第四章

光高中物理選必一?人教版第1節(jié)光的折射01第2節(jié)全反射02第3節(jié)光的干涉03第二章

單元復(fù)習(xí)第4節(jié)實(shí)驗(yàn)：用雙縫干涉測量光的波長04第5節(jié)光的衍射05第6節(jié)光的偏振

激光06本章思維導(dǎo)圖本章思維導(dǎo)圖本章思維導(dǎo)圖本章思維導(dǎo)圖本章思維導(dǎo)圖第1節(jié)光的折射第四章光

單元復(fù)習(xí)一、光的折射C例1.如圖所示，一束激光照射在橫截面為正方形的透明玻璃柱上，光線與橫截面平行，則透過玻璃柱的光線可能是圖中的(

)A．①

B．②

C．③

D．④

一、光的折射解析

當(dāng)光從空氣(真空)射入玻璃時，折射角小于入射角，由圖可排除①②；當(dāng)光從玻璃射入空氣(真空)時，折射角大于入射角，且折射光線與入射光線分居法線的兩側(cè)，由圖可知可排除④，應(yīng)選③.一、光的折射1．在反射、折射現(xiàn)象中，光路都是可逆的．2．光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時，傳播方向一般要發(fā)生變化，但并非一定要變化；當(dāng)光垂直分界面入射時，光的傳播方向就不會變化．一、光的折射

應(yīng)用折射定律應(yīng)注意的問題(1)應(yīng)用光的反射定律和折射定律討論問題時，應(yīng)先作好光路圖，確定好界面和法線．(2)入射角、折射角、反射角均以法線為標(biāo)準(zhǔn)來確定，而不能以界面為標(biāo)準(zhǔn)．B一、光的折射例2.如圖所示，井口大小和深度均相同的兩口井，一口是枯井(圖甲)，一口是水井(圖乙，水面在井口之下)，兩井底部各有一只青蛙，則(

)A．水井中的青蛙覺得井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星B．枯井中的青蛙覺得井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星C．水井中的青蛙覺得井口小些，晴天的夜晚，枯井中的青蛙能看到更多的星星D．兩只青蛙覺得井口一樣大，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星一、光的折射解析

由于井口邊沿的約束，青蛙能看到的范圍有限，作出過兩口井的邊界光線如圖所示．由圖可看出α>γ，所以枯井中的青蛙覺得井口大些；β>α，所以水井中的青蛙能看到更多的星星，故B正確，A、C、D錯誤．二、折射率二、折射率二、折射率二、折射率1．折射率的定義式中θ1為真空(空氣)中的光線與法線的夾角，不一定是入射角；θ2為介質(zhì)中的光線與法線的夾角，也不一定是折射角．2．介質(zhì)的折射率與介質(zhì)的密度沒有必然的聯(lián)系．密度大，折射率未必大，如水和酒精，水的密度較大，但水的折射率較?。⒄凵渎识?、折射率ACD例4.(多選)美麗的彩虹是由于太陽光照射在眾多微小的“水球”而發(fā)生的反射和折射現(xiàn)象．如圖所示是某一均勻介質(zhì)球的截面圖，AB、CD是該介質(zhì)球的兩條直徑，∠AOC＝60°，一束激光以平行于AB的方向從C點(diǎn)射入介質(zhì)球，經(jīng)過一次折射打到B點(diǎn)．設(shè)光在空氣中的傳播速度為c，則 (

