第十三章 光复习 (二）—2020-2021学年人教版高中物理选修3-4单元综合讲义导学案
文档属性
| 名称 | 第十三章 光复习 (二）—2020-2021学年人教版高中物理选修3-4单元综合讲义导学案 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 182.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-04-12 12:54:26 | ||
图片预览
文档简介
选修3-4 第十三章光复习导学案（二）
知识点一、光的干涉
-28575321945（1）杨氏干涉实验:1801年，英国物理学家________成功地观察到了光的干涉现象。杨氏实验证明，光的确是________。如图所示，让一束平行的单色光投射到一个有两条狭缝S1和S2的挡板上，狭缝S1和S2相距很近。如果光是一种波，狭缝就成了两个波源，它们的________________总是相同的。这两个波源发出的光在挡板后面的空间互相叠加，发生干涉现象：光在一些位置相互加强，在另一些位置相互削弱，因此在挡板后面的屏上得到________________________的条纹。这就是杨氏干涉实验。
（2）亮暗条纹：当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的________时(即恰好等于波长的________时)，两列光在这点相互________，这里出现亮条纹；当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的________时，两列光在这点相互________，这里出现暗条纹。
总结： 亮（明）条纹 Δr＝r2-r1 ＝nλ (n＝0、1、2、3、……)
暗条纹 Δr＝r2-r1 ＝nλ2 (n＝1、3、5、7、……)
（3）光的干涉条件：两束光的_______相同， 相同， 恒定。能发生干涉的两束光统称为 ，两个光源称为相干光源，相干光源可以由一束光分成两列而得到。
（4）薄膜干涉：利用薄膜(如肥皂液薄膜) 反射的光相遇发生干涉而形成的，图样中同一条亮(或暗)条纹上所对应的薄膜厚度 。
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。
知识点诠释：
①答案：（1）托马斯·杨；一种波；振动情况；明暗相间；（2）偶数倍；整数倍；加强；奇数倍；减弱；（3）频率；振动情况；相位差；相干光；（4）前后两个表面；相同。
②基础练习：
1．从两只手电筒射出的光，当它们照到同一屏上时看不到干涉条纹，这是因为(D )
A．干涉图样太细小看不清楚
B．手电筒射出的光不是单色光
C．周围环境的漫反射光太强
D．两个光源是非相干光源
2．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)，已知红光与绿光频率、波长均不相等，这时(C )
A．只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他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，其他颜色的干涉条纹依然存在
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
3．如图所示是双缝干涉实验装置，使用波长为600 nm的橙色光源照射单缝S，在光屏中央P处观察到亮条纹，在位于P点上方的P1点出现第一条亮纹中心(即P1到S1、S2的光程差为一个波长)，现换用波长为400 nm的紫光源照射单缝，则(B )
A．P和P1仍为亮条纹
B．P为亮条纹，P1为暗条纹
C．P为暗条纹，P1为亮条纹
D．P、P1均为暗条纹
知识点二、实验：用双缝干涉测量光的波长
实验目的：用双缝干涉观察光的干涉图样并测量单色光的波长
实验仪器和器材：双缝干涉仪（包括光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头）、刻度尺（分度值为1mm）等。
实验原理：双缝干涉中两个相邻明（暗）条纹间的距离Δx与光的波长λ、双缝间距d及双缝到屏的距离l满足Δx＝ldλ。因此，只要测出Δx、d和l，即可求出光的波长λ＝dΔxl。
实验步骤：
1.观察双缝干涉图样
（1）将光屏、遮光筒、毛玻璃屏依次放在光具座上，如图所示：
（2）接好电源，打开开关，使光源正常发光。
（3）调节各器件的高度，使光源发出的光能沿轴线射到光屏（可以利用凸透镜）。
（4）安装双缝和单缝，中心大致位于遮光筒的中心轴线上，使双缝与单缝的缝平行，二者间距约5～10 cm，观察白光的干涉图样。
（5）在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉图样。
2．测定单色光的波长
（1）安装测量头，调节至可清晰观察到干涉条纹为止。
（2）使分划板中心刻线对齐最左侧亮条纹中心，记下手轮上的读数a1；转动手轮，使分划板中心刻线移动至第n条（一般n可以取7左右）亮条纹的中心时，记下此时手轮上的读数a2；则相邻两亮条纹间距是Δx＝｜a2-a1｜n-1。
（3）用刻度尺测量双缝到光屏间距离l(双缝间距d可以在仪器上查到 )。
（4）重复测量、计算，求出波长的平均值（多测求平均 ）。
（5）换用不同滤光片，重复实验测其他颜色单色光的波长。
①注意事项：
a．放置单缝和双缝时，必须使缝平行。 .
