光的折射 教學(xué)設(shè)計(jì)

PAGEPAGE1專心愛心用心光的折射一、知識(shí)點(diǎn)梳理光的反射定律：光從一種介質(zhì)射到另一種介質(zhì)的分界面時(shí)發(fā)生反射。反射光線與入射光線、法線處在同一平面內(nèi)，反射光線與入射光分別位于法線的兩側(cè)。光的折射現(xiàn)象，光的折射定律：折射光線與入射光線、法線處于同一平面內(nèi)，折射光線與入射光線分別位于法線兩側(cè)，入射角的正弦與折射角的正弦成正比。ⅠⅡⅠⅡ折射率（光線從介質(zhì)Ⅰ——介質(zhì)Ⅱ）折射現(xiàn)象的光路可逆性3．折射率：入射角的正弦與折射角的正弦的比。（1）折射率的物理意義：表示介質(zhì)折射光的本領(lǐng)大小的物理量（2）折射率大小的決定因素——介質(zhì)、光源(頻率)在其它介質(zhì)中的速度，式中n為介質(zhì)的折射率，n>1，故v<c注意：（1）介質(zhì)的折射率是反映介質(zhì)光學(xué)性質(zhì)的物理量，它的大小由介質(zhì)本身決定，同時(shí)光的頻率越高，折射率越大，而與入射角、折射角的大小無關(guān)。（2）某一頻率的光在不同介質(zhì)中傳播時(shí),頻率不變但折射率不同,所以光速不同,波長也不同(與機(jī)械波相同);不同頻率的光在同一介質(zhì)中傳播時(shí),折射率不同,所以光速不同,波長也不同(與機(jī)械波的區(qū)別).頻率越高，折射率越大。4．折射時(shí)的色散：含有多種顏色的光被分解為單色光的現(xiàn)象叫光的色散。（1）光通過棱鏡時(shí)將向棱鏡的橫截面的底邊方向偏折（2）通過棱鏡成像偏向頂點(diǎn)（3）實(shí)驗(yàn)表面，一束白光進(jìn)入棱鏡而被折射后，在屏上的光斑是彩色的，說明光在折射時(shí)發(fā)生了色散。（4）光的色散規(guī)律：紅光通過棱鏡后偏折的程度比其他顏色的光的要小，而紫光的偏折程度比其他顏色的光要大。說明透明物質(zhì)對(duì)于波長不同的光的折射率是不同的。波長越長，折射率越小。5．應(yīng)用（一般方法）：分析光的折射時(shí)，一般需作出光路圖，以便應(yīng)用折射規(guī)律及光路圖中提供的幾何關(guān)系來解答。在實(shí)際應(yīng)用中，常見方法是：①三角形邊角關(guān)系法；②近似法，即利用小角度時(shí)，θ≈tanθ≈sinθ的近似關(guān)系求解。記住光路是可逆的原理。（1）折射率的測定（2）利用折射定律結(jié)合幾何知識(shí)解答的折射問題（3）多向思維方式理解、應(yīng)用關(guān)鍵物理量n①像似深度h/=H/n②全反射③折射率與波速度的關(guān)系6．光的全反射現(xiàn)象、反射條件、臨界角全反射產(chǎn)生的條件是：（1）光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)；（2）入射角大于或等于臨界角．兩條件必須同時(shí)存在，才發(fā)生全反射。臨界角是一種特殊的入射角．當(dāng)光線從某介質(zhì)射入真空(或空氣)時(shí)，其臨界角的正弦值為。注意：（1）臨界角的含義：折射角為90時(shí)的入射角。（2）規(guī)律：一旦發(fā)生全反射,即符合光的反射定律。（3）光密介質(zhì)與光疏介質(zhì)——兩個(gè)不同的介質(zhì)。二、例題精選【例１】如圖所示，一儲(chǔ)油圓桶，底面直徑與桶高均為d。當(dāng)桶內(nèi)無油時(shí)，從某點(diǎn)A恰能看到桶底邊緣上的某點(diǎn)B。當(dāng)桶內(nèi)油的深度等于桶高的一半時(shí)，在A點(diǎn)沿AB方向看去，看到桶底上的C點(diǎn)，C、B相距，由此可得油的折射率n=；光在油中傳播的速度v=m/s。（結(jié)果可用根式表示）答案（舉一反三）、由某種透光物質(zhì)制成的等腰直角棱鏡ABO，兩腰長都是16cm．為了測定這種物質(zhì)的折射率，將棱鏡放在直角坐標(biāo)系中，并使兩腰與ox、oy軸重合，如圖所示．