)二、折射率三、測量玻璃的折射率一．注意事項(xiàng)(1)玻璃磚的上折射面必須與直線aa′嚴(yán)格對齊，才能準(zhǔn)確地確定法線，準(zhǔn)確地畫出入射角和折射角．(2)實(shí)驗(yàn)時，盡可能將大頭針豎直地插在紙上，且P1和P2之間、P2和O之間、P3和P4之間、P3和O′之間距離要稍大一些．重合的時候要看玻璃磚里面的像，而不是看玻璃磚上面的大頭針的頭部．(3)入射角i應(yīng)適當(dāng)大一些，以減小測量角度的誤差，但入射角不宜過大，在操作時，手不能觸摸玻璃磚光潔的光學(xué)面，更不能用玻璃磚的界面代替直尺畫界線．(4)在實(shí)驗(yàn)的過程中玻璃磚與白紙的位置都不能改變．三、測量玻璃的折射率二．?dāng)?shù)據(jù)處理及誤差分析三、測量玻璃的折射率①在找到入射光線和折射光線以后，以入射點(diǎn)O為圓心，以任意長為半徑畫圓，分別與AO交于C點(diǎn)，與OO′(或OO′的延長線)交于D點(diǎn)，過C、D兩點(diǎn)分別向NN′作垂線，交NN′于C′、D′，用直尺量出CC′和DD′的長，如圖所示．③重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)，求得各次折射率，然后求其平均值即為玻璃折射率的測量值．三、測量玻璃的折射率例5．(1)在“測量玻璃的折射率”的實(shí)驗(yàn)中，在白紙上放好平行玻璃磚，aa′和bb′分別是玻璃磚與空氣的兩個界面，如圖甲所示．在玻璃磚的一側(cè)插上兩枚大頭針P1和P2，用“＋”表示大頭針的位置，然后在另一側(cè)透過玻璃磚觀察，并依次插入大頭針P3和P4.在插P3和P4時，應(yīng)使________________________________________.(2)某同學(xué)實(shí)驗(yàn)中作出光路圖如圖乙所示，在入射光線上任取一點(diǎn)A，過A點(diǎn)作法線的垂線，B點(diǎn)是垂線與法線的交點(diǎn)．O點(diǎn)是入射光線與aa′界面的交點(diǎn)，C點(diǎn)是出射光線與bb′界面的交點(diǎn)，D點(diǎn)為法線與bb′界面的交點(diǎn)．則實(shí)驗(yàn)所用玻璃的折射率n＝________(用圖中線段表示)．P3擋住P1、P2的像，P4擋住P3和P1、P2的像三、測量玻璃的折射率例6.某同學(xué)為了測量截面為正三角形的玻璃三棱鏡的折射率，先在白紙上放好三棱鏡，在棱鏡的左側(cè)插上兩枚大頭針P1和P2，然后在棱鏡的右側(cè)觀察到P1和P2的像，當(dāng)P1的像恰好被P2的像擋住時，插上大頭針P3和P4，使P3擋住P1、P2的像，P4擋住P3和P1、P2的像，在紙上標(biāo)出的大頭針位置和三棱鏡輪廓如圖中實(shí)線所示．(1)在圖上畫出對應(yīng)的光路；三、測量玻璃的折射率(2)為了測出三棱鏡玻璃材料的折射率，若以AB作為分界面，需要測量的量是__________和__________，在圖上標(biāo)出它們．(3)三棱鏡玻璃材料折射率的計(jì)算公式是n＝________．(4)若在測量過程中，放置三棱鏡的位置發(fā)生了微小的平移(移至圖中的虛線位置，底邊仍重合)，若仍以AB作為分界面，則三棱鏡材料折射率的測量值_______(填“大于”“小于”或“等于”)真實(shí)值．入射角θ1折射角θ2小于第2節(jié)全反射第四章光

