高三一轮复习物理典型例题分类精讲：光的传播 光的波动性

光的传播光的波动性

一、选择题：在每小题给出的四个选项中，有的只有一项是正确的，有的有多个选项正确，

全选对的得5分，选对但不全的得3分，选错的得0分。 1.下列现象中能说明光的直线传播的是（ ）

A.日食和月食

B.小孔成像

C.闻其声不见其人

D.真空中光速最大

2．关于激光的应用问题，以下说法正确的是（ ）

A ．光纤通信是应用激光平行度非常好的特点对信号来进行调制，使其在光导纤维中进行传递信息

B ．计算机内的“磁头”读出光盘上记录的信息是应用了激光的相干性特点来进行的

C ．医学上用激光作“光刀”来切除肿瘤是应用了激光亮度高的特点

D ．“激光测距雷达”利用激光测量很远目标的距离是应用了激光亮度高的特点

3．在没有月光的夜间，一个池面较大的水池底部中央有一盏灯（可看做光源），小鱼在水中游动，小鸟在水面上方飞翔，设水中无杂质且水面平静，下面的说法中正确的（ ） A ．小鱼在上方水面看去，看到水面到处都是亮的，但中部较暗

B ．小鱼向上方水面看去，看到的是一个亮点，它的位置与鱼的位置无关

C ．小鸟向下方水面看去，看到水面中部有一圆形区域是亮的，周围是暗的

D ．小鸟向下方水面看去，看到的是一个亮点，它的位置与鸟的位置有关 4．下面是四种与光有关的事实：

①用光导纤维传播信号

②用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度 ③一束白光通过三棱镜形成彩色光带 ④水面上的油膜呈现彩色 其中，与光的干涉有关的是 A ．①④

B ．②④

C ．①③

D ．②③

5．用黄光照射一不透明的圆板时，在圆板的背影中恰能观察到一黄色光斑，若用红色光、绿色光和紫色光照射圆板，能够观察到光斑的是（ ） A ．只有红色光 B ．只有紫色光 C ．只有红色光和紫色光 D ．三种色光都能 6

．如图所示，全反射玻璃三棱镜的折射率n

于ac 边从点O 射入棱镜，现在让入射光线绕O 点旋转改变入射方向，以下结论正确的是（ ）

A ．若入射光线从图示位置顺时针旋转，则折射光线将从ab 边射出且向右移动

B ．若入射光线从图示位置顺时针旋转，则折射光线将从ab 、bc 两边射出

C ．若入射光线从图示位置逆时针旋转，则折射光线将从ab 边射出且向左移动

D ．若入射光线从图示位置逆时针旋转，则折射光线将从ab 边射出且向下偏转移动 7．如图所示，在折射率大于玻璃折射率的透明液体中，水平放置着一个长方体玻璃砖.在竖

直平面内有两束光线，相互平行且相距为d ，斜射到长方体的上表面上，折射后直接射到下表面，然后射出.已知图中a 为红光、b 为紫光，则（ ） A ．两出射光线仍平行，距离大于d B ．两出射光线仍平行，距离等于d C ．两出射光线仍平行，距离小于d D ．两出射光线不再平行

8．如图所示，在水面以下有一平面镜水平放置，一束白光由空气垂直射向

水面，现让平面镜绕过入射点的水平轴转动，要使该光束不会从水中

射出水面，若红光临界角为α，紫光的临界角为β，则平面镜转过的角度不能小于（ ） A ．/2α B ．α C ．/2β D ．β

9．劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图1所示，

将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹 入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空 气薄膜。当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹 如图2所示。干涉条纹有如下特点：

（1）任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等； （2）任意相邻明条纹和暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定。

现若在图1装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，从上下观察到的干涉条纹将（ ）

A ．变疏

B ．变密

C ．不变

D ．消失

10．关于薄膜干涉，下述说法中正确的是（ ）

A ．干涉条纹的产生是由于光在膜的前后两表面反射，形成的两列光波叠加的结果

B ．干涉条纹中的暗纹是由于上述两列反射光的波谷与波谷叠加的结果

C ．干涉条纹是平行等间距的平行线时，说明膜的厚度处处相等

D ．观察薄膜干涉条纹时，应在入射光的同一侧 11

现有一细光束垂直射到AO 面上，经玻璃砖反射、折射后，经OB 面平行返回，∠AOB 为0

135，圆的半径为r ，则入射点P 距圆心O 的距离为（ ）

A ．

4

r

B ．

2

r C ．0

sin 7.5r D ．0

sin15r

12．如图，P 是一偏振片，P 的透振方向（用带箭头的实

线表示）为竖直方向。下列四种入射光束中哪几种照射P 时能在P 的另一侧观察到透射光（ ） A ．太阳光

B ．沿竖直方向振动的光

C ．沿水平方向振动的光

D ．沿与竖直方向成450

角振动的光

选1在桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，

圆锥的轴（图中虚线）与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图所示。有一半径为r 的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的地面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合。已知玻璃的折射率为1.5，则光束在桌面上形成的光斑半径为（ ）

A 、r

B 、1.5r

C 、2r

D 、2.5r 选2光导纤维的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在

内芯中传播。以下关于光导纤维的说法正确的是（ ）

A 、内芯的折射率比外套大，光传播时在内芯与外套 的界面发生全反射

B 、内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射

C 、内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生折射

D 、内芯的折射率比外套相同，外套的材料有韧性，可以起保护作用

二、实验题 把答案填在题中的横线上或按题目要求答题。

13．（10分）某同学在测一厚度均匀的圆形玻璃的折射率时，先在白纸上画一与圆形玻璃

同半径的圆，圆心为O ，将玻璃平放在白纸上，使其边界与所画的圆重合。在玻璃一侧竖直插两枚大头针P 1和P 2，在另一侧按正确方法再插两枚大头针P 3和P 4，移去大头针和玻璃后，得图如下：

P 1

3

4

（1）从P 3和P 4一侧观察时，P 1、P 2、P 3、P 4应满足的关系为___________________； （2）完成光路图，并标明入射光线、玻璃内传播的光线、出射光线；

（3）用α和β表示出光线从玻璃射出空气时的入射

角和折射角

，则出玻璃的折射率为

P

_______________。

14．（7分）一单色光射入一折射率为2的玻璃圆球，当入射角为θ时，发现恰可在球外三个不同方向上看到折射出的光线，如图所示。则角θ为_______.

三、计算题 解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后的答案的不

能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 15．（10分）某水池实际深度为h ，垂直于水面往下看视深度是多少？（设水的折射率为n ）

16.为了测定水的折射率，某同学将一个高32cm ，底

面直径24cm 的圆筒内注满水，如图所示，这时从P 点恰能看到筒底的A 点．把水倒掉后仍放在原处，这时再从P 点观察只能看到B 点，B 点和C 点的距离为18cm ．由以上数据计算得水的折射率为多少?

