高三物理选修3--4复习讲义(光学部分).doc

2010高三物理复习讲义选修3---4续 第 16 页 共 16 页
光的折射 全反射题型归纳
题型1：由光直线传播原理分析影、小孔成像、成像原理、、人眼视觉等
解题要点：（1）光的直线传播是有条件的！（忽略衍射时）
（2）影的知识：
Ø 本影：发光面较大的光源在不透明的物体背后形成的光线完全达不到的区域。本影区内的观察者看不到光源。
Ø 半影：发光面较大的光源在不透明的物体的后方形成的只有部分光可照射到的区域.半影区内的观察者只能看到光源的上面部分或下面部分。
Ø 伪本影：发光面较大的光源在不透明的物体的后方形成的只有光源的边缘部分发出的光可照射到的区域。伪本影区内的观察者只能观察到光源的周围边缘部分
本影
半影
半影
伪本影

Ø 月食成因：月球在地球后面的影区内；月球不会发光，只有太阳光射到月球上时才能看到月球相应部分，且不论是全部太阳光射到还是只有部分能射到，均能看见它。只有月球的某部分在地球的本影区内时才不会看到此部分，如不在本影区，则不论在半影还是伪本影区，地球上的观察者都能看到它。不会发生月环食。
（3）常用相似三角形知识求解分析
例：1.无影灯是多个大面积光源组合而成的,关于其照明效果,下列说法中正确的是( ).
(A)有本影 (B)有半影 (C)没有本影 (D)没有半影
例2.关于日食和月食,下列说法中正确的是( ).
(A)在月球的小影区里可看到日全食
(B)在月球的半影区里可看到日偏食
(C)在月球进入地球的半影区时,可看到月偏食
(D)在月球完全进入地球的本影区时,可看到月全食
例3：如图所示.在距竖直墙MN左侧一段距离的A点有一小球,在球的左边、紧靠小球处有一固定的点光源S.给小球一向右的水平初速度,当小球在空中作平抛运动时,在小球碰墙以前,它在墙上的影f由上而下的运动是( )
(A)匀速直线运动 (B)自由落体运动
(C)变加速直线运动
(D)初述度为零的匀加迷直线运动,加速度a小于重力加速度g
题型2 ：光的反射、平面镜成像规律应用
解题要点：（1）基本情景：一点光源射向平面镜的所有光线，其反射光线的反向延长线均相交于与此点光源对称的像点。
（2）反射光路图的画法：首选利用像点对称的方法（涉及线段关系时），也可用反射定律画（涉及角度时）
（3）可用假设法和速度分解来分析相关的速度关系
例4：平面镜与水平面成θ角,一点光源S位于镜前方,如图所示,当平面镜以水平速度v向右运动时,求点光源的像S′的移动速度.
例5.某人手持边长为6cm的正方形平面镜测量身后一棵树的高度。测量时保持镜面与地面垂直，镜子与眼睛的距离为0.4m。在某位置时，他在镜中恰好能够看到整棵树的像；然后他向前走了6.0m，发现用这个镜子长度的5/6就能看到整棵树的像。这棵树的高度约为
A．4.0m B．4.5m C．5.0m D．5.5m
题型3：光的折射定律一般应用
解题要点：
（1）基本关系：
①折射定律（又称斯涅尔定律）：当光从介质1射入介质2时，有；
其中角1和角2分别为在对应介质中的光线与法线所成的角，v1和v2是光在两种介质中传播的速度，λ1和λ2分别为光在两种介质中的波长。注意一点，当某种光由一种介质射入一种介质过程中，这种光的频率保持不变，光速和波长同时变化（成正比）--v=λf
②某介质的折射率：
在某种光由真空（一般可把我们所在的空气与真空近似）射入某种介质的情景下，该介质折射率（C为真空中光速，v为光在此介质中的传播速度。）
注意：
①由折射率概念可知，折射率与两个因素对应，光的种类（电磁波谱中一个位置对应一种光）和介质种类。即说折射率时应清楚是对那种光在什么介质中的折射率！
②对同一介质，按电磁波谱频率由低到高的次序，折射率增大（可见光由红―紫n增大）
③同一种光在不同介质中传播时，在折射率大的介质中传播速度要小于在折射率小的介质传播速度。
