器上时,后面的屏上能观察到