17．如图所示是双缝干涉实验装置，屏上O 点到双

缝S 1、S 2的距离相等。当用波长为0.75μm 的单色光照射 时，P 是位于O 上方的第二条亮纹位置，若换用波长为0.6 μm 的单色光做实验，P 处是亮纹还是暗纹？在OP 之间共

有几条暗纹？

18．如图所示,横截面是直角三角形AB C 的三棱镜对红光的折

射率为n 1,对紫光的折射率为n 2.一束很细的白光由棱镜的

一个侧面AB 垂直射入,从另一个侧面AC 折射出来.已知棱镜的顶角∠A =30°,AC 边平行于光屏MN ,且与光屏的距离为L .求在光屏上得到的可见光谱的宽度.

选1如图，置于空气中的一不透明容器中盛满某种透明液体。容器底部靠近器壁处有一竖直放置的6.0cm 长的线光源。靠近线光源一侧的液面上盖有一遮光板，另一侧有一水平放置的与液面等高的望远镜，用来观察线光源。开始时通过望远镜不能看到线光源的任何一部分。将线光源沿容器底向望远镜一侧平移至某处时，通过望远镜刚好可能看到线光源底端。再将线光源沿同一方向移动8.0cm ，刚好可以看到其顶端。求此液体的折射率n 。

参考答案

A M N

13:P 3 P 4挡住 P 1 P 2的像；sin β/sin α 14:45

15．解：如图所示，设S 为水池底的一点光源.在由S 发出的光线中选取一条垂直于水面MN 的光线，由O 点射出，另一条光线与SO 成极小角度从S 射向水面A 点，由A 点远离法线折射到空气中，因入射角极小，故折射角也极小，进入眼中的两条折射光线的反向延长线交于S '点，该点即为我们看到的水池底部光点S 的像，像点S '点到水面的距离h '，即为视深度。由图中可以看出深

度变小了.得h '=

n

h 16：4/3

17．暗,3条（含P 处） 18：（

22

2

4n n -－

21

1

4n n -）L

选1解：当线光源上某一点发出的光线射到未被遮光板遮住的液面上时，射到遮光边缘Ｏ的那条光线的入射角最小。

若线光源底端在Ａ点时，望远镜内刚好可以看到此光源底端，设过Ｏ点液面的法线为ＯＯ1，则

α=∠1AOO ①

其中a 为此液体到空气的全反射临界角。由折射定律有

n

a 1

sin =

② 同理，若线光源顶端在Ｂ1点时，通过望远镜刚好可以看到此光源顶端，则α=∠1BOB 。设此时线光源底端位于Ｂ点。由图中几何关系可得

1

sin AB AB

a =

③ 联立②③式得

AB

BB AB n 2

1

2

+=

④

由题给条件可知

cm AB 0.8=，cm BB 0.61=

代入③式得 n =1.3

评分参考：，①式2分，②式１分，③式2分,⑤式2分（n =1.2－1.3都给这2分）

2019届高三物理二轮复习光的粒子性题型归纳

2019届高三物理二轮复习光的粒子性题型归纳 类型一、光的本性的认识 例1、关于光的本性，下列说法中正确的是（） A、关于光的本性，牛顿提出微粒说，惠更斯提出波动说，爱因斯坦提出光子说，它们 都说明了光的本性 B、光具有波粒二象性是指：既可以把光看成宏观概念上的波，也可以看成微观概念上 的粒子 C、光的干涉、衍射现象说明光具有波动性，光电效应说明光具有粒子性 D、光的波粒二象性是将牛顿的波动说和惠更斯的粒子说真正有机地统一起来 【思路点拨】理解光的本性，波动性的特征及代表人物，粒子性的特征及代表人物。 【答案】C 【解析】光具有波粒二象性，这是现代物理学关于光的本性的认识，光的波粒二象性不同于牛顿提出的微粒说和惠更斯的波动说，是爱因斯坦的光子说和麦克斯韦的电磁说的统一。光的干涉、衍射现象说明光具有波动性，光电效应说明光具有粒子性，故ABD错误，C对。【总结升华】光既有波动性，又具有粒子性，即光具有波粒二象性，这就是光的本性。 举一反三 【变式1】根据爱因斯坦的“光子说”可知（） A. “光子说”本质就是牛顿的“微粒说” B. 光的波长越大，光子的能量越小 C. 一束单色光的能量可以连续变化 D. 只有光子数很多时，光才具有粒子性 【答案】B 【解析】爱因斯坦的“光子说”与牛顿的“微粒说”本质不同，选项A错误。由 c E h λ =可 知选项B正确。一束单色光的能量不能是连续变化，只能是单个光子能量的整数倍，选项C 错误。光子不但具有波动性，而且具有粒子性，选项D错误。 【变式2】关于光的波粒二象性的说法中，正确的是（） A. 有的光是波，有的光是粒子 B. 光子与电子是同样的一种粒子 C. 光的波长越长，其波动性就越显著；波长越短，其粒子性就越显著 D. 光子的数量越少波动性就越显著；光子的数量越多粒子性就越显著

2016届高三物理一轮复习(知识点归纳与总结)：光的波动性(光的本性)

光的波动性(光的本性) 一、光的干涉 一、光的干涉现象 两列波在相遇的叠加区域，某些区域使得“振动”加强，出现亮条纹；某些区域使得振动减弱，出现暗条纹。振动加强和振动减弱的区域相互间隔，出现明暗相间条纹的现象。这种现象叫光的干涉现象。 二、产生稳定干涉的条件： 两列波频率相同，振动步调一致(振动方向相同) ，相差恒定。两个振动情况总是相同的波源，即相干波源 1.产生相干光源的方法（必须保证γ相同）。 ⑴利用激光 (因为激光发出的是单色性极好的光)； ⑵分光法(一分为二)：将一束光分为两束．．．．．．．频率和振动情况完全相同的光。( 这样两束光都来源于同一个光源,频率必然相等) 下面4个图分别是利用双缝、利用楔形薄膜、利用空气膜、利用平面镜形成相干光源的示意图 点(或缝)光源分割法：杨氏双缝(双孔)干涉实验；利用反射得到相干光源：薄膜干涉 2．双缝干涉的定量分析 如图所示，缝屏间距L 远大于双缝间距d ，O 点与双缝S 1和S 2等间距，则当双缝中发出光同时射到O 点附近的 P 点时，两束光波的路程差为 δ=r 2－r 1；由几何关系得：r 12 =L 2 +(x － 2 d )2 ， r 22=L 2+(x+ 2 d )2. 考虑到 L 》d 和 L 》x ，可得 δ= L dx .若光波长为λ， ⑴亮纹：则当δ=±k λ(k=0,1,2,…) 屏上某点到双缝的光程差等于波长的整数倍时，两束光叠加干涉加强； ⑵暗纹：当δ=±(2k －1)2 λ (k=0,1,2,…)屏上某点到双缝的光程差等于半波长的奇数倍时，两束光叠加干涉 减弱， 据此不难推算出： (1)明纹坐标 x=±k d L λ (k=0，1，2，…） (2)暗纹坐标 x=±(2k －1) d L ·2 λ (k=1，2，…） 第3课

