高考物理二輪復習專題課件【知識精講+高效課堂】波動光學

第6章波動光學ShanghaiInstituteofTechnology教學要求1.掌握光的干涉條件，理解獲得相干光的兩種方法（分波陣面法和分振幅法）。2.掌握光程的概念以及光程差和相位差的關(guān)系；理解在什么情況下反射光有半波損失；能分析各類干涉實驗中干涉條紋間距及明暗條紋的位置（楊氏雙縫干涉，薄膜干涉，劈尖干涉和牛頓環(huán)干涉）；3.了解惠更斯－菲涅耳原理及其在光衍射現(xiàn)象中的應用，掌握用半波帶法分析夫瑯禾費單縫衍射條紋的分布規(guī)律。4.掌握光柵衍射的特點和光柵方程，理解光柵光譜的形成和單縫衍射對條紋形成的影響。5.理解自然光、線偏振光和部分偏振光的含義，理解線偏振光的獲得及檢驗方法，掌握馬呂斯定律和布儒斯特定律。光的干涉一相干光的獲得1.相干條件：振動方向相同、振動頻率相同、相位相同或相位差恒定.2.相干光的獲得方法振幅分割法波陣面分割法*光源光的干涉二楊氏雙縫干涉BdS1S2Dr1r2x=（正向一側(cè)）干涉條件=條紋間距條紋位置明暗明暗光的干涉反射光透射光三薄膜干涉dn1n2n3反射光dn1n2n3透射光光的干涉四劈尖（等厚干涉）lθ=暗明相鄰明（暗）紋對應的厚度差θd光的干涉五牛頓環(huán)d牛頓環(huán)干涉圖樣暗環(huán)半徑明環(huán)半徑n——介質(zhì)折射率R——透鏡曲率半徑光的衍射一單縫衍射x明暗中央明紋寬度其它明紋寬度光的衍射光柵方程：明紋位置二衍射光柵屏上各級明紋位置：fo屏x光的偏振一馬呂斯定律馬呂斯定律光的偏振二反射光和折射光的偏振

反射光部分偏振光，垂直于入射面的振動大于平行于入射面的振動.

折射光

部分偏振光，平行于入射面的振動大于垂直于入射面的振動.玻璃玻璃布儒斯特角

反射光完全偏振光，振動面垂直于入射面.

折射光

部分偏振光，平行于入射面的振動大于垂直于入射面的振動.反射光與折射光相互垂直波動光學練習題（一）1．如圖所示的楊氏雙縫干涉實驗中，光屏E上出現(xiàn)明暗相間的干涉條紋，若將其中的一條縫蓋住，則（）(A)干涉圖樣不變；(B)干涉條紋間距不變，亮紋強度降為原來的一半；(C)干涉條紋間距不變，亮紋強度降為原來的1/4；(D)不再出現(xiàn)干涉條紋。一、選擇題答案：D波動光學練習題（一）2.把楊氏雙縫干涉實驗裝置放在折射率為的水中，兩縫間距離為，雙縫到屏的距離為，所用單色光在水中的波長為，則屏上干涉條紋中相鄰的明紋之間的距離是()

一、選擇題答案：C(A)(B)(C)(D)條紋間距波動光學練習題（一）3.如圖，光垂直入射到四個厚度均為的薄層上，這些薄層及其上下方介質(zhì)的折射率都已在圖中給出。薄層的折射率用表示，入射單色光波長用表示，若薄膜上下表面兩反射光發(fā)生相消干涉，波長滿足關(guān)系式的情況為（）一、選擇題答案：C(A)(1)和(2)

(B)(2)和(3)(C)(1)和(4)