④某种光在某介质的折射率一定大于1，是光线在介质中与法线所成的角中大角正弦与小角正弦的比，也是光在真空中速度c与光在此介质中速度之比。折射率由光的颜色和介质种类共同决定。折射率越大的介质，会使光在由其它介质进入此介质中时的传播方向离原入射方向偏折程度越大。
例6：在折射率为n、厚度为d的玻璃平板上方的空气中有一点光源S，从S发出的光线SA以角度θ入射到玻璃板上表面，经过玻璃板后从下表面射出，如右图所示。若沿此光线传播的光从光源到玻璃板上表面的传播时间与在玻璃板中的传播时间相等，点光源S到玻璃上表面的垂直距离ι应是多少? 若减小入射角θ，出射光线的侧移量将如何变化？
（2）光路可逆意义：指逆着原出射方向入射时，必沿原入射方向射出。
（3）人眼感觉到物体所在的位置（像）其实是物体射向人眼的光线被 介质偏折后进入人眼光线的反向沿长线处（虚像）或实际光线交汇处（实像）。
（4）光从真空射向介质时，如入射角由0增加到90度时，折射角由0增加到临界角C. 而从介质射向真空时，入射角由0增加到C 时，折射角由0增加到90度，而后入射角再增加，则发生全反射。
（5）计算时先画光路图且法线画得较长一些，便于寻找角度关系（两对应边均互相垂直的两个锐角必定相等）；注意构建入射角和折射角对应的直角三角形（利用对顶角相等把两种三角形画在交界面的同一侧），把两角的正弦化为边的关系后运算。
例7：如图所示，一储油圆桶，底面直径与桶高均为d。当桶内无油时，从某点A恰能看到桶底边缘上的某点B。当桶内油的深度等于桶高的一半时，在A点沿AB方向看去，看到桶底上的C点，C、B相距，由此可得油的折射率n= ；光在油中传播的速度v= m/s。（结果可用根式表示）
例8：由某种透光物质制成的等腰直角棱镜ABO，两腰长都是16 cm．为了测定这种物质的折射率，将棱镜放在直角坐标系中，并使两腰与ox、oy轴重合，如图所示．从OB边的C点注视A棱，发现A棱的视位置在OA边D点．在C、D两点插大头针，看出C点坐标位置（0，12）D点坐标位置（9，0），由此可计算出该物质的折射率为 ．
例9. 一直杆AB的一部分竖直插入装满某种透明液体的柱形容器中，眼睛从容器的边缘D斜往下看去，发现直杆A端经液面反射的像恰好与B端经液体折射形成的像重合，如图所示，已知AB=6.5cm，AC=3cm ，CD=5cm，该液体的折射率是           。
遮光板
望远镜
线光源
例10.如图，置于空气中的一不透明容器内盛满某种透明液体。容器底部靠近器壁处有一竖直放置的6.0 cm长的线光源。靠近线光源一侧的液面上盖有一遮光板，另一侧有一水平放置的与液面等高的望远镜，用来观察线光源。开始时通过望远镜不能看到线光源的任何一部分。将线光源沿容器底向望远镜一侧平移至某处时，通过望远镜刚好可以看到线光源底端，再将线光源沿同一方向移动8.0 cm，刚好可以看到其顶端。求此液体的折射率
A
B
S1
S2
S0
S2′
C
D
图9
S1
S2′

（6）视深公式：
①如人眼从液面上方观察液体中物体，则视深比实深浅。在垂直观察时相当小，有：
α
H
h
空气
水
S
β
R
r
S’
②如人眼在液体中看水面外上方物体时，视高比实高高。可用光路可逆规律与上面相类似。
例11：.水的折射率为4/3，空气的折射率为1.00，一潜水员自水下目测立于船头的观察者，距水面高为h1，而观察者目测潜水员距水面深h2，则 :
A. 潜水员实际深度大于h2，观察者实际高度大于h1
B. 潜水员实际深度小于h2，观察者实际高度小于h1
C.潜水员实际深度大于h2，观察者实际高度小于h1
D.潜水员实际深度小于h2，观察者实际高度大于h1
题型4：全反射情形
解题要点：
（1）当光由某介质射向真空（空气）时，折射角大于入射角（即光线偏离法线折射），如入射角由零逐渐增大至某角C时（C一定是锐角），折射角对应由零增大至90度，我们就把90度折射角对应的的那个入射角C称为临界角。由折射定律知：sinC＝