從OB邊的C點(diǎn)注視A棱，發(fā)現(xiàn)A棱的視位置在OA邊D點(diǎn)．在C、D兩點(diǎn)插大頭針，看出C點(diǎn)坐標(biāo)位置（0，12）D點(diǎn)坐標(biāo)位置（9，0），由此可計(jì)算出該物質(zhì)的折射率為．答案4/3【例2】如圖所示，為用透明介質(zhì)做成的空心球，其折射率為，內(nèi)、外半徑分別為,用內(nèi)表面涂上能完全吸光的物質(zhì)，當(dāng)一束平行光射向此球時(shí)被內(nèi)表面吸收掉的光束在射進(jìn)空心球前的橫截面積是多少？abOabO【例3】某三棱鏡的橫截面是一直角三角形，如圖所示，∠A=90°，∠B=30°，∠C=60°，棱鏡材料的折射率為n，底面BC涂黑，入射光沿平行于底面BC面，經(jīng)AB面和AC面折射后出射．求（1）出射光線與入射光線延長線間的夾角δ；（2）為使上述入射光線能從AC面出射，折射率n的最大值為多少？解：畫出光路圖如圖所示。（1）因?yàn)槿肷涔馄叫杏贐C面，i=60°由折射定律有，所以光折到AC面上時(shí)，由幾何關(guān)系可得：A+β=90°，，（2）要使有光線從AC面射出，應(yīng)有sinr≤1：即，得【例4】如圖所示，一玻璃柱體的橫截面為半圓形，細(xì)的單色光束從空氣射向柱體的O點(diǎn)（半圓的圓心）產(chǎn)生反射光束1和2，已知玻璃折射率為，入射角為450（相應(yīng)的折射角為240）,現(xiàn)保持入射光線不變，將半圓柱繞通過O點(diǎn)垂直于圖面的軸線順時(shí)針轉(zhuǎn)過150，如圖中虛線所示，則射光線12光束1轉(zhuǎn)過300光束2轉(zhuǎn)過的角度小于150Ｄ．光束2轉(zhuǎn)過的角度大于150答案:BC【例5】如圖所示，只含黃光和紫光的復(fù)色光束PO，沿半徑方向射入空氣中的玻璃半圓柱內(nèi)，被分成兩光束OA和OB，若OA和OB分別沿如圖所示的方向射出，則：ＯＡＯＡＢＰＢ．OA為紫色，OB為黃色Ｃ．OA為黃色，OB為復(fù)色Ｄ．ＯA為紫色，ＯB為復(fù)色答案:C【例6】如圖所示,一束白光以較大的入射角到三棱鏡的一個(gè)側(cè)面,從另一個(gè)側(cè)面射出,在屏上形成從紅到紫的彩色光帶.當(dāng)入射角逐漸減小時(shí)A.紅光最先消失.B.紅光紫光同時(shí)消失C.紫光最先消失.D.紅光紫光都不消失答案:C【例7】一點(diǎn)光源發(fā)出一束光經(jīng)一平面鏡反射，打在天花板上，平面鏡以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)入射角為α?xí)r，光斑的運(yùn)動(dòng)速度是多少？（已知天花板到平面鏡的距離為h）答案：【例7】太陽照在平坦的大沙漠上，我們?cè)谏衬邢蚯翱慈?，發(fā)現(xiàn)前方某處射來亮光，好象太陽光從遠(yuǎn)處水面射來的一樣，我們認(rèn)為前方有水，但走到該處仍是干燥的沙漠，這種現(xiàn)象在夏天城市中太陽照在瀝青路面時(shí)也能看到。對(duì)此有以下解釋：①這是光的干涉現(xiàn)象；②這是光的全反射現(xiàn)象；③形成原因是越靠近地面處折射率越大；④形成原因是越靠近地面處折射率越小。其中正確的是：A、①③；B、①④；C、②③；D、②④。答案D。三、過關(guān)測試1．發(fā)出白光的細(xì)線光源ab，長度為l0，豎直放置，上端a恰好在水面以下，如圖。現(xiàn)考慮線光源ab發(fā)出的靠近水面法線(圖中的虛線)的細(xì)光束經(jīng)水面折射后所成的像，由于水對(duì)光有色散作用，若以l1表示紅光成的像的長度，l2表示藍(lán)光成的像的長度，則（）A．l1＜l2＜l0B．l1＞l2＞l0C．l2＞l1＞l0D．l2＜l1＜l02．一束復(fù)色光由空氣射向一塊平行平面玻璃磚，經(jīng)折射分成兩束單色光a、b.已知a光的頻率小于b光的頻率.圖中哪個(gè)光路圖可能是正確的（）3．如圖所示，一個(gè)棱鏡的頂角為θ=41.30°,一束白光以較大的入射角從棱鏡的左側(cè)面射入，在光屏上形成從紅到紫排列的彩色光帶，各色光在棱鏡中的折射率和臨界角見表.