b．要保证光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒和光屏的中心在同一条轴线上。
c．读数时，测量头的中心刻线要对应着亮(或暗)条纹的中心。
d．要多测几条亮纹(或暗纹)中心间的距离，再求Δx。
e．照在像屏上的光很弱，主要原因是灯丝与单缝、双缝、测量头与遮光筒不共轴所致，干涉条纹不清晰一般是因为单缝与双缝不平行。
②误差分析：
a．测双缝到屏的距离l的误差，可通过选用mm刻度尺，进行多次测量求平均值的办法减小。
b．测条纹间距Δx的误差，可从以下角度考虑。
干涉条纹没有调到最清晰的程度，分划板刻线与干涉条纹不平行，中心刻线没有恰好位于条纹中心，测量多条亮条纹间距离时读数不准确，通过测量多条亮条纹间的距离来减小测量误差。
③规律总结：
观察红色、绿色等不同颜色的单色光的干涉图样，比较不同色光干涉条纹的宽度，可得出如下结论：
a．红光干涉条纹间距大于绿光干涉条纹间距(进行实验时，其他条件保持不变)。
b．对于同种色光，改变双缝间距d，得出结论：双缝间距d越小，条纹间距越大。
④基础练习：
1．在光的干涉实验中，如果两条狭缝间的距离增加一倍，光的波长减半，则相邻两暗条纹间的距离是原来的（C ）
A．4倍 B．0．5倍
C．0．25倍 D．不变
2．在双缝干涉实验中，用黄光得到一个干涉图样，若要使其干涉条纹间的距离变宽，可以采取的办法是（B ）
A．换用绿色的滤光片 B．换用红色的滤光片
C．使光源发出的光更强一些 D．使光屏向双缝靠拢一些
3．某同学按实验装置安装好仪器后，观察光的干涉现象，获得成功.若他在此基础上对仪器的安装作如下改动，但还能使实验成功的是（ABC ）
A．将遮光筒内的光屏向靠近双缝的方向移动少许，其他不动
B．将滤光片移至单缝和双缝之间，其他不动
C．将单缝向双缝移动少许，其他不动
D．将单缝与双缝的位置互换，其他不动
②知识点三、光的衍射
（1）光的衍射：单色平行光照射到一条可调节狭缝（或圆孔）时，当狭缝（或圆孔）较宽（大）时，光沿___________传播，在光屏上形成一条宽度跟狭缝（或圆孔）宽度（大小）___________的亮条纹（亮斑）；当狭缝（或圆孔）较窄（小）时，尽管亮条纹（亮斑）的___________有所减弱，但_______反而增大了，这表明光经过较窄（小）的狭缝（或圆孔）时，并没有沿___________传播，而是绕过了狭缝（或圆孔）的边缘传播到了更宽的空间，这就是光的衍射现象。
（2）光的衍射现象表明，我们平时说的“光沿直线传播”只是一种________情况。光在________障碍物的________介质中是沿直线传播的；但是，在障碍物的尺寸可以跟光的波长________，甚至比光的波长________的时候，衍射现象________，这时就不能说光沿直线传播了。
（3）光产生明显衍射的条件是：障碍物或孔或狭缝的尺寸与光的波长______________，或比光的波长___________。
（4）衍射光栅是由许多 的狭缝 地排列起来形成的光学元件，由衍射光栅得到的衍射图样与单缝衍射相比，衍射条纹的宽度 ，亮度 。
a．单缝衍射的条纹比较宽，而且距中央亮条纹较远的条纹，亮度也较低。因此单缝衍射达不到实用要求。
b．实验表明，如果增加狭缝的个数，衍射条纹的宽度将变窄，亮度将增加。光学仪器中用的衍射光栅就是据此制成的。
5. 衍射现象与干涉现象的比较
单缝衍射
双缝干涉
不
同
点
产生条件
只要狭缝、障碍物或孔足够小，任何光都能发生
频率相同、振动情况相同、相位差恒定的两列光波相遇叠加
条纹宽度
条纹宽度不等，中央最宽
条纹宽度相等
条纹间距
各相邻条纹间距不等