高中物理竞赛基础：光的波动性

第二讲 物 理 光 学 §2.1 光的波动性 2.1.1光的电磁理论 19世纪60年代，美国物理学家麦克斯韦发展了电磁理论，指出光是一种电磁波，使波动说发展到了相当完美的地步。 2.1.2光的干涉 1、干涉现象是波动的特性 凡有强弱按一定分布的干涉花样出现的现象，都可作为该现象具有波动本性的最可靠最有力的实验证据。 2、光的相干迭加 两列波的迭加问题可以归结为讨论空间任一点电磁振动的力迭加，所以，合振动平均强度为 )cos(212212 221??-++=A A A A I 其中1A 、2A 为振幅，1?、2?为振动初相位。 ???? ?=-=+=-==-1 2121 21 2 )(,2,1,0,)12(,2,1,0,2A A j j j j 为其他值且??π??π?? 2cos 4)()(1 2222 2 1 221??-=-=+=A I A A I A A I 干涉相消干涉相加 3、光的干涉 (1)双缝干涉 在暗室里，托马斯·杨利用壁上的小孔得到一束阳光。在这束光里，在垂直光束方向里放置了两条靠得很近的狭缝的黑屏，在屏在那边再放一块白屏，如图2-1-1所示， 于是得到了与缝平行的彩色条纹；如果在双缝前放一块滤光片，就得到明暗相同的条纹。 A 、 B 为双缝，相距为d ，M 为白屏与双缝相距为l ，DO 为AB 的中垂线。屏上距离O 为x 的一点P 到双缝的距离， 阳光 图2-1-1

2 22222)2(,)2( d x l PB d x l PA ++=-+= dx PA PB PA PB 2)()(=+?- 由于d 、x 均远小于l ，因此PB+PA=2l ，所以P 点到A 、B 的光程差为： x l d PA PB = -=δ 若A 、B 是同位相光源，当δ为波长的整数倍时，两列波波峰与波峰或 波谷与波谷相遇，P 为加强点（亮点）；当δ为半波长的奇数倍时，两列波波峰与波谷相遇，P 为减弱点（暗点）。因此，白屏上干涉明条纹对应位置 为 )2,1,0( =?? ±=k d l k x λ暗条纹对应位置为)2,1,0()21( =?-±=k l d k x λ。其 中k =0的明条纹为中央明条纹，称为零级明条纹；k =1，2…时，分别为中央明条纹两侧的第1条、第2条…明（或暗）条纹，称为一级、二级…明（或暗）条纹。 相邻两明（或暗）条纹间的距离 λ d l x = ?。该式表明，双缝干涉所得到 干涉条纹间的距离是均匀的，在d 、l 一定的条件下，所用的光波波长越长， 其干涉条纹间距离越宽。 x l d ?= λ可用来测定光波的波长。 (2)类双缝干涉 双缝干涉实验说明，把一个光源变成“两相干光源”即可实现光的干涉。类似装置还有 ①菲涅耳双面镜： 如图2-1-2所示，夹角α很小的两个平面镜构成一个双面镜（图中α已经被夸大了）。点光源S 经双面镜生成的像1S 和2S 就是两个相干光源。 ②埃洛镜 如图2-1-3所示，一个与平面镜L 距离d 很小（数量级0.1mm ）的点光源S ，它的一部分光线 图2-1-3 图2-1-2

光的波动性 概率波 作业

17.3粒子的波动性17.4概率波。 填空题（理解基本概念） 1.光既具有波动性，又具有粒子性，即光具有___ _ ____。 (1)大量光子产生的效果往往显示出波动性，个别光子产生的效果往往显示粒子性。比如，干涉、衍射现象中， 如果用强光照射，在光屏上立刻就出现了干涉、衍射条纹，波动性体现了出来；如果用很微弱的光照射，在感光屏上就只能观察到一些分布毫无规律的光点，体现出了粒子性。但是如果在微弱的光照射时间加大的情况下，感光底片上光点的分布又会出现一定的规律性，倾向于干涉、衍射的分布规律。这些实验为人们认识光的波粒二象性提供了良好的证据。 (2)频率低的光波动性明显，频率高的光粒子性明显。 (3)光在传播时容易表现出波动性，在与其他物质相互作用时，容易表现出明显的粒子性。 (4)光子说不排斥波动性，光子的能量的计算公式中就包含着波动的因素——频率。 2．光子的能量ε和动量p可以表示为ε＝________和p＝________，它们是描述光的性质的 基本关系式，其中________是架起了粒子性与波动性之间的桥梁。 3．实物粒子也具有波动性，即每一个运动的粒子都与一个对应的________相联系，而且粒子 的能量ε和动量p跟它所对应的波的频率ν和波长λ之间，也像光子跟光波一样，遵从如下 关系ν＝________和λ＝________，这种与实物粒子相联系的波后来称为________，也叫做 物质波。 4．1927年戴维孙和G.P.汤姆孙分别利用________做了电子束衍射的实验，得到了衍射图样， 从而证实了电子的________。 5.任意时刻的确定的________和________以及时空中的确定的轨道，是经典物理学中粒子运 动的基本特征。与经典的粒子不同，经典的波在空间是________的，其特征是具有________ 和________，也就是具有时间的周期性。 6．光子在空间出现的概率可以通过________的规律确定。所以，从光子的概念上看，光波是 一种________波。 7．对于电子和其他微观粒子，由于同样具有________，所以与它们相联系的物质波也是 ________波。 光的波粒二象性 8.对光的认识，以下说法中正确的是( ) A．个别光子的行为表现为粒子性，大量光子的行为表现为波动性 B．光的波动性是光子本身的一种属性，不是光子之间的相互作用引起的 C．光表现出波动性时，就不具有粒子性了，光表现出粒子性时，就不具有波动性了 D．光的波粒二象性应理解为：在某种情境下光的波动性表现明显，在另外某种情境下，光的粒子性表现明显 9.关于对光的认识，下列说法正确的是( ) A．频率高的光是粒子，频率低的光是波 B．光有时是波，有时是粒子 C．光有时候表现出波动性，有时候表现出粒子性 D．光既是宏观概念中的波，也是宏观概念中的粒子 物质波的实验验证 10.关于物质波，下列认识中错误的是( ) A．任何运动的物体(质点)都伴随一种波，这种波叫物质波 B．X射线的衍射实验，证实了物质波假设是正确的