當(dāng)入射角逐漸減小到0的過程中，彩色光帶的變化情況是（）色光紅橙黃綠藍(lán)紫折射率1.5131.5141.5171.5191.5281.532臨界角41.37041.34041.23041.17040.88040.750A．紫光最先消失，最后只剩紅光、橙光B．紫光最先消失，最后只剩紅光、橙光、黃光C．紅光最先消失，最后只剩紫光D．紅光最先消失，最后只剩紫光、藍(lán)光4．如圖激光液面控制儀的原理是：固定的一束激光AO以入射角i照射到水平液面上，反射光OB射到水平放置的光屏上，屏上用光電管將光訊號(hào)轉(zhuǎn)換為電訊號(hào)，電訊號(hào)輸入控制系統(tǒng)來控制液面的高度，若發(fā)現(xiàn)光點(diǎn)在屏上向右移動(dòng)了Δs距離，射到B′點(diǎn)，則液面的高度變化是（）A．液面降低B．液面升高C．液面降低D．液面升高5．一塊透明的光學(xué)材料，AB為其一個(gè)端面，建立平面直角坐標(biāo)系如圖甲所示，設(shè)該光學(xué)材料的折射率沿y軸正方向(即BA方向)均勻減小，有一光線PO從真空中以某一入射角射向O點(diǎn)，并進(jìn)入該材料的內(nèi)部，則該光線在光學(xué)材料內(nèi)都可能的傳播路徑是圖乙中的（）6.如圖所示，兩塊同樣的玻璃直角三棱鏡ABC，兩者的AC面是平行放置的，在它們之間是均勻的未知透明介質(zhì)，一單色細(xì)光束O垂直于AB面入射，在圖示的出射光線中（）A.1、2、3（彼此平行）中的任一條都有可能B.4、5、6（彼此平行）中的任一條都有可能C.7、8、9（彼此平行）中的任一條都有可能D.只能是4、6中的某一條7.某液體中有一個(gè)空心的玻璃棱鏡，假如有光線射在棱鏡的ＡＢ面上，如圖所示，這條光線折射后的出射光線將會(huì)（）Ａ．向棱鏡底邊ＢＣ偏折 Ｂ．向棱鏡頂角Ａ偏折Ｃ．不發(fā)生偏折 Ｄ．在ＡＢ面折射進(jìn)入空心部分后可能全部照到ＢＣ面上．ＡＡＢＣP左右8.如圖所示，和都是厚度均勻的平玻璃板，它們之間的夾角為，一細(xì)光束以入射角從P點(diǎn)射入，，已知此光束由紅光和藍(lán)光組成，則當(dāng)光束透過板后（）P左右傳播方向相對(duì)于入射光方向向左偏轉(zhuǎn)角傳播方向相對(duì)于入射光方向向右偏轉(zhuǎn)角紅光在藍(lán)光的左邊紅光在藍(lán)光的右邊9.如圖所示，光從Ａ點(diǎn)射入圓形玻璃，而從Ｂ點(diǎn)射出，若出射光線相對(duì)于入射光線的偏向角為，AB弧所對(duì)的圓心角為，下列說法正確的是（）ＡＢＡ．玻璃的折射率為 Ｂ．玻璃的折射率為ＡＢＣ．玻璃的折射率為 Ｄ．光線在Ａ點(diǎn)的入射角為10.如圖所示，橫截面為等腰三角形的兩個(gè)玻璃三棱鏡，它們的頂角分別為α、β，且α<β。a、b兩細(xì)束單色光分別以垂直于三棱鏡的一個(gè)腰的方向射入，從另一個(gè)腰射出，射出的光線與入射光線的偏折角均為θ。則ab兩種單色光的頻率υ1、υ2間的關(guān)系是（）υ1=υ2υ1>υ2υ1<υ2無法確定11.兩束不同頻率的單色光a、b從空氣射入水中，發(fā)生了圖2所示的折射現(xiàn)象（>）。下列結(jié)論中正確的是（）A．光束b的頻率比光束a低B．在水中的傳播速度，光束a比光束b小C．水對(duì)光束a的折射率比水對(duì)光束b的折射率小D．若光束從水中射向空氣，則光束b的臨界角比光束a的臨界角大12.abc為一全反射棱鏡，它的主截面是等腰直角三角形，如圖所示，一束白光垂直入射到ac面上，在ab面上發(fā)生全反射，若光線入射點(diǎn)O的位置保持不變，改變光線的入射方向（不考慮自bc面反射的光線）（）A．使入射光按圖中的順時(shí)針方向逐漸偏轉(zhuǎn)，如果有色光射出ab面，則紅光首先射出B．使入射光按圖中的順時(shí)針方向逐漸偏轉(zhuǎn)，如果有色光射出ab面，則紫光首先射出C．使入射光按圖中所示的逆時(shí)針方向逐漸偏轉(zhuǎn)，紅光將首先射出ab面D．使入射光按圖中所示的逆時(shí)針方向逐漸偏轉(zhuǎn)，紫光將首先射出ab面13.