折射率越大的介质，临界角越小，在入射角增大时，越先发生全反射。
（2） 实验和理论均证明：随着入射角的增大，反射光线的强度逐渐变强而折射光线强度逐渐变弱，在入射角达临界角C时，折射光线强度已达从有至无的临界状态，此后，如入射角继续增大，则只有反射光线而无折射光线（即光线全部在界面上反射而不会透射，此时界面可等效于一平面反射镜），这种现象称全反射。
（3） 全反射条件：
①光由介质射向空气。②入射角大于或等于临界角
（4）注意：光在两种介质的交界面上继续传播时可能同时发生两种现象，反射、折射.如由空气射向介质，则两种现象都要发生，而光由介质射向空气中时，可能只发生反射而无折射（要看入射角与临界角大小比较，以确定是否发生全反射）。
例12：在桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴（图中虚线）与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图所示。有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的地面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合。已知玻璃的折射率为1.5，则光束在桌面上形成的光斑半径为:
A、r B、1.5r C、2r D、2.5r
例13.如题20图所示，空气中在一折射率为的玻璃柱体，其横截面是圆心角为90°、半径为R的扇形OAB，一束平行光平行于横截面，以45°入射角照射到OA上，OB不透光，若只考虑首次入射到圆弧上的光，则上有光透出部分的弧长为
A B C D
14、如图所示，一段横截面为正方形的玻璃棒，中间部分弯成四分之一圆弧形状，一细束单色光由MN端面的中点垂直射入，恰好能在弧面EF上发生全反射，然后垂直PQ端面射出。
①求该玻璃棒的折射率。
②若将入射光向N端平移，当第一次射到弧面EF上时_____（填“能”“不能”或“无法确定能否”）发生全反射。
例15. 如图所示，是两个城市间的光缆中的一条光导纤维，光缆长为L，它的玻璃芯的折
C
C
射率为n1，外层材料的折射率为n2，光在空气中的传播速度为c，光由它的一端射入经多次全反射后从另一端射出（C为全反射的临界角，已知sinC=n2/n1）则为
A．n1>n2，光从它的一端射入到从另一端射出所需要的时间等于L/c
B．n1<n2，光从它的一端射入到从另一端射出所需要的时间等于n1L/(n2c)
C．n1>n2，光从它的一端射入到从另一端射出所需要的时间等于n12L/(n2c)
D .n1<n2，光从它的一端射入到从另一端射出所需要的时间等于n1L/c
（3）（光线通过方形玻璃砖或球形玻璃砖时,由光路可逆可知，只要光能进入，则一定能射出，即在出射界面上不可能发生全反射）
例16.下列关于光的全反射和光的色散的说法中,正确的是:
A.光线通过方形玻璃砖时,在出射界面上不可能发生全反射
B.光线通过球形玻璃砖时,在出射界面上有可能发生全反射
C.光线通过三棱镜时,在出射界面上有可能发生全反射
D.复色光通过方形玻璃砖和球形玻璃砖时,一定会发生全反射
（2）如某一面上发生了全反射，则此面类同于一个平面镜，此面看上去将会很明亮且可反射成像（类平面镜成像）
例17：水中（或玻璃中）的气泡看起来非常明亮；海市蜃楼人们可看到空中有各种景物；沙漠中的蜃景可在地面(沙面)看到物体类似在水中的倒影;炎热天气时看到柏油路面非常明亮等现象的理解
题型5：视场问题----确定在某处的人眼可看到的景物或像的范围
解题要点：
(1)可用光路可逆的原理来分析作图---假设把人眼换成一点光源,确定出此点光源发出的光线经光学器件或介质作用后可照到的范围,此范围即为在此处的人眼可观察到的范围区域.