各相邻条纹等间距
亮度
中央条纹最亮，两边变暗
清晰条纹，亮度基本相等
相同点
干涉、衍射都是波特有的现象，属于波的叠加；
干涉、衍射都有明暗相间的条纹。
知识点诠释：
①答案：（1）直线；相当；亮度；宽度；直线；（2）特殊；没有；均匀；相比；小；十分明显；（3）相当；小；（4）等宽；等距离；变窄；增加。
知识点四、光的偏振
（1）光的干涉和衍射现象说明光具有 ，光的偏振现象说明光是 。
（2）偏振片：由特定的材料制成，每个偏振片都有一个特定的方向，只有沿这个方向振动的光才能透过偏振片，这个方向叫 ，偏振片对光波的作用就像狭缝对于机械波的作用一样。
（3）光的分类：
a．自然光：由太阳、电灯等普通光源发出的光，包含着在垂直于传播方向上沿___________方向振动的光，而且沿各个方向振动的光波强度都___________，这样的光叫自然光。
b．偏振光：自然光垂直透过某一偏振片（起偏器）后，只有振动方向与偏振片的透振方向 的光波才能通过。也就是说，光通过偏振片后，在垂直于传播方向的平面上，只沿着 的方向振动。
c．平时看到的绝大部分光，都是不同程度的 ，自然光在玻璃、水面、桌面等表面反射时，反射光和折射光都是 ，入射角变化时 的程度也有变化。
（4）偏振现象的应用
照相机镜头前常装一偏振滤光片，让它的透振方向与水面和玻璃面的反射光的偏振方向 ，就可 反射光而使水下和玻璃后景物清晰。
数字式电子表、 、 、 等带有液晶显示的物品，它们的液晶显示器都用到了偏振现象。
知识点诠释：
①答案：（1）波动性；横波；（2）透振方向；（3）a．一切方向；相同；b．一致；某个特定方向；c．偏振光；偏振光；偏振；（4）垂直；减弱；空调遥控器；计算器；电子词典。
②基础练习：
4000500927101．如图所示，电灯S发出的光先后经过偏振片A和B，人眼在P处迎着入射光方向，看不到光亮，则(BD )
A．图中a光为偏振光
B．图中b光为偏振光
C．以SP为轴将B转过180°后，在P处将看到光亮
D．以SP为轴将B转过90°后，在P处将看到光亮
2．如图所示，P是偏振片，P的透振方向(用实线表示)为竖直方向。下列四种入射光束中，哪几种照射P时能在P的另一侧观察到透射光？(ABD )
377190059690A．太阳光
B．沿竖直方向振动的光
C．沿水平方向振动的光
D．沿与竖直方向成45°角振动的光（注：光的振动方向可以分解，只要与透振方向不垂直都可以有透振分量）
3．关于立体电影，以下说法正确的是(BD )
A．观众戴上特制眼镜是为了防止伤害眼睛
B．这副眼镜其实就是一对偏振方向互相垂直的偏振片
C．戴上特制眼镜的观众若只用一只眼睛看，则银幕上只是一片光亮而无图像
D．产生立体视觉是因为人的两只眼睛同时观察物体时，形成的在视网膜上的像并不完全相同
4．在拍摄日落时的水面下的景物时，应在照相机镜头前装一个偏振片，其目的是(B )
A．减少阳光在水面上反射光
B．阻止阳光在水面的反射光进入照相机镜头
C．增强光由水面射入空气中的折射光强度
D．减弱光由水面射入空气中的折射光强度
27432001981205．如图所示，让太阳光或白炽灯光通过偏振片P和Q，以光的传播方向为轴旋转偏振片P或Q，可以看到透射光的强度会发生变化，这是光的偏振现象。这个实验表明(B )
A．光是电磁波
B．光是一种横波
C．光是一种纵波
D．光是概率波
知识点五、激光的特性和应用
（1）激光的特性：
a．相干性好：激光能像无线电波那样被 ，用来传递信息。光纤通信就是激光
和 相结合的产物。
b．平行度非常好：与普通光相比，传播相同距离的激光束的扩散程度小，光线仍能保持很大的强度，这个特点可以用来 。 就是应用这个原理制成的。由于平行度好，激光可汇聚到很小的一点，这一点应用在 、 、 上。