現(xiàn)在高速公路上的標(biāo)志牌都用“回歸反光膜”制成，夜間行車時(shí)，它能把車燈射出的光逆向返回，標(biāo)志牌上的字特別醒目。這種“回歸反光膜”是用球體反射元件制成的，如圖所示，反光膜內(nèi)均勻分布著直徑為10μm的細(xì)玻璃珠，所用玻璃的折射率為，為使入射的車燈光線經(jīng)玻璃珠折射→反射→再折射后恰好和入射光線平行，那么第一次入射的入射角應(yīng)是（）A．15° B．30° C．45° D．60°14.光導(dǎo)纖維在信息傳遞方面有很多應(yīng)用，利用光導(dǎo)纖維進(jìn)行光纖通信所依據(jù)的原理是（）A.光的折射B.光的全反射C.光的干涉D.光的色散15.圖中ABCD是一個(gè)用折射率n=2.4的透明介質(zhì)做成的四棱柱鏡.圖中所示其橫截面,∠A=∠C=90°,∠B=60°,AB＞BC.現(xiàn)有平行光線垂直入射到棱鏡的AB面上,如圖所示,若每個(gè)面上的 反射都有不能忽略,求出射光線,要求（1）畫出所有典型光線從入射到射出的光路圖（為了圖面簡潔,表示光線進(jìn)行方向的箭頭只在棱鏡外面的光線上標(biāo)出即可）（2）簡要說明所畫光路的根據(jù),并說明每條典型光線只可能從棱鏡表面的哪部分射出.16.測定玻璃折射率的實(shí)驗(yàn)中(1)某同學(xué)做實(shí)驗(yàn)插針的步驟如下：A.在表示入射光線的AO上插上大頭針P1和P2B.通過玻璃磚觀察P1和P2，調(diào)整視線，直到P1的像被P2的像擋住C.在觀察一側(cè)插上大頭針P3和P4，并記下P3和P4的位置。這位同學(xué)在操作中有什么重要疏漏？(2)以通過P1P2的直線與玻璃磚的交點(diǎn)O為圓心，以某一適當(dāng)長度R為半徑畫圓．與OA交于P，于OO′的延長線交于Q，從P和Q分別做玻璃磚界面的法線NN′的垂線，P′和Q′分別為垂足，如圖17-3-4所示，用刻度尺量得PP′＝45mm，QQ′＝30mm．求玻璃磚的折射率．17.半徑為R的玻璃半圓柱體，橫截面如圖所示，圓心為O。兩條平行單色紅光沿截面射向圓柱面方向與底面垂直。光線1的入射點(diǎn)A為圓柱面的頂點(diǎn)，光線2的入射點(diǎn)B，∠AOB＝60，已知該玻璃對(duì)紅光的折射率n＝。（1）求兩條光線經(jīng)柱面和底面折射后交點(diǎn)與O點(diǎn)的距離d。（2）若入射的是單色藍(lán)光，則距離d將比上面求得的結(jié)果大還是小？答案（1）R/3，（2）小18.學(xué)校開展研究性學(xué)習(xí)，某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)根據(jù)所學(xué)的光學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)了一個(gè)測量液體折射率的儀器，如圖所示．在一個(gè)圓形木盤上過其圓心O作兩條相互垂直的直徑BC、EF，在半徑OA上垂直圓盤面插下兩枚大頭針P1、P2并保持P1、P2的位置不變，每次測量時(shí)，讓圓盤的BFC部分豎直進(jìn)入液體中，而且總使得液面與直徑BC相平，EF為界面的法線，而后在圖中右上方區(qū)域觀察P1、P2的像，并在圓周上插上大頭針P3，使P3正好擋住P1、P2．同學(xué)們通過計(jì)算，預(yù)先在圓周EC部分刻好了折射率的值。這樣只要根據(jù)P所插的位置，就可直接讀出液體折射率的值．則 （1）若，OP3與OC的夾角為，則P3處所對(duì)應(yīng)的折射率的值為________． （2）圖中P3、P4兩位置哪一處所對(duì)應(yīng)的折射率值大？__________． （3）作AO的延長線交圓周于K，K處所對(duì)應(yīng)的折射率的值應(yīng)為_________．19.如圖所示，一條長度為L=5.0m的光導(dǎo)纖維用折射率為n=的材料制成。一細(xì)束激光由其左端的中心點(diǎn)以α=45°的入射角射入光導(dǎo)纖維內(nèi)，經(jīng)過一系列全反射后從右端射出。