單元復(fù)習(xí)四、全反射1．全反射(1)全反射現(xiàn)象．光由光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)時，當(dāng)入射角增大到某一角度時，折射角達(dá)到90°，折射光全部消失，只剩下反射光的現(xiàn)象．這個角度稱為臨界角，用C表示．①臨界角的含義：折射角為90°時的入射角．②規(guī)律：一旦發(fā)生全反射，即遵循光的反射定律．四、全反射(3)產(chǎn)生全反射現(xiàn)象的條件．①光從光密介質(zhì)射到它與光疏介質(zhì)的界面上．②入射角等于或大于臨界角．(4)全反射現(xiàn)象中的能量分配關(guān)系．①折射角隨入射角的增大而增大，折射角增大的同時，折射光線的強(qiáng)度減弱，即折射光線的能量減小，亮度減弱，而反射光線增強(qiáng)，能量增大，亮度增加．四、全反射②當(dāng)入射角增大到某一角度時(即臨界角)，折射光能量減到零，入射光的能量全部反射回來，這就是全反射現(xiàn)象．(5)不同色光的臨界角．不同顏色的光由同一介質(zhì)射向空氣或真空時，頻率越高的光的臨界角越小，越易發(fā)生全反射．四、全反射四、全反射A．只要入射角足夠大，光線在界面Ⅰ上可能發(fā)生全反射現(xiàn)象B．只要入射角足夠大，光線在界面Ⅱ上可能發(fā)生全反射現(xiàn)象C．不管入射角多大，光線在界面Ⅰ上都不可能發(fā)生全反射現(xiàn)象D．不管入射角多大，光線在界面Ⅱ上都不可能發(fā)生全反射現(xiàn)象例7.(多選)如圖所示，ABCD是兩面平行的透明玻璃磚，AB面和CD面是玻璃和空氣的界面，分別設(shè)為界面Ⅰ和界面Ⅱ.光線從界面Ⅰ射入玻璃磚，再從界面Ⅱ射出，回到空氣中．如果改變光到達(dá)界面Ⅰ時的入射角，則(

)CD四、全反射解析

在界面Ⅰ上光由空氣進(jìn)入玻璃，是由光疏介質(zhì)進(jìn)入光密介質(zhì)，不管入射角多大，都不可能發(fā)生全反射現(xiàn)象，A錯誤，C正確；在界面Ⅱ上光由玻璃進(jìn)入空氣，是由光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)，但是，由于界面Ⅰ和界面Ⅱ平行，光由界面Ⅰ進(jìn)入玻璃后再到達(dá)界面Ⅱ，在界面Ⅱ上的入射角等于在界面Ⅰ上的折射角，故入射角總是小于臨界角，因此也不可能發(fā)生全反射現(xiàn)象，B錯誤，D正確．四、全反射例8.如圖所示為長方形玻璃磚一橫截面ABQD，BQ邊長為L，一束單色光從AB邊上的P點(diǎn)進(jìn)入玻璃磚，在AD邊上的某點(diǎn)恰好發(fā)生全反射后從Q點(diǎn)射出．已知玻璃磚對這種單色光的折射率為n，光在真空中的傳播速度為c，則單色光在玻璃磚中通過的時間為(

)四、全反射五、全反射的應(yīng)用五、全反射的應(yīng)用

對光導(dǎo)纖維折射率的要求五、全反射的應(yīng)用五、全反射的應(yīng)用五、全反射的應(yīng)用五、全反射的應(yīng)用五、全反射的應(yīng)用例10.為了研究某種透明新材料的光學(xué)性質(zhì)，將其壓制成半圓柱形，如圖甲所示．一束激光由真空沿半圓柱體的徑向與其底面過O點(diǎn)的法線成θ角射入，CD為光學(xué)傳感器，用以探測光的強(qiáng)度．從AB面反射回來的光強(qiáng)隨θ角變化的情況如圖乙所示．現(xiàn)在將這種新材料制成一根光導(dǎo)纖維束并將其彎成半圓形，如圖丙所示，暴露于空氣中(假設(shè)空氣的折射率與真空相同)，設(shè)半圓形光導(dǎo)纖維束的外徑為R，光導(dǎo)纖維束的半徑為r.(已知sin53°＝0.8)(1)求這種新材料的折射率；(2)用同種激光垂直于光導(dǎo)纖維的端面EF射入，若該束激光不從光導(dǎo)纖維的側(cè)面外泄，求彎成的半圓形的外徑R與光導(dǎo)纖維半徑r應(yīng)滿足的關(guān)系．五、全反射的應(yīng)用五、全反射的應(yīng)用第3節(jié)光的干涉第四章光