c．亮度非常高：可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量。如果把强大的激光束会聚起来，可使物体被照部分在千分之一秒的时间内产生几千万度的高温。所以可用激光束来 、 以及在很硬的材料上 。医学上还可以用“激光刀”做手术。
d．单色性好。
e．覆盖波段宽。
（2）全息照相：
普通照相技术所记录的只是光波的________信息，而全息照相技术还可以记录光波的________信息。
全息照相：同一束激光被分为两部分，一部分直接照射到________上(称为参考光)，另一部分通过________反射后再到达底片(称为________)。参考光和________在底片上相遇时发生干涉，形成复杂的干涉条纹。
知识点诠释：
①答案：（1）a．调制（或调谐）；光导纤维；b．精确测距；激光测距雷达；DVD机；CD唱机；计算机的光盘；c．切割；焊接；打孔；（2）强弱；相位；底片；被拍摄物；物光；物光。
课堂练习：
1．（2019江苏高考）将两支铅笔并排放在一起，中间留一条狭缝，通过这条狭缝去看与其平行的日光灯，能观察到彩色条纹，这是由于光的 （选填“折射”、“干涉”或“衍射”）。当缝的宽度 （选填“远大于”或“接近”）光波的波长时，这种现象十分明显。(衍射，接近)
2．（2018江苏高考）两束单色光A、B的波长分别为λA、λB，且λA>λB，则 （选填“A”或“B”）在水中发生全反射时的临界角较大。用同一装置进行杨氏双缝干涉实验时，可以观察到 （选填“A”或“B”）产生的条纹间距较大。(A，A)
解：根据题意， A光波长大则在介质中折射率n小，
根据sinC＝1n可知临界角大；
再根据Δx＝ldλ可知A光干涉条纹间距大。
（1）杨氏干涉实验证明光的确是一种波，一束单色光投射在两条相距很近的狭缝上，两狭缝就成了两个光源，它们发出的光波满足干涉的必要条件，则两列光的 相同。如图所示，在这两列光波相遇的区域中，实线表示波峰，虚线表示波谷，如果放置光屏，在 （选填“A”、 “B”或“C”）点会出现暗条纹。（频率，C）
（2）在上述杨氏干涉试验中，若单色光的波长λ＝5．89×10﹣7m，双缝间的距离d=1mm，双缝到屏的距离l=2m．求第1个亮光条纹到第11个亮条纹的中心间距。
解：
（1）产生稳定干涉图样的必要条件是两束光的频率相同．A、B两点是波峰与波峰、波谷与波谷相遇的点，是振动加强点，出现明条纹，C点波峰与波谷相遇，振动减弱，出现暗条纹。
（2）相邻干涉条纹的间距为△x＝ldλ ＝20.001×5．89×10﹣7m=1．178×10﹣3m，
则第1个亮光条纹到第11个亮条纹的中心间距为 S=10△x=1．178×10﹣2m
故答案为：（1）频率，C．（2）第1个亮光条纹到第11个亮条纹的中心间距为1.178×10﹣2m。
用2×106Hz的超声波检查胆结石，该超声波在结石和胆汁中的波速分别为2250m/s和1500m/s，则该超声波在结石中的波长是胆汁中的______倍。用超声波检查胆结石是因为超声波的波长短，遇到结石时_______（选填“容易”或者“不容易”）发生衍射。（1.5；不容易）
某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到如图甲所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图乙所示。他改变的实验条件可能是??。（B ）
A．减小光源到单缝的距离
B．减小双缝之间的距离
C．减小双缝到光屏之间的距离
D．换用频率更高的单色光源?