求：（1）該激光在光導(dǎo)纖維中的速度v是多大？（2）該激光在光導(dǎo)纖維中傳輸所經(jīng)歷的時(shí)間是多少？參考答案：16.（1）疏漏：插針時(shí)應(yīng)使P3擋住P1和P2的像，P4擋住P1、P2、P3的像．（2）根據(jù)折射定律：17.（1）R/3，（2）小18.（1）1．73（2）P4（3）119.（1）2.12×108m/s；（2）2.36×10光的干涉、用雙縫干涉測波長、衍射現(xiàn)象圖16-1-1圖16-1-11、光的干涉現(xiàn)象：頻率相同，振動(dòng)方向一致，相差恒定（步調(diào)差恒定）的兩束光，在相遇的區(qū)域出現(xiàn)了穩(wěn)定相間的加強(qiáng)區(qū)域和減弱區(qū)域的現(xiàn)象。（1）產(chǎn)生干涉的條件：①若S1、S2光振動(dòng)情況完全相同，則符合，（n=0、1、2、3…）時(shí)，出現(xiàn)亮條紋；②若符合，（(n=0，1，2，3…)時(shí)，出現(xiàn)暗條紋。相鄰亮條紋（或相鄰暗條紋）之間的中央間距為。（2）熟悉條紋特點(diǎn)中央為明條紋，兩邊等間距對(duì)稱分布明暗相間條紋。2．用雙縫干涉測量光的波長原理：兩個(gè)相鄰的亮紋或暗條紋的中心間距是Δx＝lλ/d測波長為：λ＝d·Δx/l（1）觀察雙縫干涉圖樣：只改變縫寬，用不同的色光來做，改變屏與縫的間距看條紋間距的變化單色光：形成明暗相間的條紋。白光：中央亮條紋的邊緣處出現(xiàn)了彩色條紋。這是因?yàn)榘坠馐怯刹煌伾膯紊鈴?fù)合而成的，而不同色光的波長不同，在狹縫間的距離和狹縫與屏的距離不變的條件下，光波的波長越長，各條紋之間的距離越大，條紋間距與光波的波長成正比。各色光在雙縫的中垂線上均為亮條紋，故各色光重合為白色。（2）測定單色光的波長：雙縫間距是已知的，測屏到雙縫的距離，測相鄰兩條亮紋間的距離，測出個(gè)亮紋間的距離，則兩個(gè)相鄰亮條紋間距：3．光的色散：不同的顏色的光，波長不同在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，各種顏色的光都會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象，用不同色光做實(shí)驗(yàn)，條紋間距是不同的，說明：不同顏色的光，波長不同。含有多種顏色的光被分解為單色光的現(xiàn)象叫光的色散。各種色光按其波長的有序排列就是光譜。從紅光→紫光，光波的波長逐漸變小。4．薄膜干涉中的色散現(xiàn)象如圖：把這層液膜當(dāng)做一個(gè)平面鏡，用它觀察燈焰的像：是液膜前后兩個(gè)反射的光形成的，與雙縫干涉的情況相同，在膜上不同位置，來自前后兩個(gè)面的反射光用圖中實(shí)虛線來代表兩列光，所走的路程差不同。在某些位置疊加后加強(qiáng)，出現(xiàn)了亮紋，在另一些位置，疊加后相互削弱，于是出現(xiàn)了暗紋。注意：關(guān)于薄膜干涉要弄清的幾個(gè)問題：（1）是哪兩列光波發(fā)生干涉；（2）應(yīng)該從哪個(gè)方向去觀察干涉圖樣；（3）條紋會(huì)向哪個(gè)方向側(cè)移5．應(yīng)用（1）照相機(jī)、望遠(yuǎn)鏡的鏡頭表面的增透膜。（2）檢查工件表面是否平整。6．光的衍射現(xiàn)象光偏離直線傳播繞過障礙物進(jìn)入陰影區(qū)域里的現(xiàn)象。產(chǎn)生明顯衍射的條件：障礙物或孔（縫）的尺寸與波長可比（相差不多）或更小。單色光單縫衍射圖象特點(diǎn)：中央條紋最寬最亮，兩側(cè)為不等間隔的明暗相間的條紋。應(yīng)用：用衍射光柵測定光波波長。二、精選例題：【例１】（1997年高考全國卷）在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，以白光為光源，在屏幕上觀察到了彩色干涉條紋，若在雙縫中的一縫前放一紅色濾光片（只能透過紅光），另一縫前放一綠色濾光片（只能透過綠光），這時(shí)（C）A．只有紅色和綠色的雙縫干涉條紋，其它顏色的雙縫干涉條紋消失B．