高三物理总复习 12.2光的波动性章节测试 鲁科版

高三物理总复习 12.2光的波动性章节测试 鲁科版 一、单项选择题 1．(2010年高考江苏卷)激光具有相干性好、平行度好、亮度高等特点，在科学技术和日常生活中应用广泛．下面关于激光的叙述正确的是( ) A ．激光是纵波 B ．频率相同的激光在不同介质中的波长相同 C ．两束频率不同的激光能产生干涉现象 D ．利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离 解析：选D.激光是横波，A 项错；光在不同介质中传播速度不同，波长也不同，B 项错；相干光的条件是频率相同，C 项错，D 项正确. 2．(2011年陕西汉中质检)下列有关光现象的说法中正确的是( ) A ．在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是光的色散现象 B ．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则干涉条纹间距变窄 C ．光纤通信应用了光的全反射原理 D ．光的偏振现象说明光是一种纵波 解析：选C.太阳光照射下的油膜出现的彩色花纹是从油膜上下两个表面反射出来的光线干涉的结果，不是色散，故A 项错误；在双缝干涉实验中，得到的条纹间距Δy ＝l d λ，若仅将入射光由绿光改为红光，光的波长λ变大，则条纹间距Δy 变宽，故B 项错误；光纤通信是利用全反射来传递光信号的，故C 项正确；光波是电磁波，是横波，故D 项错误． 3．(2011年上海模拟)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，屏上将呈现间距相等的条纹 解析：选B.白光作为光源，屏上将呈现彩色条纹，A 错；B 为红光的双缝干涉，图样为红黑相间，故B 正确；红光和紫光频率不同，不能产生干涉图样，C 错；遮住一条狭缝时，紫光将发生单缝衍射，形成不等间距的衍射图样，D 错误． 4．(2011年北京石景山模拟)在信息技术迅猛发展的今天，光盘是存储信息的一种重要媒介．光盘上的信息通常是通过激光束来读取的．若激光束不是垂直投射到盘面上，则光线在通过透明介质层时会发生偏折而改变进行的方向，如图所示．下列说法正确的是( ) A ．图中光束①是红光，光束②是蓝光 B ．在光盘的透明介质层中，光束①比光束②传播速度更快 C ．若光束①②先后通过同一单缝衍射装置，光束①的中央亮纹比光束②的窄 D ．若光束①②先后通过同一双缝干涉装置，光束①的条纹宽度比光束②的宽 解析：选C.由图可知，光束①的折射率大于光束②的折射率，即n 1＞n 2，而n 红＜n 蓝，选项

2018版高考物理二轮(江苏专版)教师用书：第一部分 专题十四 振动和波动 光及光的波动性 Word版含解析

专题十四 振动和波动 光及光的波动性 考点1| 振动与波动的综合应用 难度：中档题 题型：选择题、填空题和计 算题 五年4考 (对应学生用书第79页) 1．(2015·江苏高考T 12(B)(1)(2))(1)(多选)一渔船向鱼群发出超声波，若鱼群正向渔船靠近，则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比( ) 【导学号：17214203】 A ．波速变大 B ．波速不变 C ．频率变高 D ．频率不变

(2)用2×106 Hz 的超声波检查胆结石，该超声波在结石和胆汁中的波速分别为2 250 m/s 和1 500 m/s ，则该超声波在结石中的波长是胆汁中的________倍．用超声波检查胆结石是因为超声波的波长较短，遇到结石时________(选填“容易”或“不容易”)发生衍射． 【解析】 (1)渔船与鱼群发生相对运动，被鱼群反射回来的超声波的速度大小不变；由多普勒效应知，反射回来的超声波的频率变高，故选项B 、C 正确． (2)由v ＝λf 知，超声波在结石中的波长λ1＝v 1f ，在胆汁中的波长λ2＝v 2f ，则波 长之比：λ1λ2＝v 1v 2 ＝1．5． 超声波遇到结石时，其波长远小于结石的线度，则超声波遇到结石时不容易发生衍射现象． 【答案】 (1)BC (2)1．5 不容易 2．(2017·江苏高考T 12(B)(2))野生大象群也有自己的“语言”．研究人员录下象群“语言”交流时发出的声音，发现以2倍速度快速播放录音时，能听到比正常播放时更多的声音．播放速度变为原来的2倍时，播出声波的______(选填“周期”或“频率”)也变为原来的2倍，声波传播速度________(选填“变大”“变小”或“不变”)． 【解析】 播放速度加倍，其频率加倍，但声波传播速度由介质决定，与频率无关． 【答案】 频率 不变 3．(2014·江苏高考T 12(B)(2))在“探究单摆的周期与摆长的关系”实验中，某同学准备好相关实验器材后，把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度后释放，同时按下秒表开始计时，当单摆再次回到释放位置时停止计时，将记录的这段时间作为单摆的周期．以上操作中有不妥之处，请对其中两处加以改正． 【解析】 ①应在摆球通过平衡位置时开始计时；②应测量单摆多次全振动的时间，再计算出周期的测量值．(或在单摆振动稳定后开始计时) 【答案】 见解析 4．(2013·江苏高考T 12(B)(1))如图14-1所示的装置，弹簧振子的固有频率是4 Hz ．现匀速转动把手，给弹簧振子以周期性的驱动力，测得弹簧振子振动达到稳定时

高三物理 (基础考点归纳+重难点突破+随堂检测)《光的波动性 电磁波 相对论》教学一体练

光 的 干 涉 高三物理 （基础考点归纳+重难点突破+随堂检测）《光的波动 性 电磁波 相对论》教学一体练 1.条件 两列光的频率相同，相位和振动情况都完全相同的光相遇． 2．典型的干涉实验 (1)双缝干涉 ①产生明暗条纹的条件：双缝处光振动情况完全相同，光屏上某点与两个狭缝的路程差是光波波长的整数倍或是半波长的偶数倍处出现亮条纹，与两个狭缝的路程差是半波长的奇数倍处出现暗条纹． ②条纹的特点：相邻亮条纹(或暗条纹)的间距相等，且Δx ＝l d λ，其中λ为波长，d 为双缝间距，l 为缝到屏的距离．实验装置不变的条件下，红光干涉条纹的间距最大，紫光的干涉条纹间距最小；若换用白光，在屏上得到彩色条纹、且中央为白色． (2)薄膜干涉 ①薄膜干涉：利用薄膜(如肥皂膜)前后两表面的反射光波相遇而形成的干涉． ②图样特点：同一条亮(或暗)条纹对应薄膜厚度相等． 单色光在肥皂膜上(上薄下厚)形成水平状的明暗相间的条纹，白光入射时形成彩色条纹． 【针对训练】 1．(2012·上海高考)如图12－4－1为红光或紫光通过双缝或单缝所呈现的图样，则 ( ) 图12－4－1 A ．甲为紫光的干涉图样 B ．乙为紫光的干涉图样 C ．丙为红光的干涉图样 D ．丁为红光的干涉图样 【解析】 红光比紫光的波长大．根据Δx ＝L d λ，紫光的干涉条纹较窄，故A 错误，B 正确．而丙、丁是单缝衍射图样，故C 、D 错误． 【答案】 B 光 的 衍 射 1.光发生明显衍射的条件 当障碍物的尺寸可以跟光的波长相比，甚至比光的波长还小的时候，衍射现象才会明显． 2．衍射条纹的特点 单色光的衍射图样为中间宽且亮的单色条纹，两侧是明暗相间的条纹，条纹宽度比中央窄且暗；白光的衍射图样为中间宽且亮的白色条纹，两侧是渐窄且暗的彩色条纹． 3．泊松亮斑 当光照到不透明的小圆板上，在圆板的阴影中心出现亮斑(在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环 光 的 偏 振 1.自然光