6．（2012江苏高考）如图所示，白炽灯的右侧依次平行放置偏振片P?和Q，A?点位于P、Q?之间，B?点位于Q右侧．旋转偏振片P，A、B?两点光的强度变化情况是（C ）
A．A、B?均不变
B．A、B?均有变化
C．A?不变，B?有?变?化
D．A?有变化，B不变
7．（2010江苏高考）
（1）激光具有相干性好，平行度好、亮度高等特点，在科学技术和日常生活中应用广泛，下面关于激光的叙述中正确的是 ? ? ?。（D ）
A．激光是纵波
B．频率相同的激光在不同介质中的波长相同
C．两束频率不同的激光能产生干涉现象
D．利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离
（2）如图甲所示，在杨氏双缝干涉实验中，激光的波长为5．30×10﹣7m，屏上P点距双缝S1和S2的路程差为7．95×10﹣7m，则在这里出现的应是 ? ? ? （选填“明条纹”或“暗条纹”），现改用波长为6．30×10﹣7m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）
知识点一、光的干涉
-28575321945（1）杨氏干涉实验:1801年，英国物理学家________成功地观察到了光的干涉现象。杨氏实验证明，光的确是________。如图所示，让一束平行的单色光投射到一个有两条狭缝S1和S2的挡板上，狭缝S1和S2相距很近。如果光是一种波，狭缝就成了两个波源，它们的________________总是相同的。这两个波源发出的光在挡板后面的空间互相叠加，发生干涉现象：光在一些位置相互加强，在另一些位置相互削弱，因此在挡板后面的屏上得到________________________的条纹。这就是杨氏干涉实验。
（2）亮暗条纹：当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的________时(即恰好等于波长的________时)，两列光在这点相互________，这里出现亮条纹；当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的________时，两列光在这点相互________，这里出现暗条纹。
总结： 亮（明）条纹 Δr＝r2-r1 ＝nλ (n＝0、1、2、3、……)
暗条纹 Δr＝r2-r1 ＝nλ2 (n＝1、3、5、7、……)
（3）光的干涉条件：两束光的_______相同， 相同， 恒定。能发生干涉的两束光统称为 ，两个光源称为相干光源，相干光源可以由一束光分成两列而得到。
（4）薄膜干涉：利用薄膜(如肥皂液薄膜) 反射的光相遇发生干涉而形成的，图样中同一条亮(或暗)条纹上所对应的薄膜厚度 。
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。
知识点诠释：
①答案：（1）托马斯·杨；一种波；振动情况；明暗相间；（2）偶数倍；整数倍；加强；奇数倍；减弱；（3）频率；振动情况；相位差；相干光；（4）前后两个表面；相同。
②基础练习：
1．从两只手电筒射出的光，当它们照到同一屏上时看不到干涉条纹，这是因为(D )
A．干涉图样太细小看不清楚
B．手电筒射出的光不是单色光
C．周围环境的漫反射光太强
D．两个光源是非相干光源
2．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)，已知红光与绿光频率、波长均不相等，这时(C )
A．只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他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，其他颜色的干涉条纹依然存在
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
3．如图所示是双缝干涉实验装置，使用波长为600 nm的橙色光源照射单缝S，在光屏中央P处观察到亮条纹，在位于P点上方的P1点出现第一条亮纹中心(即P1到S1、S2的光程差为一个波长)，现换用波长为400 nm的紫光源照射单缝，则(B )
A．P和P1仍为亮条纹
B．P为亮条纹，P1为暗条纹
C．P为暗条纹，P1为亮条纹
D．P、P1均为暗条纹
知识点二、实验：用双缝干涉测量光的波长
实验目的：用双缝干涉观察光的干涉图样并测量单色光的波长
实验仪器和器材：双缝干涉仪（包括光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头）、刻度尺（分度值为1mm）等。
实验原理：双缝干涉中两个相邻明（暗）条纹间的距离Δx与光的波长λ、双缝间距d及双缝到屏的距离l满足Δx＝ldλ。因此，只要测出Δx、d和l，即可求出光的波长λ＝dΔxl。
实验步骤：
1.观察双缝干涉图样
（1）将光屏、遮光筒、毛玻璃屏依次放在光具座上，如图所示：
（2）接好电源，打开开关，使光源正常发光。
（3）调节各器件的高度，使光源发出的光能沿轴线射到光屏（可以利用凸透镜）。
（4）安装双缝和单缝，中心大致位于遮光筒的中心轴线上，使双缝与单缝的缝平行，二者间距约5～10 cm，观察白光的干涉图样。
（5）在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉图样。
2．测定单色光的波长
（1）安装测量头，调节至可清晰观察到干涉条纹为止。
（2）使分划板中心刻线对齐最左侧亮条纹中心，记下手轮上的读数a1；转动手轮，使分划板中心刻线移动至第n条（一般n可以取7左右）亮条纹的中心时，记下此时手轮上的读数a2；则相邻两亮条纹间距是Δx＝｜a2-a1｜n-1。
（3）用刻度尺测量双缝到光屏间距离l(双缝间距d可以在仪器上查到 )。
（4）重复测量、计算，求出波长的平均值（多测求平均 ）。
（5）换用不同滤光片，重复实验测其他颜色单色光的波长。
①注意事项：
a．放置单缝和双缝时，必须使缝平行。 .