紅色和綠色的雙縫干涉條紋消失，其它顏色的雙縫干涉條紋依然存在C．任何顏色的雙縫干涉條紋都不存在，但屏上仍有光亮D．屏上無任何光亮【例2】（如圖所示）.單色光源發(fā)出的光經(jīng)一狹縫，照射到光屏上，則可觀察到的圖象是（A）【例3】如圖（a）所示是利用雙縫干涉測定單色光波長的實(shí)驗(yàn)裝置，濾光片的作用是_____，單縫的作用是_______________，雙縫的作用是______________，單縫和雙縫之間的方向關(guān)系是_______________．某同學(xué)在做該實(shí)驗(yàn)時(shí)，第一次分劃板中心刻度對(duì)齊A條紋中心時(shí)（圖1），游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖3所示，第二次分劃板中心刻度對(duì)齊B條紋中心時(shí)（圖2），游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖4所示，已知雙縫間距為0.5mm，從雙縫到屏的距離為1m，則圖3中游標(biāo)卡尺的示數(shù)為__________mm．圖4游標(biāo)卡尺的示數(shù)為_______________mm．實(shí)驗(yàn)時(shí)測量多條干涉條紋寬度的目的是______________，所測單色光的波長為___________m．圖圖答案：獲得單色光，產(chǎn)生線光源，產(chǎn)生相干光源，平行，11.5mm，16.7mm，減小實(shí)驗(yàn)誤差，6.5×10－7．【例4】劈尖干涉是一種薄膜干涉，其裝置如圖16-1-4所示，將一塊平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夾入兩張紙片，從而在兩玻璃表面之間形成一個(gè)劈形空氣膜，當(dāng)光垂直入射后，從上往下看的干涉條紋如圖乙所示，干涉條紋有如下特點(diǎn)：（１）任意一條明紋或暗紋所在位置下面的薄膜厚度相等（２）任意相鄰明紋或暗紋所對(duì)應(yīng)的薄膜厚度恒定；現(xiàn)若在圖甲裝置中抽去一張紙片，則當(dāng)光垂直入射到新的劈形空氣薄膜后，從上往下觀察到的干涉條紋：（A）Ａ．變疏 Ｂ．變密 Ｃ．不變 Ｄ．消失圖乙圖甲圖乙圖甲【例5】如圖所示是用干涉法檢查某塊厚玻璃板的上表面是否平整的裝置，所用單色光是用普通光源加濾光片產(chǎn)生的。檢查中所觀察到的干涉條紋是由下列哪兩個(gè)表面反向的光疊加而成的（C）A．a(chǎn)的上表面、b的下表面B．a(chǎn)的上表面、b的上表面C．a(chǎn)的下表面、b的上表面D.a的下表面、b的下表面D.【例6】現(xiàn)代光學(xué)裝置中的透鏡，棱鏡的表面常涂上一層薄膜（一般用氟化鎂），當(dāng)薄膜的厚度是入射光在薄膜中波長的1/4時(shí)，可以大大減少入射光的反射損失，從而增強(qiáng)透射光的強(qiáng)度，這種作用是應(yīng)用了光的（C）A．色散現(xiàn)象B．全反射現(xiàn)象C．干涉現(xiàn)象D．衍射現(xiàn)象（舉一反三）、登山運(yùn)動(dòng)員在登雪山時(shí)要注意防止紫外線的過度照射，尤其是眼睛更不能長時(shí)間被紫外線照射，否則將會(huì)嚴(yán)重地?fù)p壞視力。有人想利用薄膜干涉的原理設(shè)計(jì)一種能大大減小紫外線對(duì)眼睛的傷害的眼鏡。他選用的薄膜材料的折射率為n=1.5，所要消除的紫外線的頻率為8.1×1014Hz，那么它設(shè)計(jì)的這種“增反膜”的厚度至少是多少？【例7】（2001年全國高考）在如圖中所示,A、B兩幅圖是由單色光分別入射到圓孔而成成的的圖像，其中圖A是光的衍射（填干涉或衍射）圖像，由此可以判斷出圖A所對(duì)應(yīng)的圓孔的孔徑小于（填大于或小于）圖B所對(duì)應(yīng)的圓孔的孔徑。圖B圖B圖A【例8】在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，如果將雙縫中的一條擋住，其它都不改變，那么在光屏上觀察到的現(xiàn)象將是（答案C） A.