光的干涉和衍射、偏振、多普勒效应.docx

2008年高考一轮复习 光的干涉和衍射、偏振、多普勒效应 考纲要求 95.光的干涉现象，双缝干涉，薄膜干涉.双缝干涉的条纹间距与波长的关系 I 96.光的衍射 I 97.光的偏振现象 I 41.多普勒效应. I 二知识要点 1光的干涉条件是:频率相同振动情况相同的两列波，也叫两列相干波。 2杨氏双缝干涉图样：明暗相间的条纹。△x=以/do光程差半波长奇数倍暗；偶数倍亮。 3干涉质点特点：加强区域与减弱区域相互间隔，且加强的始终加强，减弱的始终减弱。 加强与减弱的标志：某质点振幅与相干波振幅相比，大，加强，小，减弱。峰峰，谷谷最强点，峰谷，最弱点。 4提供的薄膜干涉两列相干波是薄膜的前表面和后表面反射出来的两列光。观测位置：与酒精灯同侧。其图样的稀密由厚度所决定。 5薄膜干涉应用，检查平面，发生的两列相干波是：上面板的下表面，下面板的上表面反射的两列波。如凸则延后，凹则提前。增透膜，厚度为光波在膜中波长的1/4。 6衍射现象是一定会发生的，但明显衍射现象是有条件的。 7衍射图样：中间亮条纹，两侧不等间距（干涉是等间距的）。 8只有横波才有偏振现象，光的偏振说明光是横波。 9自然光在适当介面入射,如反射光和折射光相互垂直，则这两束光皆为偏振光. 10多谱勒效应中发射源本身的频率不变，变的是接受者与发射源之间的距离发生了变化 三典型例题 题型一干涉条件、现象考查例1：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），这时 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 红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的双缝干涉条纹依然存在 任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮 D.屏上无任何光亮光屏解析：在双缝干涉实验的装置中，缝的宽度跟光的波长相差不多.在双缝分别放上红色和绿色滤光片之后，由于红光和绿光的频率不相等，在光屏上不可再出现干涉条纹了.但由于满足产生明显衍射现象的条件，所以一I在屏上将同时出现红光和绿光的衍射条纹.故正确的叮选项为C. 光屏 点评：光的干涉、衍射和机械波的干涉、衍射，从原理上讲 是完全类似的，在复习中可进行对照和类比.本题考查干涉条件：频率相同的两列波。 例2：1801年，托马斯?杨用双缝干涉实验研究了光波的性质.1834年，洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果称洛埃镜实验）. （1）洛埃镜实验的基本装置如图所示，S为单色光源，M为一平面镜.试用平面镜成像作图法在答题卡上画出S经平面镜反射后的光与直接发出的光在光屏上相交的区域. (2)设光源S到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为1和L,光的波长为\，在光屏上形成干涉条纹.写出相邻两条亮纹或暗纹)间距离Ax的表达式. 解析：(1)如图6所示。 图6 图6 L。因为d=2a，所以Ax= L。因为d=2a，所以Ax=——^。2a 由S］、S2发出的两列波到达屏上时会产生干例3：［07金太阳全国第一次联考］2005年诺贝尔物理学将授予对激光研究作出了杰出贡献的三位科学家.上世纪60年代开始，激光技术取得了长足的发展，但对于光本身特性的描述上则遇到了一些困难，这几位科学家在当时提出了“相干性的量子理论”，奠定了量子光学的基础，开创了一门全新的学科，如图所示是研究激光相干性的双缝干涉示意图，挡板上有两条狭缝S、S涉条纹，已知入射激光的波长惑，2屏上的P点到两狭缝S、S的距离相等，如果把P处的亮条纹记作第0号条纹，由P向上数，与0号亮纹相邻的亮纹依次是1号条纹、2号条纹……则P1处的亮纹恰好是10号亮纹.设直线S1P1的长度为L1，S2P1的长度为L2，则L— 由S］、S2发出的两列波到达屏上时会产生干 B.10入D.40 B.10入 D.40入 L2—L]=01号条纹：L2—L]=入 2号条纹：I。一I*入 2号条纹：I。一I*入，所以10号条 纹：L—L=10入，考查干涉的现象，当光程差为\/2的奇数倍时暗条纹，当光程差为偶数倍是亮条纹。解决这类问题的一般方法是掌握波在叠加区域加强和减弱的条件： |Xk=0,1,2,3…增强f=\人l(2k+1)-,k=0,1,2,3…减弱例4、［襄樊市06调研］如图甲所示，在一块平板玻璃上放置一平凸薄透镜，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A.B.C.D.甲乙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干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度不是均匀变化的干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度是均匀变化的解析：牛顿环是薄膜干涉的一种，发生干涉的两例波是同一例