b．要保证光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒和光屏的中心在同一条轴线上。
c．读数时，测量头的中心刻线要对应着亮(或暗)条纹的中心。
d．要多测几条亮纹(或暗纹)中心间的距离，再求Δx。
e．照在像屏上的光很弱，主要原因是灯丝与单缝、双缝、测量头与遮光筒不共轴所致，干涉条纹不清晰一般是因为单缝与双缝不平行。
②误差分析：
a．测双缝到屏的距离l的误差，可通过选用mm刻度尺，进行多次测量求平均值的办法减小。
b．测条纹间距Δx的误差，可从以下角度考虑。
干涉条纹没有调到最清晰的程度，分划板刻线与干涉条纹不平行，中心刻线没有恰好位于条纹中心，测量多条亮条纹间距离时读数不准确，通过测量多条亮条纹间的距离来减小测量误差。
③规律总结：
观察红色、绿色等不同颜色的单色光的干涉图样，比较不同色光干涉条纹的宽度，可得出如下结论：
a．红光干涉条纹间距大于绿光干涉条纹间距(进行实验时，其他条件保持不变)。
b．对于同种色光，改变双缝间距d，得出结论：双缝间距d越小，条纹间距越大。
④基础练习：
1．在光的干涉实验中，如果两条狭缝间的距离增加一倍，光的波长减半，则相邻两暗条纹间的距离是原来的（C ）
A．4倍 B．0．5倍
C．0．25倍 D．不变
2．在双缝干涉实验中，用黄光得到一个干涉图样，若要使其干涉条纹间的距离变宽，可以采取的办法是（B ）
A．换用绿色的滤光片 B．换用红色的滤光片
C．使光源发出的光更强一些 D．使光屏向双缝靠拢一些
3．某同学按实验装置安装好仪器后，观察光的干涉现象，获得成功.若他在此基础上对仪器的安装作如下改动，但还能使实验成功的是（ABC ）
A．将遮光筒内的光屏向靠近双缝的方向移动少许，其他不动
B．将滤光片移至单缝和双缝之间，其他不动
C．将单缝向双缝移动少许，其他不动
D．将单缝与双缝的位置互换，其他不动
②知识点三、光的衍射
（1）光的衍射：单色平行光照射到一条可调节狭缝（或圆孔）时，当狭缝（或圆孔）较宽（大）时，光沿___________传播，在光屏上形成一条宽度跟狭缝（或圆孔）宽度（大小）___________的亮条纹（亮斑）；当狭缝（或圆孔）较窄（小）时，尽管亮条纹（亮斑）的___________有所减弱，但_______反而增大了，这表明光经过较窄（小）的狭缝（或圆孔）时，并没有沿___________传播，而是绕过了狭缝（或圆孔）的边缘传播到了更宽的空间，这就是光的衍射现象。
（2）光的衍射现象表明，我们平时说的“光沿直线传播”只是一种________情况。光在________障碍物的________介质中是沿直线传播的；但是，在障碍物的尺寸可以跟光的波长________，甚至比光的波长________的时候，衍射现象________，这时就不能说光沿直线传播了。
（3）光产生明显衍射的条件是：障碍物或孔或狭缝的尺寸与光的波长______________，或比光的波长___________。
（4）衍射光栅是由许多 的狭缝 地排列起来形成的光学元件，由衍射光栅得到的衍射图样与单缝衍射相比，衍射条纹的宽度 ，亮度 。
a．单缝衍射的条纹比较宽，而且距中央亮条纹较远的条纹，亮度也较低。因此单缝衍射达不到实用要求。
b．实验表明，如果增加狭缝的个数，衍射条纹的宽度将变窄，亮度将增加。光学仪器中用的衍射光栅就是据此制成的。
5. 衍射现象与干涉现象的比较
单缝衍射
双缝干涉
不
同
点
产生条件
只要狭缝、障碍物或孔足够小，任何光都能发生
频率相同、振动情况相同、相位差恒定的两列光波相遇叠加
条纹宽度
条纹宽度不等，中央最宽
条纹宽度相等
条纹间距
各相邻条纹间距不等
各相邻条纹等间距
亮度
中央条纹最亮，两边变暗
清晰条纹，亮度基本相等
相同点
干涉、衍射都是波特有的现象，属于波的叠加；
干涉、衍射都有明暗相间的条纹。
知识点诠释：
①答案：（1）直线；相当；亮度；宽度；直线；（2）特殊；没有；均匀；相比；小；十分明显；（3）相当；小；（4）等宽；等距离；变窄；增加。
知识点四、光的偏振