單元復(fù)習(xí)六、楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)1．光的干涉(1)光的干涉：在兩列光波的疊加區(qū)域，某些區(qū)域相互加強(qiáng)，出現(xiàn)亮紋，某些區(qū)域相互減弱，出現(xiàn)暗紋，且加強(qiáng)和減弱的區(qū)域是相互間隔的，即出現(xiàn)亮紋和暗紋相間的現(xiàn)象．(2)干涉條件：兩列光的頻率相同、相位差恒定或兩列光振動情況總是相同．能發(fā)生干涉的兩列波稱為相干波，兩個光源稱為相干光源，相干光源可由同一束光分成兩列來獲得．六、楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)2．托馬斯·楊的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)(1)雙縫干涉的裝置示意圖(如圖所示)．實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，有光源、單縫、雙縫和光屏．六、楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)(2)單縫屏的作用．獲得一個線光源，使光源有唯一的頻率和振動情況，如果用激光直接照射雙縫，可省去單縫屏．托馬斯·楊時期沒有激光，因此他用強(qiáng)光照射一條狹縫，通過這條狹縫的光再通過雙縫產(chǎn)生相干光．(3)雙縫屏的作用．平行光照射到單縫S上，又照射到雙縫S1、S2上，這樣一束光被分成兩束頻率相同和振動情況完全一致的相干光．六、楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)3．雙縫干涉圖樣的特點(diǎn)(1)單色光的干涉圖樣(如圖所示)若用單色光作光源，則干涉條紋是明暗相間的條紋，且條紋間距相等．中央為亮條紋，兩相鄰亮條紋(或暗條紋)間的距離與光的波長有關(guān)，波長越大，條紋間距越大．六、楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)(2)白光的干涉圖樣．若用白光作光源，則干涉條紋是彩色條紋，且中央條紋是白色的．這是因?yàn)椋孩購碾p縫射出的兩列光波中，各種色光都能形成明暗相間的條紋，各種色光都在中央條紋處形成亮條紋，從而復(fù)合成白色條紋．②兩側(cè)條紋間距與各色光的波長成正比，即紅光的亮條紋間距寬度最大，紫光的亮條紋間距寬度最小，即除中央條紋以外的其他條紋不能完全重合，這樣便形成了彩色干涉條紋．C六、楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)例11在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，雙縫到光屏上P點(diǎn)的距離之差為0.6μm，若分別用頻率為f1＝5.0×1014Hz和f2＝7.5×1014Hz的單色光垂直照射雙縫，則P點(diǎn)出現(xiàn)明、暗條紋的情況是(

)A．頻率為f1和f2的單色光分別照射時，均出現(xiàn)明條紋B．頻率為f1和f2的單色光分別照射時，均出現(xiàn)暗條紋C．頻率為f1的單色光照射時出現(xiàn)明條紋，頻率為f2的單色光照射時出現(xiàn)暗條紋D．頻率為f1的單色光照射時出現(xiàn)暗條紋，頻率為f2的單色光照射時出現(xiàn)明條紋六、楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)B六、楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)例22某同學(xué)自己動手利用如圖所示的器材，觀察光的干涉現(xiàn)象，其中，A為單縫屏，B為雙縫屏，C為像屏．當(dāng)他用一束陽光照射到A上時，屏C上并沒有出現(xiàn)干涉條紋．他移走B后，C上出現(xiàn)一窄亮斑．分析實(shí)驗(yàn)失敗的原因，最大的可能是(

)A．單縫S太窄B．單縫S太寬C．S到S1和S2距離不等D．太陽光不能作光源六、楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)解析

