8波动光学光的波动性(光的本性).doc

光的波动性(光的本性) 一．色散 1、光的色散现象说明：①白光为 光； ②同一介质对不同色光的 不同，频率越大的色光折射率就 。 ③不同色光在同一介质中传播速度 。 2、各种色光的比较 颜色 红 橙 黄 绿 青 蓝 紫 频率 同种介质中折射率 同种介质中速度 波长 临界角 通过棱镜时的偏折角 【例1】对于红、黄、绿、蓝四种单色光，下列表述正确的是( ) A．在相同介质中，绿光的折射率最大 B．红光的频率最高 C．在相同介质中，蓝光的波长最短 D．黄光光子的能量最小 【例2】如图所示，MN是位于竖直平面内的光屏，放在水平面上的半圆柱形玻璃砖的平面部分ab与屏平行．由光源S发出的一束白光从半圆沿半径射入玻璃砖，通过圆心O再射到屏上．在水平面内以O点为圆心沿逆时针方向缓缓转动玻璃砖，在光屏上出现了彩色光带．当玻璃砖转动角度大于某一值时，屏上彩色光带中的某种颜色的色光首先消失．有关彩色的排列顺序和最先消失的色光是（ ） A．左紫右红，紫光 B．左红右紫，紫光 C．左紫右红，红光 D．左红右紫，红光 二、光的干涉 1、定义：两束光在相遇的叠加区域，某些区域使得“振动”加强，出现 条纹；某些区域使得振动减弱，出现 条纹。振动加强和振动减弱的区域 ，出现 的现象。这种现象叫光的干涉现象。 2、产生稳定干涉的条件： 两束光 ，即相干波源 3、产生相干光源的方法（必须保证相同）。 ⑴利用激光 (因为激光发出的是 极好的光)； ⑵分光法(一分为二)：这样两束光都来源于同一个光源， 必然相等 下面各图分别是利用双缝、利用楔形薄膜、利用空气膜形成相干光源的示意图 4．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S1和S2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=r2－r1；由几何关系，考虑到 L》d 和 L》x，可得 δ=。若光波长为λ， ⑴亮纹：则当δ= ，即屏上某点到双缝的光程差等于 时，两束光叠加干涉加强； ⑵暗纹：当δ= ，即屏上某点到双缝的光程差等于 时，两束光叠加干涉减弱， 据此不难推算出： (1)明纹中心坐标 x= ； (2)暗纹中心坐标 x= 。 (3)条纹间距[相邻亮纹(暗纹)间的距离] △x= 。 (缝屏间距L，双缝间距d) 用此公式可以测定单色光的波长。 测出n条亮条纹(暗)条纹的距离a，则波长的表达式为： 。 5、双缝干涉的实验现象 用单色光作双缝干涉实验时，屏的中央是 ，两边对称地排列 的条纹 用白光作双缝干涉实验时，屏的中央是 ，两边对称地排列 ，离中央白色亮纹最近的是 色亮纹。 【例3】双缝干涉实验装置如图所示，双缝间的距离为d，双缝到像屏的距离为L，调整实验装置使得像屏上可以看到清晰的干涉条纹．关于干涉条纹的情况，下列叙述正确的是（ ） A．若将像屏向左平移一小段距离，屏上的干涉条纹将变得不清晰 B．若将像屏向右平移一小段距离，屏上仍有清晰的干涉条纹 C．若将双缝间距离d减小，像屏上的两个相邻明条纹间的距离变小 D．若将双缝间距离L减小，像屏上的两个相邻暗条纹间的距离增大 【例4】如图是杨氏双缝干涉实验示意图，其中S1、S2为双缝，D为光屏，实验中观察到屏上O点为中央亮纹的中心，P1为第一级亮纹的中心，若将双缝间的距离变小，其他条件不变，则（ ） A．屏上干涉条纹的间距将变小 B．屏上O点仍然为中央亮纹的中心 C．屏上P1位置仍然可能为亮纹的中心 D．屏上P2位置可能为暗纹的中心 6．薄膜干涉现象：光照到薄膜上，由 两列光波叠加而成．劈形薄膜干涉可产生 条纹， 两列反射波的路程差Δ薄膜厚度dΔδ= ）。 由于膜上各处厚度不同，故各处两列反射波的路程差不等。