(2)作图时必须先确定所设人眼处的点光源发出的、被障碍物挡住一部分后的可射到光学器件上的那部分光线范围，然后再确定对应这部分入射光线的出射光线（类似于先定出定义域，再定值域）――注意反射光路一般用像点对称法来画（很少用反射定律）
（3）对平面镜成像的情形，也可把镜面等效看作窗户，把所成的虚像等效看作窗户内的物体，人眼通过“窗户”来看里面的物体――称为视窗法。
例18： 为了观察门外情况，有人在门上开一小圆孔，将一块圆柱形玻璃嵌入其中，圆柱体轴线与门面垂直。从圆柱底面中心看出去，可以看到的门外人射光线与轴线间的最大夹角称做视场角。已知该玻璃的折射率为，圆柱长为，底面半径为r，则视场角是
A. B.
C. D.
题型6：:常见典型光路图示例
半圆柱形玻璃砖光路图示2
半圆柱形玻璃砖光路图示1
平行玻璃砖使光线平移及光路可逆、讨论情形
互相垂直的二平面镜可使反向光线反向返回

O
A
B
R
Ⅱ
Ⅰ
60°
P
O′
i
r′
图Ｂ-7′
i′
r
图8′
O
A
P
B
i
r

图39
1
2
4
3
C
O
A
B
C
A
B
5
7
6
9
8

N
F
E
O
图1′
B
A
B′
A′
图4
a
b
图10
A
B
C
i
d
Ⅱ
Ⅰ
q
A
B
C
图9'
S
O
q
α
β

图11′
A
C
D
B
H
E
O
r
i
甲
A
C
D
B
H
P
O
i′
i
乙
r′
Q
D
N
P1
M
P2
C
A
B
图8′
30°
45°
图13′
M
N
A
B
P
α
β
r
i

题型7：光的色散及不同色光传播规律特点问题
解题要点：（1）光的颜色对应频率（红最小而紫最大）.
（2）不同色光在真空中速度相同而在其它介质中速度不同（红最大而紫最小）
（3）红光是低频率（大波长）、小折射率（偏折小）、大速度、大临界角（不易全反射）、大间距（干涉或衍射条纹）的代表，而紫光是高频、长波、大折射、小速度、小间距代表
例19.如图所示,abc为一全反射棱镜,一束白光垂直入射到ac面上,若光线入射点O的位置保持不变,改变光线的入射方向(不考虑自bc面反射的光线)( ).
