（讲练测）高考物理一轮复习 专题53 光的干涉、衍射和偏振现象（讲）（含解析）-人教版高三全册物理学案.doc

PAGE-9-专题53光的干涉、衍射和偏振现象（讲）本章考查的热点有简谐运动的特点及图象、波的图象以及波长、波速、频率的关系，光的折射和全反射，题型以选择题和填空题为主，难度中等偏下，波动与振动的综合及光的折射与全反射的综合，有的考区也以计算题的形式考查．复习时应注意理解振动过程中回复力、位移、速度、加速度等各物理量的变化规律、振动与波动的关系及两个图象的物理意义，注意图象在空间和时间上的周期性，分析几何光学中的折射、全反射和临界角问题时，应注意与实际应用的联系，作出正确的光路图；光和相对论部分，以考查基本概念及对规律的简单理解为主，不可忽视任何一个知识点．1．理解光的干涉现象，掌握双缝干涉中出现明暗条纹的条件．2．理解光的衍射现象，知道发生明显衍射的条件．3．知道光的偏振现象，了解偏振在日常生活中的应用．1．光的干涉（1）定义两列频率相同、振动情况相同的光波相叠加，某些区域出现振动加强，某些区域出现振动减弱，并且加强区域和减弱区域总是相互间隔的现象叫光的干涉现象．（2）相干条件只有相干光源发出的光叠加，才会发生干涉现象．相干光源是指频率相同、相位相同（振动情况相同）的两列光波．2．双缝干涉：由同一光源发出的光经双缝后，在屏上出现明暗相间的条纹．白光的双缝干涉的条纹是中央为白色条纹，两边为彩色条纹，单色光的双缝干涉中相邻亮条纹间距离为．3．薄膜干涉：利用薄膜（如肥皂液薄膜）前后两面反射的光相遇而形成的．图样中同一条亮（或暗）条纹上所对应的薄膜厚度相同．4．光的衍射（1）定义光离开直线路径绕到障碍物阴影区的现象叫光的衍射，衍射产生的明暗条纹或光环叫衍射图样．（2）发生明显衍射的条件只有当障碍物的尺寸跟光的波长相差不多，甚至比光的波长还小的时候，衍射现象才会明显．（3）衍射图样①单缝衍射a．单色光：明暗相间的不等距条纹，中央亮纹最宽最亮，两侧条纹具有对称性．b．白光：中间为宽且亮的白色条纹，两侧是窄且暗的彩色条纹，最靠近中央的是紫光，远离中央的是红光．②圆孔衍射：明暗相间的不等距圆环，圆环面积远远超过孔的直线照明的面积．③圆盘衍射：明暗相间的不等距圆环，中心有一亮斑称为泊松亮斑．5．光的偏振（1）偏振：光波只沿某一特定的方向振动，称为光的偏振．（2）自然光：太阳、电灯等普通光源发出的光，包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿各个方向振动的光波的强度都相同，这种光叫做自然光．（3）偏振光：在垂直于传播方向的平面上，只沿某个特定方向振动的光，叫做偏振光．光的偏振证明光是横波．自然光通过偏振片后，就得到了偏振光．考点一光的干涉现象的理解1、光的双缝干涉现象的理解（1）光能够发生干涉的条件：两光的频率相同，振动步调相同．（2）双缝干涉形成的条纹是等间距的，两相邻亮条纹或相邻暗条纹间距离与波长成正比，即．（3）用白光照射双缝时，形成的干涉条纹的特点：中央为白条纹，两侧为彩色条纹．2、薄膜干涉现象的理解（1）如图所示，竖直的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形．（2）光照射到薄膜上时，在膜的前表面AA′和后表面BB′分别反射出来，形成两列频率相同的光波，并且叠加．（3）原理分析①单色光在P1、P2处，两个表面反射回来的两列光波的路程差Δr等于波长的整数倍．Δr＝nλ（n＝1，2，3…），薄膜上出现明条纹．在Q处，两列反射回来的光波的路程差Δr等于半波长的奇数倍．Δr＝（2n＋1）eq\f(λ,2)（n＝0，1，2，3…），薄膜上出现暗条纹．②白光：薄膜上出现水平彩色条纹．（4）薄膜干涉的应用干涉法检查平面如图所示，两板之间形成一楔形空气膜，用单色光从上向下照射，如果被检平面是平整光滑的，我们会观察到平行且等间距的明暗相间的条纹；若被检平面不平整，则干涉条纹发生弯曲．★重点归纳★1、两束振动情况相同的光源产生的光相互叠加时：（1）出现明条纹的条件是屏上某点P到两个相干光源S1和S2的路程差等于波长的整数倍或半波长的偶数倍，即|PS1－PS2|＝kλ＝2k·（k＝0，1，2，3…）当k＝0时，即PS1＝PS2，此时P点处的明条纹叫做中央亮条纹．（2）出现暗条纹的条件是屏上某点P到两个相干光源S1和S2的路程差等于半波长的奇数倍，即|PS1－PS2|＝（2k＋1）（k＝0，1，2，3…）★典型案例★如图所示，两束不同的单色光P和Q射向半圆形玻璃砖，其出射光线都是从圆心O点沿OF方向，由此可知：（）A．Q光穿过玻璃砖所需的时间比P光短B．P光的波长比Q光的波长小C．P、Q两束光以相同的入射角从水中射向空气，若Q光能发生全反射，则P光也一定能能发生全反射D．如果让P、Q两束单色光分别通过同一双缝干涉装置，P光形成的干涉条纹间距比Q光的大【答案】D【名师点睛】解决本题的关键是通过光路图比较出折射率的大小，要掌