光的传播及其本性

光的传播及其本性

卓尔教育个性化辅导授课案 学员编号：年级：高三学员姓名：辅导科目物理第 6 课时 课题 高中部分第十七讲：光的传播及其本性 教学目标1光的反射定律 2光疏介质和光密介质 3凸、凹透镜 4透镜成像公式 4波的干涉与衍射现象 5波粒二象性及物质波 重 点、难点 波的干涉与衍射现象的理解 教学内容

一、 光源和光的直线性 光的直线传播 1、几个概念 ①光源：能够发光的物体 ②点光源：忽略发光体的大小和形状，保留它的发光性。（力学中的质点，理想化） ③光能：光是一种能量，光能可以和其他形式的能量相互转化（使被照物体温度升高，使底片感光、热水器电灯、蜡烛、太阳万物生长靠太阳、光电池） ④光线：用来表示光束的有向直线叫做光线，直线的方向表示光束的传播方向，光线实际上不存在，它是细光束的抽象说法。（类比：磁感线 电场线） ⑤实像和虚像 点光源发出的同心光束被反射镜反射或被透射镜折射后，若能会聚在一点，则该会聚点称为实像点；若被反射镜反射或被透射镜折射后光束仍是发散的，但这光束的反向延长线交于一点，则该点称为虚像点．实像点构成的集合称为实像，实像可以用光屏接收，也可以用肉眼直接观察；虚像不能用光屏接收，只能用肉眼观察． 2．光在同一种均匀介质中是沿直线传播的 注意前提条件：在同一种介质中，而且是均匀介质。否则，可能发生偏折。如光从空气斜射入水中（不是同一种介质）；“海市蜃楼”现象（介质不均匀）。 点评：光的直线传播是一个近似的规律。当障碍物或孔的尺寸和波长可以比拟或者比波长小时， l h x v

将发生明显的衍射现象，光线将可能偏离原来的传播方向。 二、反射定律 反射定律 光射到两种介质的界面上后返回原介质时，其传播规律遵循反射定律．反射定律的基本内容包含如下三个要点： ① 反射光线、法线、入射光线共面； ② 反射光线与入射光线分居法线两侧； ③ 反射角等于入射角，即 2 1θθ= 2．平面镜成像的特点——平面镜成的像是正立等大的虚像，像与物关于镜面对称 3．光路图作法——根据成像的特点，在作光路图时，可以先画像，后补画光路图。 4．充分利用光路可逆——在平面镜的计算和作图中要充分利用光路可逆。（眼睛在某点A 通过平面镜所能看到的范围和在A 点放一个点光源，该点光源发出的光经平面镜反射后照亮的范围是完全相同的。） 5．利用边缘光线作图确定范围 三、折射与折射率 折射定律 (荷兰 斯涅尔) 光射到两种介质的界面上后从第一种介质进入第二种介质时，其传播规律遵循折射定律．折射定律的基本内容包含如下三个要点： ① 折射光线、法线、入射光线共面； ② 折射光线与入射光线分居法线两侧； ③ 入射角的正弦与折射角的正弦之比等于常数，即n =2 1 sin sin θθ S S M P i r

高三物理复习-光的波动性 光的偏振 光的电磁波学说

一、考点聚焦 ? 光本性学说的发展简史 Ⅰ级要求 ? 光的干涉现象，双缝干涉，薄膜干涉。双缝干涉的条纹间距与波长的关系 Ⅰ级要求 ? 光的衍射 Ⅰ级要求 ? 光的偏振 Ⅰ级要求 ? 光谱和光谱分析。红外线、紫外线、X 射线、γ射线以及它们的应用。光的电磁本性。电磁波谱 Ⅰ级要求 二、知识扫描 1．十七世纪，关于光的本性形成了两种学说，一种是牛顿主张的微粒说，另一种是惠更斯提出的波动说。光的_干涉__证实光具有波动性。麦克斯韦首先从理论上提出光是一种电磁波。赫兹用实验加以证实。 2．两列波长相同的单色光在相互覆盖的区域发生叠加，会出现明暗相间的条纹，如果是白光，则会出现彩色条纹，这种现象称为光的干涉。相干光源的条件是两光源频率相同。获得相干光的办法是：把一个点光源（或线光源）发出的光分为两列光。 3．明纹之间或暗纹之间的距离总是相等的，根据公式λ=?d L x ，在狭缝间距离和狭缝与屏距离都不变的条件下，条纹的间距跟波长成正比。在波长不变的条件下，当狭缝与屏的距离增大或狭缝间的距离减小时，条纹的间距增大。

4．光离开直线路径绕到障碍物阴影里去的现象，叫光的衍射。产生明显衍射的条件：障碍物或孔的尺寸可以跟光的波长相比甚至比光的波长还要小。且障碍物尺寸比波长越小，衍射越明显。5．横波只沿着某一特定的方向振动，称为波的偏振，光的偏振现象说明光是横波。通过偏振片的光波，在垂直于传播方向的平面上，只沿着一个特定的方向振动，称为偏振光。 6．按频率从大到小的顺序组成的电磁波谱，其产生机理与主要作用如下表： 电磁波产生机理主要作用 电路中自由电子周期性振荡 广播、电视 无线电波 而产生 红外线原子的外层电子受激而产生热作用 可见光原子的外层电子受激而产生视觉作用色彩效应 化学作用生理作用荧紫外线原子的外层电子受激而产生 光效应 伦琴射线原子的内层电子受激而产生医用透视 r射线原子核受激而产生穿透作用 三、好题精析 例1：一束复色可见光射到置于空气中的平板玻璃 上，穿过玻璃后从下表面射出，变为a、b两束

光的传播(几何光学)规律

/ 光的传播(几何光学)规律 课题： 光的直线传播．光的反射 一、光源 1．定义：能够自行发光的物体． 2．特点：光源具有能量且能将其它形式的能量转化为光能，光在介质中传播就是能量的传播． 二、光的直线传播 1．光在同一种均匀透明的介质中沿直线传播，各种频率的光在真空中传播速度：C ＝3×108m/s ； 各种频率的光在介质中的传播速度均小于在真空中的传播速度，即 v