(A)使入射光按图中所示的顺时针方向逐渐偏转,如果有色光射出ab面,则红光将首先射出
(B)使入射光按图中所示的顺时针方向逐渐偏转,如果有色光射出曲面,则紫光将首先射出
(C)使入射光按图中所示的逆时针方向逐渐偏转,红光将首先射出ab面
(D)使入射光按图中所示的逆时针方向逐渐偏转,紫光将首先射出n6面
例20.如图所示，只含黄光和紫光的复色光束PO，沿半径方向射入空气中的玻璃半圆柱内，被分成两光束OA和OB，若OA和OB分别沿如图所示的方向射出，则：
Ｏ
Ａ
Ｂ
Ｐ
Ａ．OＡ为黄色，OB为紫色
Ｂ．OA为紫色，OB为黄色
Ｃ．OA为黄色，OB为复色
Ｄ．ＯA为紫色，ＯB为复色
例21．发出白光的细线光源ab，长度为l0，竖直放置，上端a恰好在水面以下，如图。现考虑线光源ab发出的靠近水面法线(图中的虚线)的细光束经水面折射后所成的像，由于水对光有色散作用，若以l1表示红光成的像的长度，l2表示蓝光成的像的长度，则 （　）
A．l1＜l2＜l0 B．l1＞l2＞l0 C．l2＞l1＞l0 D．l2＜l1＜l0
题型8：常见光学器件对光线的作用
解题要点：
（1）两面平行的介质砖出射与入射平行并使复色光色散
（2）介质或液体（可包括玻璃砖）：视深比实深浅或视高比实高高且色散。
（3）球面介质（凸透镜或凹透镜）：使光束汇聚或发散
（4）二相互垂直的平面镜（或垂直斜边入射的全反射棱镜）：使光线反向平行返回
（5）与入射光线成45度角平面镜（或垂直直角边入射的全反射棱镜）：使光线偏折90度
（6）三棱镜（光密）：使光线向底边偏折，而成的像向顶角移（上紫下红）
（光疏三棱镜则相反）
例22..如图所示，两块同样的玻璃直角三棱镜ABC，两者的AC面是平行放置的，在它们之间是均匀的未知透明介质，一单色细光束O垂直于AB面入射，在图示的出射光线中（ ）
A.1、2、3（彼此平行）中的任一条都有可能
B.4、5、6（彼此平行）中的任一条都有可能
C.7、8、9（彼此平行）中的任一条都有可能
D.只能是4、6中的某一条
23、（全国卷Ⅱ）20．频率不同的两束单色光1和2 以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后，其光路如右图所示，下列说法正确的是
A． 单色光1的波长小于单色光2的波长
B． 在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光2 的传播速度
C． 单色光1通过玻璃板所需的时间小于单色光2通过玻璃板所需的时间
D． 单色光1从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光2从玻璃到空气的全反射临界角
24、（1）(5分)如图，一个三棱镜的截面为等腰直角，为直角。此截面所在平面内的光线沿平行于BC边的方向射到AB边，进入棱镜后直接射到AC边上，并刚好能发生全反射。该棱镜材料的折射率为 。(填入正确选项前的字母)
A. B. C. D.
例25.把相同玻璃制成厚度为d的正方体A和半径为d的半球体B放在报纸上，且让半球体的凸面向上，从正上方向下分别观察A、B中心处报纸上的文字，下面的观察记录，哪一项是正确的:
A．A中的文字比B中高 B．B中的文字比A中高
C．A、B一样高 D．A中的文字位置比没有玻璃时高
题型9：测折射率实验：
解题要点：（1）插针法定光路 （2）不用量角器，用等斜边或等直角边画法画图处理数据。
例26、测定玻璃折射率的实验中(1) 某同学做实验插针的步骤如下：A.在表示入射光线的AO上插上大头针P1和P2
B.通过玻璃砖观察P1和P2，调整视线，直到P1的像被P2的像挡住
C.在观察一侧插上大头针P3和P4，并记下P3和 P4的位置。
这位同学在操作中有什么重要疏漏？
(2) 以通过P1P2的直线与玻璃砖的交点O为圆心，以某一适当长度R为半径画圆．与OA交于P，于OO′的延长线交于Q，从P和Q分别做玻璃砖界面的法线NN′的垂线，P′和Q′分别为垂足，如图所示，用刻度尺量得PP′＝45mm，QQ′＝30mm．求玻璃砖的折射率．
参考答案：1.BC 2.ABD 3. A 4. 2vsinθ 5. 眼睛
树的像
树
【答案】B
【解析】如图是恰好看到树时的反射光路，由图中的三角形可得
，
即。人离树越远，视野越大，看到树所需镜面越小，同理有，以上两式解得L=29.6m，H=4.5m。
6. ，变小 7.　　 8. 　4/3
9. 解析：本实验光路图如图所示，则n=sinθ2/sinθ1=1.05
答案：1.05
10. 解答．若线光源底端在A点时，望远镜内刚好可看到线光源的底端，则有：
其中α为此液体到空气的全反射临界角，由折射定律得：