仍然是均勻分布的明暗相間的條紋，只是亮紋的亮度變暗了B.仍然是均勻分布的明暗相間的條紋，只是由于擋住一條縫，所以光屏上只有一半?yún)^(qū)域內(nèi)有干涉條紋，另一半?yún)^(qū)域內(nèi)將沒有干涉條紋C.仍然有明暗相間的條紋，只是條紋的寬窄和亮度分布不再是均勻的了D.由于只有單縫，不能形成相干光源，所以不會(huì)發(fā)生光的干涉現(xiàn)象，光屏上將沒有任何條紋出現(xiàn)【例9】.如右圖所示，L為水平放置的點(diǎn)亮的8w日光燈，T為一藤椅的豎直靠背，橫藤條與日光燈管平行，豎藤條相互垂交織，它們之間是透空方格，P是與藤條靠背平行的白屏。現(xiàn)將屏從緊貼椅背處慢慢向遠(yuǎn)處(圖中右方)平移，從屏上將依次看到(答案C)A.橫藤條的影，橫豎藤條的影B.豎藤條的影，橫豎藤條的影C.橫豎藤條的影，豎藤條的影，沒有藤條的影D.橫豎藤條的影，橫藤條的影，沒有藤條的影三、過關(guān)測試1．如圖所示是光的雙縫干涉的示意圖,下列說法中正確的是()①單縫S的作用是為了增加光的強(qiáng)度.②雙縫S1、S2的作用是為了產(chǎn)生兩個(gè)頻率相同的線狀光源.③當(dāng)S1、S2發(fā)出兩列光波到P點(diǎn)的路程差為光的波長λ的1.5倍時(shí),產(chǎn)生第二條暗條紋。④當(dāng)S1、S2發(fā)出的兩列光波到P點(diǎn)的路程差為長λ時(shí),產(chǎn)生中央亮條紋.A.①B.①②C.②④D.②③2.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,雙縫到光屏上P點(diǎn)的距離之差△x=0.6,若分別用頻率為f1=5.0×1014Hz和f2=7.5×1014Hz的單色光垂直照射雙縫,則P點(diǎn)出現(xiàn)明、暗條紋的情況是( )A.用頻率為f1的單色光照射時(shí),出現(xiàn)明條紋.B.用頻率為f2的單色光照射時(shí),出現(xiàn)明條紋.C.用頻率為f1的單色光照射時(shí),出現(xiàn)暗條紋.D.用頻率為f2的單色光照射時(shí),出現(xiàn)暗條紋.3．關(guān)于雙縫干涉條紋的以下說法中正確的是( )A.用同一種單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn),能觀察到明暗相間的單色條紋.B.用同一種單色光經(jīng)雙縫干涉的明條紋到兩縫的距離之差為該色光波長的整數(shù)倍.C.用同一種單色光經(jīng)雙縫干涉的明條紋到兩縫的距離之差一定為該色光波長的奇數(shù)倍.D.用同種單色光經(jīng)雙縫后干涉的暗條紋到兩縫的距離之差一定為該色光半波長的奇數(shù)倍.4．在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，以白光為光源，在屏幕上觀察到了彩色干涉條紋，若在雙縫中的一縫前放一紅色濾光片（只能透過紅光），另一縫前放一綠色濾光片（只能透過綠光），這時(shí)（）A．只有紅色和綠色的雙縫干涉條紋，其它顏色的雙縫干涉條紋消失B．紅色和綠色的雙縫干涉條紋消失，其它顏色的雙縫干涉條紋依然存在C．任何顏色的雙縫干涉條紋都不存在，但屏上仍有光亮D．屏上無任何光亮DADABDCACACABDACBDBA5．如圖所示，一束白光從左側(cè)射人肥皂薄膜，下列說法中正確的是（）①人從右側(cè)向左看，可看到彩色條紋②人從左側(cè)向右看，可看到彩色條紋③彩色條紋水平排列④彩色條紋豎直排列A．②③B．①②④C．②④D．①③6．用綠光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，在光屏上呈現(xiàn)出綠、暗相間的條紋，相鄰兩條綠條紋間的距離為Δx。下列說法中正確的有（）A．如果增大單縫到雙縫間的距離，Δx將增大B．如果增大雙縫之間的距離，Δx將增大C．如果增大雙縫到光屏之間的距離，Δx將增大D．如果減小雙縫的每條縫的寬度，而不改變雙縫間的距離，Δx將增大7．