本實(shí)驗(yàn)中，單縫S應(yīng)非常窄，才可看作“理想線光源”，也才能成功地觀察到干涉現(xiàn)象，移走B屏后，在C上出現(xiàn)一窄亮斑，說明單縫S太寬，B正確，A錯誤；S到S1和S2距離不等時，也能出現(xiàn)干涉條紋，但中央不一定是亮紋，C錯誤；太陽光可以作光源，屏上將出現(xiàn)彩色條紋，D錯誤．七、干涉條紋明暗的條件1．明暗條紋的判斷如圖所示，S1、S2是兩個狹縫，S1S2＝d，縫到屏的距離為l，l?d，O是S1S2的中垂線與屏的相交點(diǎn)．七、干涉條紋明暗的條件七、干涉條紋明暗的條件2．對雙縫干涉圖樣的兩點(diǎn)說明(1)若用白光作光源，則干涉條紋是彩色條紋，且中央亮紋為白色．(2)若利用單色光作光源，則干涉條紋是明暗相間的條紋，且條紋間距相等，中央仍為亮紋．七、干涉條紋明暗的條件明暗條紋的判斷方法判斷屏上某點(diǎn)出現(xiàn)明條紋還是暗條紋，要看該點(diǎn)到兩個光源(雙縫)的光程差與波長(真空中)的比值．光程差等于波長(真空中)的整數(shù)倍處出現(xiàn)明條紋，等于半波長(真空中)的奇數(shù)倍處出現(xiàn)暗條紋．七、干涉條紋明暗的條件色光的性質(zhì)總結(jié)AC七、干涉條紋明暗的條件七、干涉條紋明暗的條件BC七、干涉條紋明暗的條件例14.(多選)煤礦中瓦斯爆炸危害極大．某同學(xué)查資料得知含有瓦斯的氣體的折射率大于干凈空氣的折射率，于是，他設(shè)計(jì)了一種利用光的干涉監(jiān)測礦井瓦斯的儀器，原理如圖所示．在雙縫前面放置兩個完全相同的透明容器A、B，容器A與干凈的空氣相通，在容器B中通入礦井中的氣體，觀察屏上的干涉條紋，就能夠監(jiān)測瓦斯?jié)舛龋铝姓f法正確的是(

)A．若屏的正中央仍是亮紋，說明B中的氣體與A中的空氣成分相同，不含瓦斯B．若屏的正中央是暗紋，說明B中的氣體與A中的空氣成分不相同，可能含有瓦斯C．如果屏上干涉條紋不停地移動，說明B中的氣體瓦斯含量不穩(wěn)定D．用頻率更大的單色光照射單縫時，屏上出現(xiàn)的干涉條紋間距變大七、干涉條紋明暗的條件第4節(jié)實(shí)驗(yàn)：用雙縫干涉測量光的波長第四章光

單元復(fù)習(xí)八、實(shí)驗(yàn)：用雙縫干涉測量光的波長例15.現(xiàn)有毛玻璃屏A、雙縫B、白光光源C、單縫D和濾光片E等光學(xué)元件，要把它們放在如圖甲所示光具座上組裝成雙縫干涉裝置，用以測量某單色光的波長．(1)將白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光學(xué)元件，由左至右，表示各光學(xué)元件的字母排列順序應(yīng)為：__________________．C、E、D、B、A八、實(shí)驗(yàn)：用雙縫干涉測量光的波長(2)轉(zhuǎn)動測量頭的手輪，使分劃板中心刻線對準(zhǔn)第1條明條紋，讀出手輪的讀數(shù)如圖乙所示．繼續(xù)轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板中心刻線對準(zhǔn)第8條明條紋，讀出手輪的讀數(shù)如圖丙所示．則相鄰兩明條紋的間距是_____mm(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)．(3)在(2)前提下，如果已經(jīng)量得雙縫的間距是0.30mm，雙縫和光屏之間的距離是900mm，則待測光的波長是___________m(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)．2.076.90×10－7八、實(shí)驗(yàn)：用雙縫干涉測量光的波長一、誤差分析1．雙縫到屏的距離l的測量誤差．因本實(shí)驗(yàn)中雙縫到屏的距離非常長，l的測量誤差不太大，但也應(yīng)選用毫米刻度尺測量，并用多次測量求平均值的辦法減小相對誤差．2．測條紋間距Δx帶來的誤差．(1)干涉條紋沒有調(diào)到最清晰的程度．(2)分劃板刻線與干涉條紋不平行，中心刻線沒有恰好位于條紋中心．(3)測量多條亮條紋間距時讀數(shù)不準(zhǔn)確．八、實(shí)驗(yàn)：用雙縫干涉測量光的波長二、注意事項(xiàng)1．單縫、雙縫應(yīng)相互平行，其中心大致位于遮光筒的中心軸線上，雙縫到單縫距離應(yīng)相等．2．測雙縫到屏的距離l時可用刻度尺測多次取平均值．八、實(shí)驗(yàn)：用雙縫干涉測量光的波長八、實(shí)驗(yàn)：用雙縫干涉測量光的波長6．寒假期間，小明利用圖甲所示生活中的物品，測量了某型號刀片的厚度．實(shí)驗(yàn)過程如下：(1)點(diǎn)燃蠟燭，用蠟燭火焰把玻璃片的一面熏黑．(2)并齊捏緊兩片刀片，在玻璃片的熏黑面劃出兩條平直劃痕．(3)如圖乙所示，將激光光源和玻璃片固定在桌上，并將作為光屏的白紙固定在距離足夠遠(yuǎn)的墻上．八、實(shí)驗(yàn)：用雙縫干涉測量光的波長(4)打開激光光源，調(diào)整光源的高度并使激光沿水平方向射出，恰好能垂直入射在兩劃痕上．(5)觀察白紙上的干涉條紋如圖丙所示．用刻度尺測出a、b兩點(diǎn)間的距離為______cm，則兩相鄰暗紋中心之間的距離Δy＝______cm.(6)測量玻璃片到光屏的距離L＝3.00m，已知該紅色激光的波長λ＝700nm，利用公式求出雙劃痕間距d＝_____mm，即為刀片厚度(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)．10.502.100.10第五節(jié)光的衍射第四章光

