光的波动性 （A级）汇总

光的波动性

框架

知识点1 光的干涉现象 1． 干涉现象

频率相同，振动方向一致，相差恒定（步调差恒定）的两束光，在相遇的区域出现了稳定相间的加强区域和减弱区域的现象． 2． 产生干涉的条件：

①若S1、S2光振动情况完全相同，则符合??r2?r1?②若符合??r2?r1?Lx?n?，（n=0、1、2、3…）时，出现亮条纹；dL?x?(2n?1)，(n=0，1，2，3…)时，出现暗条纹．相邻亮条纹（或相邻暗条纹）d2L?． d之间的中央间距为?x?3． 条纹特点：中央为明条纹，两边等间距对称分布明暗相间条纹． 4． 用双缝干涉测量光的波长

原理：两个相邻的亮纹或暗条纹的中心间距是?x?L??xd，测波长为：?? dL（1）观察双缝干涉图样：只改变缝宽，用不同的色光来做，改变屏与缝的间距看条纹间距的变化

单色光：形成明暗相间的条纹．

白光：中央亮条纹的边缘处出现了彩色条纹．这是因为白光是由不同颜色的单色光复合而成的，

而不同色光的波长不同，在狭缝间的距离和狭缝与屏的距离不变的条件下，光波的波长越长，各条纹之间的距离越大，条纹间距与光波的波长成正比．各色光在双缝的中垂线上均为亮条纹，故各色光重合为白色．

（2）测定单色光的波长：

双缝间距是d，测屏到双缝的距离L，测相邻两条亮纹间的距离?x，测出n个亮纹间的距离a，则两个相邻亮条纹间距?x?5． 薄膜干涉中的色散现象

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?xdada? ，则?? L(n?1)Ln?1如图：把这层液膜当做一个平面镜，用它观察灯焰的像：是液膜前后两个反射的光形成的，与双缝干涉的情况相同，在膜上不同位置，来自前后两个面的反射光用图中实虚线来代表两列光，所走的路程差不同．

在某些位置叠加后加强，出现了亮纹，在另一些位置，叠加后相互削弱，于是出现了暗纹． 点评：关于薄膜干涉要弄清的几个问题： （1）是哪两列光波发生干涉； （2）应该从哪个方向去观察干涉图样； （3）条纹会向哪个方向侧移 6． 应用

（1）照相机、望远镜的镜头表面的增透膜． （2）检查工件表面是否平整．

知识点2 光的衍射现象 1. 2.

光偏离直线传播绕过障碍物进入阴影区域里的现象，如单缝衍射、圆孔衍射．． 产生明显衍射的条件：障碍物或孔（缝）的尺寸与波长可比（相差不多）或更小．

3. 4.

知识点3 光的偏振

1. 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，这种光是自然光．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．

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，这种光叫做偏振光．

2. 光的偏振也证明了光是一种波，而且是横波．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．

3. 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．

4. 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．

2

单色光单缝衍射图象特点：中央条纹最宽最亮，两侧为不等间隔的明暗相间的条纹． 应用：用衍射光栅测定光波波长．

知识点4 激光

1． 1958年，人类在实验室里激发出了一种自然界中没有的光，那就是激光．

2． 激光的特点及应用：（1）频率单一；（2）相干性好；（3）平行度好（方向性好）；（4）亮度高（能在很

小空间、很短时间内集中很大的能量）．

知识点5 相对论 1. 狭义相对论的基本假设

（1）狭义相对性原理：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的.

（2）光速不变原理：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，光速与光源、观察者间的相对

运动没有关系.

2. 质速关系

（1）物体以速度v运动时质量m与静止时的质量m0之间有如下关系：m?m0v1?()2c. （2）v?c，故m?m0，微观粒子的运动速度很高时，其质量会明显大于静止质量. 3. 质能方程：E?mc（m是物体的质量，E是它具有的能量）

2例题

【例1】 两只普通的白炽灯发出的光相遇时，我们观察不到干涉条纹，这是因为(

A．两只灯泡的亮度不同 B．灯光的波长太短 C．它们是非相干光源 D．电灯发出的光不稳定

【例2】 分别用橙光和绿光做双缝干涉实验(实验中双缝间的距离以及缝到屏的距离保持不变)，下列说法

正确的是（ ）

A．橙光相邻亮纹的间距比绿光小，因为橙光的频率比绿光小. B．橙光相邻亮纹的间距比绿光小，因为橙光的波长比绿光小. C．橙光相邻亮纹的间距比绿光大，因为橙光的频率比绿光大. D．橙光相邻亮纹的间距比绿光大，因为橙光的波长比绿光大.

3

)

【例3】 如图所示是光的双缝干涉的示意图，下列说法中正确的是（ ）

①单缝S的作用是为了增加光的强度.

②双缝S1、S2的作用是为了产生两个频率相同的线状光源.

③当S1、S2发出两列光波到P点的路程差为光的波长λ的1.5倍时，产生第二条暗条纹. ④当S1、S2发出的两列光波到P点的路程差为长λ时，产生中央亮条纹. A．① B．①② C．②④ D．②③

【例4】 在用A、B两平行狭缝作双缝干涉实验的装置中，屏上P点出现明条纹，那么双缝A和B到屏上

P点的距离之差必为( ) A．二分之一光波波长的奇数倍 B．一个光波波长的奇数倍 C．二分之一光波波长的偶数倍 D．二分之一光波波长的整数倍

【例5】 薄膜干涉条纹产生的原因是(

)

A．薄膜内的反射光线和折射光线相互叠加

B．同一束光线经薄膜前后两表面反射回来的光线相互叠加 C．入射到薄膜的光线和从薄膜反射回来的光线相互叠加

D．明条纹是波峰与波峰叠加而成，暗条纹是波谷与波谷叠加而成

【例6】 关于照相机镜头表面的淡紫色薄膜，下面说法中正确的是( )

A．它能增加各种入射光的反射效果 B．它对增加紫光的透射效果最佳 C．其厚度是绿光在空气中波长的1/4 D．其厚度是绿光在薄膜中波长的1/4

【例7】 在用单色平行光照射单缝观察衍射现象的实验中，下列哪些说法是正确的(

A．缝越窄，衍射现象越显著 B．缝越宽，衍射现象越显著

C．照射光的波长越长，衍射现象越显著 D．照射光的频率越高，衍射现象越显著

【例8】 对于光的偏振，以下认识哪些是止确的(

)

)

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