如圖甲所示，在一塊平板玻璃上放置一平凸薄透鏡，在兩者之間形成厚度不均勻的空氣膜，讓一束單一波長的光垂直入射到該裝置上，結(jié)果在上方觀察到如圖乙所示的同心內(nèi)疏外密的圓環(huán)狀干涉條紋，稱為牛頓環(huán)，以下說法正確的是（）A．干涉現(xiàn)象是由于凸透鏡下表面反射光和玻璃上表面反射光疊加形成的B．干涉現(xiàn)象是由于凸透鏡上表面反射光和玻璃上表面反射光疊加形成的C．干涉條紋不等間距是因?yàn)榭諝饽ず穸炔皇蔷鶆蜃兓腄．干涉條紋不等間距是因?yàn)榭諝饽ず穸仁蔷鶆蜃兓?．在一發(fā)光的小電珠和光屏之間放一個(gè)大小可以調(diào)節(jié)的圓形孔屏，在圓屏從較大調(diào)到完全閉合的過程中，在屏上看到的現(xiàn)象是：（）Ａ．先是圓形亮區(qū)，再是圓形亮環(huán)，最后完全黑暗 Ｂ．先是圓形亮區(qū)，最后完全黑暗Ｃ．先是圓形亮環(huán)，最后完全黑暗 Ｄ．先是圓形亮環(huán)，再是圓形亮區(qū)，最后完全黑暗9．關(guān)于光學(xué)裝置上的增透膜，下列說法中錯(cuò)誤的是：（）Ａ．照相機(jī)的鏡頭上涂增透膜后，可提高成像質(zhì)量Ｂ．光學(xué)鏡頭上涂增透膜，是為了使入射光的各種色光都不發(fā)生反射Ｃ．增透膜的厚度應(yīng)是入射光在介質(zhì)中波長的四分之一Ｄ．涂有增透膜的鏡頭，看上去呈淡紫色，說明增透膜增加了鏡頭對(duì)紫光的透射程度10.在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，如果只改變一個(gè)條件，以下說法中正確的是：（）Ａ．使雙縫間距變小，則條紋間距變寬Ｂ．使屏與雙縫距離變小，則條紋間距變寬Ｃ．將入射光由綠光改為紅光，則條紋間距變寬Ｄ．將入射光由綠光改為紫光，則條紋間距變寬11．如圖所示的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置中，當(dāng)使用波長為的橙光做實(shí)驗(yàn)時(shí)，光屏中心點(diǎn)Ｐ點(diǎn)及其上方的P１點(diǎn)形成兩條相鄰的亮紋；若換用波長為的紫光重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，在Ｐ和P1點(diǎn)形成的亮、暗紋情況是（）Ａ．Ｐ和P1都是亮紋 Ｂ．Ｐ是亮紋，P1是暗紋Ｃ．Ｐ是暗紋，P1是亮紋 Ｄ．Ｐ和P1都是暗紋12．下面哪些屬于光的干涉現(xiàn)象：（）Ａ．雨后美麗的彩虹 Ｂ．對(duì)著日光燈從兩鉛筆的縫中看到的彩色條紋Ｃ．光通過三棱鏡產(chǎn)生的彩色條紋Ｄ．陽光下肥皂膜上的彩色條紋13．關(guān)于光的衍射現(xiàn)象，以下說法中正確的是：（）Ａ．縫的寬度越小，衍射圖案越亮 Ｂ．縫的寬度越小，衍射現(xiàn)象越明顯Ｃ．縫的寬度越小，光的傳播路線越接近直線Ｄ．入射光的波長越短，衍射現(xiàn)象越明顯SOS1S2綠光P雙縫14．雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，綠光通過單縫S后，投射到具有雙縫的擋板上，雙縫S1和S2與單縫的距離相等，光通過雙縫后在與雙縫平行的屏上形成干涉條紋。屏上O點(diǎn)距雙縫S1和S2的距離相等，P點(diǎn)是距O點(diǎn)最近的第一條亮條紋。如果將入射的單色光換成紅光或藍(lán)光，討論屏上O點(diǎn)及其上方的干涉條紋的情況是：①SOS1S2綠光P雙縫A.只有①②正確B.只有①④正確C.只有②③正確D.只有③④正確010150510253015．在用雙縫干涉測光的波長的實(shí)驗(yàn)中：⑴已知雙縫到光屏之間的距離是600mm，雙縫之間的距離是0.20mm，單縫到雙縫之間的距離是100mm0101505102530參考答案：1.D2.AD3.ABD4.C5.A6.C7.AC8.A9.BD10.AC11.B12.D13.B14.A15.0.64110.296，536第三講光的偏振激光一、知識(shí)點(diǎn)梳理1、自然光和偏振光的定義（1）光的偏振偏振光：自然光通過偏振片后，在垂直于傳播方向的平面上，只沿一個(gè)特定的方向振