（1）光的干涉和衍射现象说明光具有 ，光的偏振现象说明光是 。
（2）偏振片：由特定的材料制成，每个偏振片都有一个特定的方向，只有沿这个方向振动的光才能透过偏振片，这个方向叫 ，偏振片对光波的作用就像狭缝对于机械波的作用一样。
（3）光的分类：
a．自然光：由太阳、电灯等普通光源发出的光，包含着在垂直于传播方向上沿___________方向振动的光，而且沿各个方向振动的光波强度都___________，这样的光叫自然光。
b．偏振光：自然光垂直透过某一偏振片（起偏器）后，只有振动方向与偏振片的透振方向 的光波才能通过。也就是说，光通过偏振片后，在垂直于传播方向的平面上，只沿着 的方向振动。
c．平时看到的绝大部分光，都是不同程度的 ，自然光在玻璃、水面、桌面等表面反射时，反射光和折射光都是 ，入射角变化时 的程度也有变化。
（4）偏振现象的应用
照相机镜头前常装一偏振滤光片，让它的透振方向与水面和玻璃面的反射光的偏振方向 ，就可 反射光而使水下和玻璃后景物清晰。
数字式电子表、 、 、 等带有液晶显示的物品，它们的液晶显示器都用到了偏振现象。
知识点诠释：
①答案：（1）波动性；横波；（2）透振方向；（3）a．一切方向；相同；b．一致；某个特定方向；c．偏振光；偏振光；偏振；（4）垂直；减弱；空调遥控器；计算器；电子词典。
②基础练习：
4000500927101．如图所示，电灯S发出的光先后经过偏振片A和B，人眼在P处迎着入射光方向，看不到光亮，则(BD )
A．图中a光为偏振光
B．图中b光为偏振光
C．以SP为轴将B转过180°后，在P处将看到光亮
D．以SP为轴将B转过90°后，在P处将看到光亮
2．如图所示，P是偏振片，P的透振方向(用实线表示)为竖直方向。下列四种入射光束中，哪几种照射P时能在P的另一侧观察到透射光？(ABD )
377190059690A．太阳光
B．沿竖直方向振动的光
C．沿水平方向振动的光
D．沿与竖直方向成45°角振动的光（注：光的振动方向可以分解，只要与透振方向不垂直都可以有透振分量）
3．关于立体电影，以下说法正确的是(BD )
A．观众戴上特制眼镜是为了防止伤害眼睛
B．这副眼镜其实就是一对偏振方向互相垂直的偏振片
C．戴上特制眼镜的观众若只用一只眼睛看，则银幕上只是一片光亮而无图像
D．产生立体视觉是因为人的两只眼睛同时观察物体时，形成的在视网膜上的像并不完全相同
4．在拍摄日落时的水面下的景物时，应在照相机镜头前装一个偏振片，其目的是(B )
A．减少阳光在水面上反射光
B．阻止阳光在水面的反射光进入照相机镜头
C．增强光由水面射入空气中的折射光强度
D．减弱光由水面射入空气中的折射光强度
27432001981205．如图所示，让太阳光或白炽灯光通过偏振片P和Q，以光的传播方向为轴旋转偏振片P或Q，可以看到透射光的强度会发生变化，这是光的偏振现象。这个实验表明(B )
A．光是电磁波
B．光是一种横波
C．光是一种纵波
D．光是概率波
知识点五、激光的特性和应用
（1）激光的特性：
a．相干性好：激光能像无线电波那样被 ，用来传递信息。光纤通信就是激光
和 相结合的产物。
b．平行度非常好：与普通光相比，传播相同距离的激光束的扩散程度小，光线仍能保持很大的强度，这个特点可以用来 。 就是应用这个原理制成的。由于平行度好，激光可汇聚到很小的一点，这一点应用在 、 、 上。
c．亮度非常高：可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量。如果把强大的激光束会聚起来，可使物体被照部分在千分之一秒的时间内产生几千万度的高温。所以可用激光束来 、 以及在很硬的材料上 。医学上还可以用“激光刀”做手术。
d．单色性好。
e．覆盖波段宽。
（2）全息照相：
普通照相技术所记录的只是光波的________信息，而全息照相技术还可以记录光波的________信息。
全息照相：同一束激光被分为两部分，一部分直接照射到________上(称为参考光)，另一部分通过________反射后再到达底片(称为________)。参考光和________在底片上相遇时发生干涉，形成复杂的干涉条纹。