(D)(3)和(4)波動光學練習題（一）4.兩塊平板玻璃構(gòu)成空氣劈形膜，左邊為棱邊，用單色平行光垂直入射。若兩平板玻璃的夾角稍稍增加，可觀測到干涉條紋的（）一、選擇題答案：A(A)間隔變小，并向棱邊方向平移；(B)間隔變大，并向遠離棱邊方向平移；(C)間隔不變，向棱邊方向平移；(D)間隔變小，并向遠離棱邊方向平移。波動光學練習題（一）5.在牛頓環(huán)實驗裝置中，由同種材料制成的、曲率半徑為的平凸透鏡與平玻璃板在中心恰好接觸，它們之間充滿折射率為的透明介質(zhì)，垂直入射到牛頓環(huán)裝置上的平行單色光在真空中的波長為，則透射光形成的干涉條紋中第k級暗環(huán)半徑的表達式為（）。一、選擇題答案：D(A)(B)(C)(D)反射光干涉明環(huán)半徑公式波動光學練習題（一）6.光波的衍射現(xiàn)象沒有聲波顯著，這是由于（）一、選擇題答案：D（A）光波是電磁波，聲波是機械波；（B）光波傳播速度比聲波大；（C）光是有顏色的；

（D）光的波長比聲波小得多。波動光學練習題（一）7．在如圖所示的單縫夫瑯禾費衍射實驗中，光源S沿透鏡光軸的垂直方向稍微平移，則（）（A）衍射條紋移動，條紋寬度不變；（B）衍射條紋移動，條紋寬度變動；（C）衍射條紋不動，條紋變寬；（D）衍射條紋不動，條紋寬度不變。一、選擇題答案：A其他明紋寬度波動光學練習題（一）8.波長=550nm(1nm=10?9m)的單色光垂直入射于光柵常數(shù)d=2×10-4cm的平面衍射光柵上，可能觀察到的光譜線的最大級次為（）。一、選擇題答案：B(A)2(B)3

(C)4

(D)5波動光學練習題（一）9.如圖所示，M為起偏器，N為檢偏器。今以單色自然光垂直入射，實驗發(fā)現(xiàn)此時通過N的光強為零。若保持M不動，將N繞軸轉(zhuǎn)動，則在轉(zhuǎn)動過程中通過N的光強變化為

()一、選擇題答案：B(A) 光強始終為零；(B) 光強先增加，后又減小至零；(C) 光強先增加，后減小，然后再增加；(D) 光強先增加，然后減小到不為零的極小值。波動光學練習題（一）10．一束光強為I0的自然光垂直穿過兩個偏振片，且此兩偏振片的偏振化方向成45o角，則穿過兩個偏振片后的光強I為（）一、選擇題答案：B（A）

（B）

（C）

（D）馬呂斯定律波動光學練習題（一）1．波長為500nm的綠光投射在間距d為0.022cm

的雙縫上，在距離180cm處的光屏上形成干涉條紋，求相鄰兩個亮紋之間的距離。若改用波長為700nm

的紅光投射在此雙縫上，兩個相鄰亮紋之間的距離又是多少？計算這兩種光第二級亮紋位置間的距離。三、計算題解：亮紋的條件為，其中相鄰明紋的間距第二級亮紋的間距明紋的位置波動光學練習題（一）2.兩光學平玻璃間夾一細絲構(gòu)成空氣劈尖，上下玻璃的折射率分別為n1=1.3和n2=1.5，以波長為500nm的單色光入射，求：（1）第10條明紋中心P處對應的劈尖厚度；（2）在玻璃間充以某種液體，這時棱邊處為明紋中心，P點變?yōu)榈?5條明紋中心，求液體折射率。三、計算題解：（1）（2）當波動光學練習題（一）3.單色平行光垂直入射到單縫上，單縫寬度?？p后的凸透鏡焦距為，在透鏡的焦平面上，測得中央明條紋兩側(cè)的兩個第3級暗條紋之間的距離為，求入射光的波長。三、計算題解：第3級暗紋，兩個第3級暗紋間距波動光學練習題（一）4.三種透明介質(zhì)的