2020届高考物理人教版一轮复习章节练习：第14章 第4节 光的波动性 电磁波

(建议用时：40分钟) 一、选择题 1．(2019·广东湛江一中等四校联考)下列说法中正确的是() A．交通警示灯选用红色是因为红光更容易穿透云雾烟尘 B．光在同一种介质中沿直线传播 C．用光导纤维束传输图象信息利用了光的全反射 D．让蓝光和绿光通过同一双缝干涉装置，形成的干涉条纹间距较大的是绿光 E．围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音是多普勒效应 解析：选ACD.交通警示灯选用红色是因为红光的波长较长，更容易穿透云雾烟尘，选项A正确；光在同一种均匀介质中沿直线传播，选项B错误；用光导纤维束传输图象信息 利用了光的全反射，选项C正确；根据条纹间距表达式Δx＝l d λ可知，因为绿光的波长大于蓝光，故让蓝光和绿光通过同一双缝干涉装置，形成的干涉条纹间距较大的是绿光，选项D 正确；围绕振动的音叉转一圈会听到忽强忽弱的声音是声波的干涉现象，选项E错误．2．(2019·福建三明质量检查)下列说法正确的是() A．偏振光可以是横波，也可以是纵波 B．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象 C．光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理 D．X射线在磁场中能偏转，穿透能力强，可用来进行人体透视 E．声源与观察者相对靠近时，观察者所接收的频率大于声源振动的频率 解析：选BCE.偏振是横波的特有现象，光的偏振现象说明光是横波，故A错误；照相机的镜头上的增透膜是光的干涉现象，故B正确；用光导纤维传播信号是利用了光的全反射，C正确；X射线穿透力较强，但它不带电，不能在磁场中偏转，故D错误；根据多普勒效应可知声源与观察者相对靠近时，观察者所接收的频率大于声源振动的频率，E正确．3．(2019·安徽屯溪一中模拟)下列说法正确的是() A．光波在介质中传播的速度与光的频率无关 B．雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是由光的干涉形成的 C．杨氏双缝干涉实验中，当两缝间的距离以及挡板和屏的距离一定时，红光干涉条纹的相邻条纹间距比蓝光干涉条纹的相邻条纹间距小 D．光的偏振特征说明光是横波 E．狭义相对论认为在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的 解析：选BDE.光的传播速度由介质的本身性质与频率共同决定，所以光波在介质中传播的速度与光的频率有关，故A错误；油膜形成的彩色条纹，是由膜的前后表面反射光，

知识讲解 光的波动性

物理总复习：光的波动性 编稿：李传安 审稿： 【考纲要求】 1、知道光的干涉条件及现象； 2、知道薄膜干涉的相关应用； 3、知道光的衍射及偏振现象，了解其相关应用； 4、知道光的干涉和衍射的区别与联系； 5、能利用光的干涉实验测定光的波长。 【知识网络】 【考点梳理】 考点一、光的干涉 要点诠释： 1、1801年，英国物理学家托马斯·杨通过双缝实验成功地观察到了光的干涉现象，证明了光的确是一种波。 2、光的干涉现象 在两列光波的叠加区域，某些区域相互加强，出现亮纹，某些区域相互减弱，出现暗纹，且加强和减弱的区域相间，即亮纹和暗纹相间的现象。 3、干涉条件 光的干涉的条件是有两个振动情况总是相同的波源，即相干波源。（相干波源的频率必须相同）。 形成相干波源的方法有两种：①利用激光（因为激光发出的是单色性极好的光）。②设法将同一束光分为两束（这样两束光都来源于同一个光源，因此频率必然相等）。 下面四个图分别是利用双缝、利用楔形薄膜、利用空气膜、利用平面镜形成相干光源的示意图。 4、干涉区域内产生的亮、暗纹 亮纹：屏上某点到双缝的光程差等于波长的整数倍， 即n δλ=（n=0，1，2，3，……） 暗纹：屏上某点到双缝的光程差等于半波长的奇数倍， 即(21)2n λ δ=-（n=0，1，2，3，……） 相邻亮纹（暗纹）间的距离L x d λ?=，x λ?∝。用此公式可以测定单色光的波长。 用白光作双缝干涉实验时，由于白光内各种色光的波长不同，干涉条纹间距不同，所以

屏的中央是白色亮纹，两边出现彩色条纹。 5、薄膜干涉 当光照射到薄膜上时，可以看到在薄膜上出现明暗相间的条纹。当入射光是白光时，得到彩色条纹，当入射光是单色光时，得到单色条纹。 参与薄膜干涉的两列光是分别从薄膜的前表面和后表面反射出来的两列光。用薄膜干涉可以检查工件表面是否平整，在透镜表面涂上增透膜以增大透射光。 薄膜干涉中的色散： （1）成因：由膜的前后表面反射回来的光叠加的结果，所以观察时只能在光源的同侧才能看到。 （2）形状：明暗相间的条纹。纹的亮暗与膜的厚度有关。 考点二、光的衍射 要点诠释： 1、光离开直线路径绕到障碍物阴影里去的现象叫光的衍射。 2、产生明显衍射现象的条件 障碍物（或孔）的尺寸可以跟光的波长相比，甚至比波长还小。 关于衍射的表述一定要准确（区分能否发生衍射和能否发生明显衍射）。各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射。 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）。 4、衍射与干涉的比较 干涉和衍射是波的特征，光的干涉和衍射现象证明了光具有波动性，波长越大，干涉和衍射现象就越明显，也越容易观察到干涉和衍射现象。 考点三、光的偏振激光 要点诠释： （一）光的偏振 1、光的偏振 自然光是指在垂直于光的传播方向上，各个方向强度相同。偏振光是指在垂直于光的传播方向的平面上，只沿某个特定方向振动。 光的偏振现象说明光波是横波。

