有关光的干涉、光的衍射、光的偏振、光的颜色、色散……的知识点总结 挑重点 考点

Question

如题所述

Answer 1

一、 考情分析
考试大纲
考纲解读
光的干涉、衍射和偏振现象 Ⅰ

光的干涉、衍射现象及条件为Ⅰ级要求的考点，多以选择题形式出现.
二、考点知识梳理
（一）、光的干涉 学科网
1.光的干涉条件：_____________的两光源发出的光在空间相遇。
形成相干波源的方法有两种： 学科网
⑴利用激光（因为激光发出的是单色性极好的光）。 学科网
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）。
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2.两个典型的干涉实验
①双缝干涉：若用单色光，则在屏上形成___________、_____________的干涉条纹，条纹间距与波长、屏到双缝的距离和双缝间距有关，满足___________ 。若用白光，除中央亮条纹为_______外，两侧为___________，它是不同波长的光干涉条纹的间距不同而形成的。
②薄膜干涉：薄膜的___________表面反射的两列光叠加而成。同一条明条纹（或暗条纹）应出现在膜的_______相同的地方。
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（1）透镜增透膜：透镜增透膜的厚度应是透射光在薄膜中波长的1／4倍。使薄膜前后两面的反射光的光程差为波长的一半，(ΔT=2d=½Î»ï¼Œå¾—d=¼Î»)，故反射光叠加后减弱，从能量的角度分析E入=E反+E透+E吸。 在介质膜吸收能量不变的前提下，若E反=0，则E透最大。增强透射光的强度。
（2）“用干涉法检查平面”：如图所示，两板之间形成一层空气膜，用单色光从上向下照射，如果被检测平面是光滑的，得到的干涉图样必是等间距的。 如果某处凸起来，则对应明纹(或暗纹)提前出现，如图甲所示；如果某处凹下，则对应条纹延后出现，如图乙所示。 (注：“提前”与“延后”不是指在时间上，而是指由左向右的顺序位置上。 )
氟化镁薄膜的厚度应为光在氟化镁中波长的1/4，两个表面的反射光的路程差为半波长的奇数倍时，两列反射光相互抵消。所以，膜厚为光在氟化镁中波长的1/4，是最薄的膜。
3.干涉区域内产生的亮、暗纹条件 学科网
⑴亮纹：屏上某点到双缝的光程差等于波长的_______，即δ= nλ（n=0，1，2，……） 学科⑵暗纹：屏上某点到双缝的光程差等于半波长的___________，即δ= （n=0，1，2，……） 学科网
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。 学科网
（二）、衍射 学科网
注意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）
1．光的衍射现象是光离开直线路径而_____________________的现象．
2．泊松亮斑：当光照到不透光的极小圆板上时，在圆板的__________出现的亮斑。当形成泊松亮斑时，圆板阴影的边缘是模糊的，在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环。
3． 各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射。
4．产生明显衍射的条件：___________________________________________．
小结：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：
单色光的衍射条纹与干涉条纹都是明暗相间分布，但衍射条纹中间亮纹最宽，两侧条纹逐渐变窄变暗，干涉条纹则是等间距，明暗亮度相同。 白光的衍射条纹与干涉条纹都是彩色的。
5．衍射图样
a.单缝衍射：中央为___________，向两侧有明暗相间的条纹，但间距和亮度______________。白光衍射时，中央仍为白光，最靠近中央的是_________，最远离中央的是__________。
b.圆孔衍射：明暗相间的___________圆环。
c.泊松亮斑：光照射到一个半径很小的圆板后，在圆板的___________出现的亮斑，这是光能发生衍射的有力证据之一。
（三）、光的偏振
1.光的偏振也证明了光是一种____，而且是_______波。各种电磁波中电场E的方向、磁场B的方向和电磁波的传播方向之间，两两互相垂直。 学科网
2.光波的感光作用和生理作用主要是由电场强度E引起的，因此将E的振动称为光振动。 学科网
3.自然光。太阳、电灯等普通光源直接发出的光，包含垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿各个方向振动的光波的强度都相同，这种光叫自然光。 学科网
4.偏振光。自然光通过偏振片后，在垂直于传播方向的平面上，只沿一个特定的方向振动，叫偏振光。自然光射到两种介质的界面上，如果光的入射方向合适，使反射和折射光之间的夹角恰好是90°，这时，反射光和折射光就都是偏振光，且它们的偏振方向互相垂直。我们通常看到的绝大多数光都是偏振光。
三、考点知识解读
考点1. 双缝干涉的现象及其分析
剖析： 双缝干涉中出现明、暗条纹是由屏上某点P到两缝的路程差来决定的，而条纹间距则由双缝到屏的距离、双缝之间的距离和光的波长共同决定。明确双缝干涉中条纹特点和分布情况、掌握出现的明条纹和暗条纹的条件是解决这类问题的关键。对双缝干涉可以理解为两个单缝衍射的叠加结果，但不是两个单缝衍射的简单相加，而是在满足一定条件下的能量再分配，要满足相干条件才产生干涉条纹。
【变式训练1】在双缝干涉实验中以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹，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．只有红色和绿色的双缝于涉条纹，其它颜色的双缝干涉条纹消失
B．红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其它颜色的双缝干涉条纹依然存在
C、任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮
D．屏上无任何光亮
解析：由于双缝前各有一块滤光片，分别都透过红光和绿光，这两种色光不能发生干涉，故在屏上无双缝干涉条纹，但是这两种色光通过每个单缝时发生单缝衍射，故屏上仍有光亮．所以C选项正确，
考点2. 薄膜干涉现象及其分析
剖析： 薄膜干涉问题的关键是要弄清题设条件并结合产生薄膜干涉现象的原因和条件来分析。薄膜干涉是由于光在薄膜前后两个表面上反射的光引起的，一般来说在不同厚度的薄膜上的光程差不同，所以同一厚度薄膜的两个表面反射的光干涉即形成同一条纹，故薄膜干涉有时又叫等厚干涉。另外，平时学习要注意观察，注重感性和理性的结合。

Answer 2

真够懒的