光的波动性试验用双缝干涉测量光的波长机械振动.ppt

* 第四节　光的波动性 (实验：用双缝干涉测量光的波长) 第十二章　机械振动与机械波　光　电磁波与相对论 一、光的干涉 1.定义：在两列光波的叠加区域，某些区域的光被______,出现亮纹，某些区域的光被______，出现暗纹，且________和________互相间隔的现象叫做光的干涉现象． 2.条件：两列光的__________，且具有恒定的相位差，才能产生稳定的干涉现象． 加强 减弱 加强 减弱 频率相等 3.双缝干涉：由同一光源发出的光经双缝后形成两束振动情况总是__________的相干光波，屏上某点到双缝的路程差是_____________处出现亮条纹；路程差是半波长的_______处出现暗条纹.相邻的明条纹(或暗条纹)之间距离Δx与波长λ、 双缝间距d及屏到双缝距离l的关系为__________． 4.薄膜干涉：利用薄膜(如肥皂液薄膜)__________反射的光相遇而形成的．图样中同一条亮(或暗)条纹上所对应薄膜厚度______． 频率相等 波长的整数倍 奇数倍 前后表面 相同 二、光的衍射 1.光的衍射现象 光在遇到障碍物时，偏离直线传播方向而照射到阴影区域的现象叫做光的衍射． 2.光发生明显衍射现象的条件 当孔或障碍物的尺寸比光波波长__________，或者跟光波波长__________时，光才能发生明显的衍射现象． 小 相差不多 3.衍射图样 (1)单缝衍射：中央为亮条纹，向两侧有明暗相间的条纹，但间距和亮度不同．白光衍射时，中央仍为白光，最靠近中央的是_______光，最远离中央的是______光． (2)圆孔衍射：明暗相间的不等距圆环． (3)泊松亮斑：光照射到一个半径很小的圆板后,在圆板的阴影中心出现的______斑,这是光能发生衍射的有力证据之一. 紫 红 亮 三、光的偏振 1.偏振光：在跟光传播方向垂直的平面内，光在某一方向振动较强而在另一些方向振动较弱的光即为偏振光． 光的偏振现象证明光是________(填“横波”或“纵波”)． 2.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______________振动的光，而且沿各个方向振动的光波的____________都相同，这种光叫做自然光． 横波 各个方向 强度 3.偏振光的产生 自然光通过起偏器：通过两个共轴的偏振片观察自然光，第一个偏振片的作用是把自然光变成偏振光，叫做__________.第二个偏振片的作用是检验光是否是偏振光，叫做__________． 起偏器 检偏器 B D 2．对于光的衍射的定性分析，下列说法中不正确的是(　　) A．只有障碍物或孔的尺寸可以跟光波波长相比甚至比光的波长还要小的时候，才能明显地产生光的衍射现象 B．光的衍射现象是光波相互叠加的结果 C．光的衍射现象否定了光的直线传播的结论 D．光的衍射现象说明了光具有波动性 C 3．如图所示,两光屏间放有两个偏振片,它们四者平行共轴，现让太阳光沿轴线通过光屏M上的小孔照射到固定不动的偏振片P上，再使偏振片Q绕轴匀速转动一周，则关于光屏N上光的亮度变化情况，下列说法中正确的是(　　) A．光屏N上光的亮度保持不变 B．光屏N上光的亮度会时亮时暗 C．光屏N上有两条与偏振片P、Q透振方向对应的亮线 D．光屏N上只有一条亮线随偏振片转动而转动 B 光的干涉 2.薄膜干涉 (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，两列光波同向叠加，出现明纹；反向叠加，出现暗纹． (3)条纹特点：①单色光：明暗相间的水平条纹； ②白光：彩色水平条纹． 如图所示，在杨氏双缝干涉实验中，激光的波长为5.30×10－7 m，屏上P点距双缝S1和S2的路程差为7.95×10－7 m，则在这里出现的应是________(选填“明条纹”或“暗条纹”)．现改用波长为6.30×10－7 m的激光进行上述实验，保持其他条件不变，则屏上的条纹间距将________(选填“变宽”、“变窄”或“不变”)． 暗条纹 变宽 [尝试解答]__________________ 1．如图甲所示，在一块平板玻璃上放置一平凸薄透镜，在两者之间形成厚度不均匀的空气膜，让一束单一波长的光垂直入射到该装置上，结果在上方观察到如图乙所示的同心内疏外密的圆环状干涉条纹，称为牛顿环，以下说法正确的是(　　) AC A．干涉现象是由于凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的 B．干涉现象是由于凸透镜上表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的 C．干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度不是均匀变化的 D．干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度是均匀变化的