高考物理一轮复习 14.3 光的波动性(光的本性)总教案

光的波动性(光的本性) 一、光的干涉 一、光的干涉现象 两列波在相遇的叠加区域，某些区域使得“振动”加强，出现亮条纹；某些区域使得振动减弱，出现暗条纹。振动加强和振动减弱的区域相互间隔，出现明暗相间条纹的现象。这种现象叫光的干涉现象。 二、产生稳定干涉的条件： 两列波频率相同，振动步调一致(振动方向相同)，相差恒定。两个振动情况总是相同的波源，即相干波源 1.产生相干光源的方法（必须保证γ相同）。 ⑴利用激光 (因为激光发出的是单色性极好的光)； ⑵分光法(一分为二)：将一束光分为两束．．．．．．．频率和振动情况完全相同的光。(这样两束光都来源于同一个光源,频率必然相等) 下面4个图分别是利用双缝、利用楔形薄膜、利用空气膜、利用平面镜形成相干光源的示意图 点(或缝)光源分割法：杨氏双缝(双孔)干涉实验；利用反射得到相干光源：薄膜干涉 利用折射得到相干光源： 2．双缝干涉的定量分析 如图所示，缝屏间距L 远大于双缝间距d ，O 点与双缝S 1和S 2等间距，则当双缝中发出光同时射到O 点 附近的P 点时，两束光波的路程差为 δ=r 2－r 1；由几何关系得：r 12=L 2+(x －2d )2， r 22=L 2+(x+2 d )2. 考虑到 L 》d 和 L 》x ，可得 δ= L dx .若光波长为λ， ⑴亮纹：则当δ=±k λ(k=0,1,2,…) 屏上某点到双缝的光程差等于波长的整数倍时，两束光叠加干涉加强； ⑵暗纹：当δ=±(2k －1)2 λ (k=0,1,2,…)屏上某点到双缝的光程差等于半波长的奇数倍时，两束光叠加干涉减弱， 据此不难推算出： (1)明纹坐标 x=±k d L λ (k=0，1，2，…） (2)暗纹坐标 x=±(2k －1) d L ·2 λ (k=1，2，…） S 1 S d S a c b

光的波动性单元知识总结

本章教材是根据教学大纲必修加选修物理课所规定的教学内容和要求编写的，与原教材相比，增加了一节新的内容——光的偏振．本章内容基本上是按照人类对光的本性的认识过程展开的．光的干涉和衍射实验的成功证明了光具有波动性，并推动了光的波动学说的发展．光的电磁说揭示了光现象的电磁本质．光电效应现象的发现，又确凿无疑地说明了光还具有粒子性，最终使人们认识到光具有波粒二象性．本章主要介绍光的波动性． 本章内容大多是学生在生活中不大熟悉的，都需要经过抽象思维，才能理解现象的本质．因此，本章的学习应特别注意在认真观察实验事实的基础上加强抽象思维能力的培养．例如：在光的干涉学习中，同学们应该充分观察干涉图样，再类比前面讲过的机械波，应用波的叠加知识进行分析、推理，理解图样是怎样形成的．对于光的本性的学习应按照人们对光的本性的认识过程来进行，通过光的干涉、衍射现象了解光是一种波，了解光的波动性在科学技术上的应用，了解光的电磁说及电磁波谱的初步知识，了解红外线、紫外线、X 射线、γ射线的产生机理及应用． 在所列的知识点中，高考的要求程度都是A 级。所以对该部分内容以识记为主并辅助理解．在历年的高考试题中，有关本章的内容多以选择或填空题的形式出现．命题频率较高的是光的干涉、衍射，其次是波长、波速和频率的关系，有时还与几何光学中的知识结合起来进行考查． 单元划分，本章可分为四个单元 第一单元：第一、第二节，讲光的干涉和衍射 第二单元：第三节，讲光的电磁说，电磁波谱 第三单元：第四节，讲光的偏振，进一步说明光是横波，是电磁波 第四单元：第五节，介绍激光 【知识结构网络】 ?????????????????????????电磁波谱 光的电磁说亮斑圆孔、圆板衍射、泊松单缝衍射 产生明显衍射的条件光的衍射薄膜干涉双缝干涉产生干涉的条件光的干涉光的波动性 【物理思想方法】 (1)类比法：通过类比光和电磁波在传播速度、反射、折射、干涉、衍射等方面都具有相同的性质，麦克斯韦综合各种情况提出光的电磁理论：光是一种电磁波．

高三物理复习-光的反射和折射光的波动性总结综合与拓展

14.4 综合、总结与拓展 一、知识地图

二、应考指要

本章高考内容分为《光的反射和折射》和《光的波动性》两部分。前者属几何光学，后者属物理光学，在新大纲中增加了光的偏振这一考点，本讲所占分约为全卷的8％。 光的直线传播、光的反射定律、光的折射定律是光传播的基本规律，平面镜成像、棱镜色散偏移等光现象是这些基本规律的应用，高考试题多是从分析、确定像的位置、性质、光线的传播方向、观察像或物的范围等方面，通过作光路图、计算等方式来考查学生对基本规律的理解和掌握。 《光的波动性》知识单元以对光的本性的认识为线索，介绍了近代物理光学的一些初步理论，以及建立这些理论的实验基础和一些重要的物理现象．如光的波动说，干涉现象，衍射现象，双缝干涉，薄膜干涉，单缝衍射；光的电磁说，电磁波谱；光的波动性的不少实验现象，只是从理论上作了初步的解释，或者就是从实验现象观察的结果，没有严格的推导．例如干涉条纹的间距与光波波长的关系，公式推导课本上已删掉，但仍有这方面的内容，这就要求我们在复习这部分知识时，必须重视有关实验．另一方面要注意这些知识的实际应用，如增透膜、劈尖干涉等．这些应用可以结合实例来考查基本知识，是应用型题、能力型题的出题点。 三、好题精析 例1：如图所示，两平面镜AO、BO相交于O， 镜前有一发光点S，S与镜之间有一挡光物P， 试用作图法确定能从镜AO中看到S的像S/ 和从镜BO中看到S的像S// 时，人眼分别所处的空间范围，然后指出能同时看到两个像S/ 和S// 时，人眼所处的空间范围．

解析：人眼能从平面镜AO中看到s的像s/ 的条 件是S发出、并经平面镜AO反射的光能进入 人眼．换言之，人眼必需处于S发出并经平 面镜AO反射后，反射光所能射向的空间范 围．因为这一范围必然存在恰好包围这一范 围的边界光线，所以勿须每条光线都去考虑，只须找到包围这一范围的两条边界光线即可．要找到这两条边界光线，就必需确定它们分别对应的两条入射光线，这两条入射光线就是镜边缘的入射光线和障碍物的擦边入射光线． 点评：平面镜前有障碍，观察范围作图以镜边缘光线和障碍物擦过光线为思维起点。 例2：已知各种不同玻璃的折射率有所差别， 但都在1.5～1.9之间。现在有一块在实验 室用来测定玻璃折射率的玻璃砖，将它如 图放在一张报纸上，那么从它的侧面（图 中有阴影的一面）能否看到报纸上的字？ 为什么？ 解析：设能从侧面看到字，字发出的光折射光路如图所示，则应该有α＜β，β＜θ0，而α+β=90o，故临界角θ0＞45o，n＜2。不能看到报纸上的字。 点评：看到报纸上的字的物理含义是从报纸上发出的光能进入人眼，本题的推理运用了反证法的思想。