單元復(fù)習(xí)九、光的衍射1．產(chǎn)生明顯衍射的條件障礙物的尺寸跟光的波長相近或比光的波長還要小時能產(chǎn)生明顯的衍射．對同樣的障礙物，波長越長的光，衍射現(xiàn)象越明顯；對某種波長的光，障礙物越小，衍射現(xiàn)象越明顯．由于波長越長，衍射性越好，所以觀察到聲波的衍射現(xiàn)象就比觀察到光波的衍射現(xiàn)象容易得多．九、光的衍射2．三種不同的衍射現(xiàn)象及特點(diǎn)(1)單縫衍射．①現(xiàn)象：如圖所示，點(diǎn)光源S發(fā)出的光經(jīng)過單縫后照射到光屏上，若縫較寬，則光沿直線傳播，傳播到光屏上的AB區(qū)域；若縫足夠窄，則光不再沿直線傳播而是傳到幾何陰影區(qū)，在AA′，BB′區(qū)出現(xiàn)亮暗相間的條紋，即發(fā)生了衍射．九、光的衍射②單縫衍射圖樣的四個特點(diǎn)．a(chǎn)．中央條紋亮而寬．b．兩側(cè)亮條紋具有對稱性，亮條紋寬度逐漸變窄，亮度逐漸減弱．c．波長一定時，單縫窄的中央條紋寬，條紋間距大，單縫不變時，光波波長大的中央條紋寬，各條紋間距大．d．白光的單縫衍射條紋中央為白色亮條紋，兩側(cè)為彩色條紋，且外側(cè)呈紅色，靠近白色亮條紋的內(nèi)側(cè)為紫色．九、光的衍射(2)圓孔衍射．①現(xiàn)象：圓孔衍射如圖所示，當(dāng)擋板AB上的圓孔較大時，光屏上出現(xiàn)如圖甲所示的情形，光沿直線傳播，無明顯衍射現(xiàn)象發(fā)生；當(dāng)擋板AB上的圓孔很小時，光屏上出現(xiàn)如圖乙所示的衍射圖樣，出現(xiàn)亮暗相間的圓環(huán)．九、光的衍射②圓孔衍射圖樣的兩個特點(diǎn)．a(chǎn)．單色光的圓孔衍射圖樣中央亮圓環(huán)的亮度大，外面是明暗相間的不等距的亮圓環(huán)．越向外，亮環(huán)亮度越低．b．白光的圓孔衍射圖樣中央圓環(huán)為白色，周圍是彩色圓環(huán)．(3)泊松亮斑——障礙物的衍射現(xiàn)象．①現(xiàn)象：各種不同形狀的障礙物也能使光發(fā)生衍射，使影的輪廓模糊不清．若在單色光傳播途中，放一個較小的圓形障礙物，會發(fā)現(xiàn)在陰影中心有一個亮斑，這就是著名的泊松亮斑．②障礙物的衍射圖樣的特點(diǎn)：圓形陰影中心有一亮斑，與小孔衍射圖樣有明顯區(qū)別．九、光的衍射