知识点诠释：
①答案：（1）a．调制（或调谐）；光导纤维；b．精确测距；激光测距雷达；DVD机；CD唱机；计算机的光盘；c．切割；焊接；打孔；（2）强弱；相位；底片；被拍摄物；物光；物光。
课堂练习：
1．（2019江苏高考）将两支铅笔并排放在一起，中间留一条狭缝，通过这条狭缝去看与其平行的日光灯，能观察到彩色条纹，这是由于光的 （选填“折射”、“干涉”或“衍射”）。当缝的宽度 （选填“远大于”或“接近”）光波的波长时，这种现象十分明显。(衍射，接近)
2．（2018江苏高考）两束单色光A、B的波长分别为λA、λB，且λA>λB，则 （选填“A”或“B”）在水中发生全反射时的临界角较大。用同一装置进行杨氏双缝干涉实验时，可以观察到 （选填“A”或“B”）产生的条纹间距较大。(A，A)
解：根据题意， A光波长大则在介质中折射率n小，
根据sinC＝1n可知临界角大；
再根据Δx＝ldλ可知A光干涉条纹间距大。
（1）杨氏干涉实验证明光的确是一种波，一束单色光投射在两条相距很近的狭缝上，两狭缝就成了两个光源，它们发出的光波满足干涉的必要条件，则两列光的 相同。如图所示，在这两列光波相遇的区域中，实线表示波峰，虚线表示波谷，如果放置光屏，在 （选填“A”、 “B”或“C”）点会出现暗条纹。（频率，C）
（2）在上述杨氏干涉试验中，若单色光的波长λ＝5．89×10﹣7m，双缝间的距离d=1mm，双缝到屏的距离l=2m．求第1个亮光条纹到第11个亮条纹的中心间距。
解：
（1）产生稳定干涉图样的必要条件是两束光的频率相同．A、B两点是波峰与波峰、波谷与波谷相遇的点，是振动加强点，出现明条纹，C点波峰与波谷相遇，振动减弱，出现暗条纹。
（2）相邻干涉条纹的间距为△x＝ldλ ＝20.001×5．89×10﹣7m=1．178×10﹣3m，
则第1个亮光条纹到第11个亮条纹的中心间距为 S=10△x=1．178×10﹣2m
故答案为：（1）频率，C．（2）第1个亮光条纹到第11个亮条纹的中心间距为1.178×10﹣2m。
用2×106Hz的超声波检查胆结石，该超声波在结石和胆汁中的波速分别为2250m/s和1500m/s，则该超声波在结石中的波长是胆汁中的______倍。用超声波检查胆结石是因为超声波的波长短，遇到结石时_______（选填“容易”或者“不容易”）发生衍射。（1.5；不容易）
某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到如图甲所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图乙所示。他改变的实验条件可能是??。（B ）
A．减小光源到单缝的距离
B．减小双缝之间的距离
C．减小双缝到光屏之间的距离
D．换用频率更高的单色光源?
6．（2012江苏高考）如图所示，白炽灯的右侧依次平行放置偏振片P?和Q，A?点位于P、Q?之间，B?点位于Q右侧．旋转偏振片P，A、B?两点光的强度变化情况是（C ）
A．A、B?均不变
B．A、B?均有变化
C．A?不变，B?有?变?化
D．A?有变化，B不变
7．（2010江苏高考）
（1）激光具有相干性好，平行度好、亮度高等特点，在科学技术和日常生活中应用广泛，下面关于激光的叙述中正确的是 ? ? ?。（D ）
A．激光是纵波
B．频率相同的激光在不同介质中的波长相同
C．两束频率不同的激光能产生干涉现象
D．利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离
（2）如图甲所示，在杨氏双缝干涉实验中，激光的波长为5．30×10﹣7m，屏上P点距双缝S1和S2的路程差为7．95×10﹣7m，则在这里出现的应是 ? ? ? （选填“明条纹”或“暗条纹”），现改用波长为6．30×10﹣7m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）