光的波动性

光的波动性 一、光的干涉 一、光的干涉现象 两列波在相遇的叠加区域，某些区域使得“振动”加强，出现亮条纹；某些区域使得振动减弱，出现暗条纹。振动加强和振动减弱的区域相互间隔，出现明暗相间条纹的现象。这种现象叫光的干涉现象。 二、产生稳定干涉的条件： 两列波频率相同，振动步调一致(振动方向相同)，相差恒定。两个振动情况总是相同的波源，即相干波源 1.产生相干光源的方法（必须保证γ相同）。 ⑴利用激光 (因为激光发出的是单色性极好的光)； ⑵分光法(一分为二)：将一．束光分为两束．．．．．．频率和振动情况完全相同的光。(这样两束光都来源于同一个光源,频率必然相等) 下面4个图分别是利用双缝、利用楔形薄膜、利用空气膜、利用平面镜形成相干光源的示意图 点(或缝)光源分割法：杨氏双缝(双孔)干涉实验；利用反射得到相干光源：薄膜干涉 利用折射得到相干光源： 2．双缝干涉的定量分析 如图所示，缝屏间距L 远大于双缝间距d ，O 点与双缝S 1和S 2等间距，则当双缝中发出光同时射到O 点附近的P 点时，两束光波的路程差为 δ=r 2－r 1；由几何关系得：r 12=L 2+(x －2 d )2， r 22=L 2+(x+2 d )2. 考虑到 L 》d 和 L 》x ，可得 δ= L dx .若光波长为λ， ⑴亮纹：则当δ=±k λ(k=0,1,2,…) 屏上某点到双缝的光程差等于波长的整数倍时，两束光叠加干涉加强； ⑵暗纹：当δ=±(2k －1)2 λ (k=0,1,2,…)屏上某点到双缝的光程差等于半波长的奇数倍时，两束光叠加干 涉减弱， 据此不难推算出： (1)明纹坐标 x=±k d L λ (k=0，1，2，…） (2)暗纹坐标 x= ±(2k －1) d L ·2 λ (k=1，2，…） 测量光波长的方法 (3)条纹间距[相邻亮纹(暗纹)间的距离] △x= d L λ. (缝屏间距L ，双缝间距d)

高考物理考点分类解析十六、光的波动性和微粒性

高考物理考点分类解析十六、光的波动性和微粒性 1.光本性学说的发展简史 （1）牛顿的微粒说:认为光是高速粒子流.它能解释光的直进现象，光的反射现象. （2）惠更斯的波动说:认为光是某种振动，以波的形式向周围传播.它能解释光的干涉和衍射现象. 2、光的干涉 b d c S 光的干涉的条件是：有两个振动情况总是相同的波源，即相干波源。（相干波源的频率必须相同）。形成相干波源的方法有两种：⑴利用激光（因为激光发出的是单色性极好的光）。 ⑵设法将同一束光分为两束（这样两束光都来源于同一个光源，因此频率必然相等）。下面4个图分别是利用双缝、利用楔形薄膜、利用空气膜、利用平面镜形成相干光源的示意图。 2.干涉区域内产生的亮、暗纹 ⑴亮纹：屏上某点到双缝的光程差等于波长的整数倍，即δ= nλ（n=0，1，2，……） ⑵暗纹：屏上某点到双缝的光程差等于半波长的奇数倍，即δ=（n=0，1，2，……） 相邻亮纹（暗纹）间的距离。用此公式可以测定单色光的波长。用白光作双缝干涉实验时，由于白光内各种色光的波长不同，干涉条纹间距不同，所以屏的中央是白色亮纹，两边出现彩色条纹。 3.衍射----光通过很小的孔、缝或障碍物时，会在屏上出现明暗相间的条纹，且中央条纹很亮，越向边缘越暗。 ⑴各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射。 ⑵发生明显衍射的条件是：障碍物（或孔）的尺寸可以跟波长相比，甚至比波长还小。（当障碍物或孔的尺寸小于0.5mm时，有明显衍射现象。） ⑶在发生明显衍射的条件下当窄缝变窄时亮斑的范围变大条纹间距离变大，而亮度变暗。 4、光的偏振现象：通过偏振片的光波，在垂直于传播方向的平面上，只沿着一个特定的方向振动，称为偏振光。光的偏振说明光是横波。 5.光的电磁说 ⑴光是电磁波（麦克斯韦预言、赫兹用实验证明了正确性。） ⑵电磁波谱。波长从大到小排列顺序为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。各种电磁波中，除可见光以外，相邻两个波段间都有重叠。 各种电磁波的产生机理分别是：无线电波是振荡电路中自由电子的周期性运动产生的；红外线、可见光、紫外线是原子的外层电子受到激发后产生的；伦琴射线是原子的内层电子受到激发后产生的；γ射线是原子核受到激发后产生的。 ⑶红外线、紫外线、X射线的主要性质及其应用举例。 中国最大的教育门户网站E度高考网https://www.wendangku.net/doc/188946959.html,

实验十四 波动光学综合实验 - 卓越课程中心

实验十四 波动光学综合实验 1801年英国科学家杨（T. Young）通过双缝干涉实验证实了光的波动性。以光的波动性质为基础研究光的传播现象的光学称为波动光学，它涉及光的干涉、衍射和偏振等现象。波动光学的研究成果使人们对光的本性的认识得到了深化。在应用领域，以干涉原理为基础的干涉计量术为人们提供了精密测量和检验的手段，其精度提高到前所未有的程度；衍射理论指出了提高光学仪器分辨本领的途径；衍射光栅已成为分离光谱线以进行光谱分析的重要色散元件；各种偏振器件和仪器可对晶体和溶液进行检验和测量，等等。所有这些构成了应用光学的主要内容。在生命科学领域，荧光偏振技术已用于研究分子之间的相互作用，以及分子与所处环境的相互作用，这里的环境可以小至核酸和蛋白结构，大至整个细胞。20世纪50年代开始，特别在激光器问世后，从光的波动性出发又发展出光学信息处理、全息术、纤维光学和非线性光学等新的分支，大大地扩展了波动光学的研究和应用范围。 本实验通过对光的干涉、衍射、偏振进行实验观测，以加深对光的波动理论的理解。 实验原理 一、光的干涉现象 从两个完全独立的普通光源发出的光波不能产生干涉现象。要产生光的干涉现象需要获得相干光源，通常是把由同一光源发出的光分成两个或两个以上的相干光束，使它们经过不同路径后再相遇以产生干涉。产生相干光的方式有两种：以杨氏双缝干涉实验为代表的分波阵面法和以牛顿环（详见实验七）为代表的分振幅法。 二、夫琅禾费衍射现象 当光源和观察屏都距离狭缝或圆孔无限远或相当于无限远时，所产生的衍射为夫琅禾费衍射。由于实验中使用的激光束具有良好的方向性，发出的光束发散角很小，可视为平行光。将其照射在狭缝上，根据惠更斯-菲涅耳原理，狭缝上每一点都可看成是发射子波的新波源。由于子波相干叠加，当观察屏放置在距狭