項(xiàng)目狹縫衍射雙縫干涉不同點(diǎn)產(chǎn)生條件任何光都能發(fā)生頻率相同、相位差恒定、振動方向相同的兩列光波相遇疊加條紋寬度條紋寬度不等，中央最寬條紋寬度相等條紋間距各相鄰條紋間距不等各相鄰條紋等間距亮度中央條紋最亮，兩邊逐漸變暗條紋清晰，亮度基本相等相同點(diǎn)成因都有明暗相間的條紋，條紋都是光波疊加時加強(qiáng)或削弱的結(jié)果意義都是波特有的現(xiàn)象，表明光是一種波狹縫衍射與雙縫干涉的比較九、光的衍射例17.(多選)沙塵暴是由于土地的沙化引起的一種惡劣的氣象現(xiàn)象，發(fā)生沙塵暴時能見度只有幾十米，天空變黃變暗，這是由于這種情況下(

)A．只有波長較短的一部分光才能到達(dá)地面B．只有波長較長的一部分光才能到達(dá)地面C．只有頻率較大的一部分光才能到達(dá)地面D．只有頻率較小的一部分光才能到達(dá)地面BD九、光的衍射九、光的衍射例18.(多選)抽制高強(qiáng)度纖維細(xì)絲可用激光監(jiān)控其粗細(xì)，如圖所示，激光束越過細(xì)絲時產(chǎn)生條紋和它通過遮光板的同樣寬度的窄縫規(guī)律相同．觀察光束經(jīng)過細(xì)絲后在光屏上所產(chǎn)生的條紋即可判斷細(xì)絲粗細(xì)的變化，下列敘述中正確的是(

)A．這里應(yīng)用的是光的衍射現(xiàn)象B．這里應(yīng)用的是光的干涉現(xiàn)象C．如果屏上條紋變寬，表明抽制的絲變粗D．如果屏上條紋變寬，表明抽制的絲變細(xì)AD九、光的衍射解析

由于是激光束越過細(xì)絲即繞過障礙物，所以是光的衍射現(xiàn)象，當(dāng)抽制的絲變細(xì)的時候，絲的直徑較接近激光的波長，條紋間距變寬，A、D正確．第六節(jié)光的偏振

激光第四章光

單元復(fù)習(xí)十、光的偏振1．偏振片偏振片由特定的材料制成，每個偏振片都有一個特定的方向，只有沿著這個方向振動的光波才能通過偏振片，這個方向叫作透振方向．偏振片對光波的作用就像狹縫對機(jī)械波的作用一樣．十、光的偏振2．自然光和偏振光的比較種類自然光偏振光成因從光源(如太陽、電燈等)直接發(fā)出的光自然光通過偏振片后就變成了偏振光，反射光、折射光均為偏振光振動方向在垂直于傳播方向的平面內(nèi)，沿著各個方向振動在垂直于傳播方向的平面內(nèi)，并且只有一個振動方向十、光的偏振種類自然光偏振光經(jīng)偏振片后現(xiàn)象比較

如上圖所示，通過偏振片后，自然光就變成了偏振光，轉(zhuǎn)動偏振片，偏振光的亮度不變，但偏振方向隨之變化

如上圖所示，偏振光經(jīng)偏振片后，若偏振方向與透振方向平行，屏亮；若垂直，則屏暗；若介于兩者之間，則屏上亮度介于兩者之間并隨偏振方向與透振方向夾角的增大而變暗十、光的偏振3．光的偏振現(xiàn)象的應(yīng)用(1)登山運(yùn)動員在攀登雪峰時，常會戴上一副偏振光眼鏡，保護(hù)眼睛免受雪地強(qiáng)反射光的傷害．(2)夜間行車時，對面照射過來的光很強(qiáng)，若戴一個偏振光眼鏡，可有效衰減進(jìn)入眼睛的光強(qiáng)，避免意外發(fā)生．(3)攝影師在拍攝日落時水面下的景物、池中的游魚、玻璃櫥窗里陳列物時，由于水面或玻璃表面的反射光的干擾，常使景象不清楚，如果在照相機(jī)鏡頭前裝一片偏振濾光片，讓它的透振方向與反射光的偏振方向垂直，就可以減弱反射光而使景象清晰．(4)3D電影也是利用了光的偏振原理．十、光的偏振例19.(多選)電子表的顯示屏利用了液晶的旋光性，當(dāng)液晶上不加電壓時，偏振光通過液晶時偏振方向會被旋轉(zhuǎn)90°，這就是液晶的旋光性；如果在液晶上加上電壓，則旋光性消失．有一種電子表的顯示屏是透明的，而在顯示數(shù)字的筆畫處不透光，則關(guān)于該顯示屏，下列說法正確的是(

)A．上下兩個偏振片的透振方向互相垂直B．上下兩個偏振片的透振方向互相平行C．筆畫處為透明電極，因此加上電壓時變?yōu)椴煌该鞯腄．筆畫處沒有電極，其余部分為透明電極AC十、光的偏振解析

電子表的顯示屏是透明的，假設(shè)光從下向上傳播，光線通過下偏振片時成為偏振光，如果不加電壓，偏振光通過液晶時偏振方向旋轉(zhuǎn)90°，此時光線能透過上偏振片，可知上偏振片的透振方向應(yīng)與此時偏振光的偏振方向相同，即與下偏振片的透振方向垂直，A正確，B錯誤；組成數(shù)字的筆畫處有時透明，有時不透明，可知筆畫處為透明電極，當(dāng)加上電壓時液晶旋光性消失，變?yōu)椴煌该鞯模珻正確，D錯誤．十、光的偏振例20夜晚，汽車前燈發(fā)出的強(qiáng)光將迎面駛來的汽車司機(jī)照得睜不開眼，嚴(yán)重影響行車安全(如圖)．若考慮將汽車前燈玻璃改用偏振玻璃，使射出的燈光變?yōu)槠窆?；同時汽車前窗玻璃也采用偏振玻璃，其透振方向正好與燈光的振動方向垂直，但還要能看清自己車燈發(fā)出的光所照亮的物體．假設(shè)所有的汽車前窗玻璃和前燈玻璃均按同一要求設(shè)置，如下措施中可行的是(

)A．前窗玻璃的透振方向是豎直的，車燈玻璃的透振方向是水平的B．前窗玻璃的透振方向是豎直的，車燈玻璃的透振方向是豎直的C．前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°，車燈玻璃的透振方向是斜向左上45°D．前窗玻璃和車燈玻璃的透振方向都是斜向右上45°

D十、光的偏振解析

若前窗的透振方向豎直，車燈玻璃的透振方向水平，從車燈發(fā)出的光照射到物體上反射回的光線將不能透過窗玻璃，司機(jī)面前將是一片漆黑，A錯誤；若前窗玻璃與車燈玻璃透振方向均豎直，則對面車燈的光仍能照射得司機(jī)睜不開眼，B錯誤；若前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°，車燈玻璃的透振方向是斜向左上45°，則車燈發(fā)出的光經(jīng)物體反射后無法透射進(jìn)本車窗內(nèi)，卻可以透射進(jìn)對面車內(nèi)，C錯誤，D正確．十一、激光1．激光的特性(1)單色性好：普通光源發(fā)射的光，通常包含各種不同頻率的光，因而包含有各種顏色．而激光發(fā)射的光譜寬度很窄，因此激光是單色產(chǎn)生很好的光源．(2)相干性好：普通光通常是非相干光，激光是相干光束，它為我們提供了很好的相干光源．(