同理，线光源顶端在B1点时，望远镜内刚好可看到线光源的顶端，则：
由图中几何关系得：
解得：
11.A 12.B 13. 【答案】B
【解析】光路图如图所示，由折射定律可求得设在C点恰好发生全反射，由可求得C=450，∠AOC=。弧AB上有光透出的部分弧长CD为，正确的答案是B
14. 【答案】① ②能
【解析】①发生全反射的临界角，得
②由于入射角不变，在弧面EF上仍发生全反射。
15.C 16. A、C 17.略 18. B 19. A 20. C 21. D 22. （B）
23. 【答案】AD
【解析】由题图可知，1的光线折射率大，频率大，波长小。在介质中传播速度小，因而产生全反射的临界角小。选项AD正确，B错。由，在玻璃中传播的距离，传播的速度，所以光在玻璃中传播的时间，1光线的折射角小，所经历的时间应该长，选项C错误。
24. 【答案】A
【解析】根据折射率定义有，，，已知∠1=450∠2+∠3=900，解得：n=
25. 选 AD。正方形体情形下，利用视深比实深浅可知。而在B情形下，由于折射只有在入射角不等于0度的时候才发生，当人眼通过半球从正上方看的时候进入眼睛的光线恰恰是从球面法向方向出来的光线，所以不折射。26. 略
光的干涉 衍射 偏振题型归类
题型1：双缝干涉――情景图示：
解题要点：
（1）只有频率相同，振动方向一致，相差恒定（步调差恒定）的两束光才能干涉。（一束光一分为二以形成两个相干光源）
（2）两个完全相同的灯泡（或其它种宏观光源）不是相干光源，不能产生干涉
（3）干涉图样特点：
★中央为明条纹，两边等间距对称分布明暗相间条纹。而单色光单缝衍射图象特点：中央条纹最宽最亮，两侧为不等间隔的明暗相间的条纹。注意区别
★单色光：形成明暗相间的条纹。
★白光：中央条纹既亮且白，两侧边缘处出现了彩色条纹（下紫上红）。这是因为白光是由不同颜色的单色光复合而成的，而不同色光的波长不同，在狭缝间的距离和狭缝与屏的距离不变的条件下，光波的波长越长，各条纹之间的距离越大，条纹间距与光波的波长成正比（紫光波长最短而红光最长）。各色光在双缝的中垂线上均为亮条纹，故各色光重合为白色。
（4）：注意L指开有双缝的屏到后面光屏的距离，d指双缝间距。此式只有在L远大于d时才成立。
（5）红色滤光片是起能通过红光而把其它色光挡住作用而不是过滤去红色（不让红光过去），其它色的滤光片亦然。
例1. （1997年高考全国卷）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
A．只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其它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，其它颜色的双缝干涉条纹依然存在
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
【例2】（如图所示）.单色光源发出的光经一狭缝，照射到光屏上，则可观察到的图象是　　
图
【例3】如图（a）所示是利用双缝干涉测定单色光波长的实验装置，滤光片的作用是_____，单缝的作用是_______________，双缝的作用是______________，单缝和双缝之间的方向关系是_______________．某同学在做该实验时，第一次分划板中心刻度对齐A条纹中心时（图1），游标卡尺的示数如图3所示，第二次分划板中心刻度对齐B条纹中心时（图2），游标卡尺的示数如图4所示，已知双缝间距为0.5mm，从双缝到屏的距离为1m，则图3中游标卡尺的示数为__________mm．图4游标卡尺的示数为_______________mm．实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是______________，所测单色光的波长为___________m．
（6）在判断某处出现明还是暗条纹时，既可由路程差分析，也可由时间差分析。而时间差分析更本质！！（时间差为周期整数倍时亮纹而为半周期的奇数倍时暗纹，）而且看路差时必应与光在介质中的波长比较，但看时间差涉及的周期在不同介质中是相同的。
例4：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”。
例5. 2009年2月22日23:14山西屯兰煤矿瓦斯爆炸事故造成至少70多人遇难.其同学查资料得知含有瓦斯的气体的折射率大于干淨空气的折射率,于是,他设计了一种利用光的干涉监测矿井瓦斯的仪器,原理如图所示.在双缝前面放置两个完全相同的透明容器A、B, 容器A与干净的空气相通,在容器B中通入矿井中的气体,观察屏上的干涉条纹,就能监测瓦斯浓度,以下说法正确的是:
A. 如果屏的正中央是亮纹,说明B中的气体与A中空气成分相同,不含瓦斯.
B. 如果屏的正中央是暗纹,说明B中的气体与A中空气成分不相同,可能含有瓦斯.
C. 如果屏上的干涉条纹不停地移动,说明B中的气体瓦斯含量不稳定
D. 只有用单色光照射单缝时,才可能在屏上出现干涉条纹.
题型2：薄膜干涉：关键要理解膜的厚度决定了两列进行干涉的反射光路程差！！
解题要点：
（1）对楔形膜（膜的两表面不平行）：把液膜（肥皂液在重力作用下形成上薄下厚的膜）当做一个平面镜，用它观察灯焰的像，是液膜前后两个反射的光形成的，与双缝干涉的情况相同，在膜上不同位置，来自前后两个面的反射光用图中实虚线来代表两列光，所走的路程差不同。在某些位置叠加后加强，出现了亮纹，在另一些位置，叠加后相互削弱，于是出现了暗纹。
注意：关于薄膜干涉要弄清的几个问题：
★是哪两列光波发生干涉：薄膜（液膜或空气膜）的前后两表面的反射光
★应该从哪个方向去观察干涉图样：类观察平面镜反射成像
★条纹会向哪个方向侧移：波长变短角变大，条纹则变密；
★发生干涉的两反射光波，干涉结果是加强还是减弱取决于其光程差，而光程差又由所在处的膜的厚度决定，故在膜上某处是明条纹还是暗条纹是由该处的膜的厚度决定的 。
（2）对均厚膜（二反射面平行），也会产生相应的干涉现象，但不会出现明暗相间的条纹，表面要亮全亮，要暗全暗。
（3）．应用
（1） 照相机、望远镜的镜头表面的增透膜（加上增透膜的镜头表明呈现淡紫色，因为把对人眼最敏感的黄绿色光的反射减弱至最少但红紫色光反射成份最多）。
l 膜的厚度是光在膜这种介质中波长的4分之1，不是真空中的波长4分之1 ！！！
（2） 检查工件表面是否平整。（乙图说明在对应发生了弯曲的条纹处，工件表面有凹坑，如条纹向右弯，则说明有凸起。
（3） 牛顿环：把一个凸透镜压在一块平面玻璃上，让单色光从上方射入，从上往下看，可看到明暗相间的圆环状条纹，它是透镜的下表面与平板玻璃的上表面间所形成的空气膜引起的薄膜干涉形成的。
例6：劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图16-1-4所示，将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气膜，当光垂直入射后，从上往下看的干涉条纹如图乙所示，干涉条纹有如下特点：（１）任意一条明纹或暗纹所在位置下面的薄膜厚度相等（２）任意相邻明纹或暗纹所对应的薄膜厚度恒定；现若在图甲装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，从上往下观察到的干涉条纹：
Ａ．变疏 Ｂ．变密 Ｃ．不变 Ｄ．消失
图乙
图甲

例7.如图所示是用干涉法检查某块厚玻璃板的上表面是否平整的装置，所用单色光是用普通光源加滤光片产生的。检查中所观察到的干涉条纹是由下列哪两个表面反向的光叠加而成的（ ）
A．a的上表面、b的下表面 B．a的上表面、b的上表面
C．a的下表面、b的上表面 D.a的下表面、b的下表面D.
例8：现代光学装置中的透镜，棱镜的表面常涂上一层薄膜（一般用氟化镁），当薄膜的厚度是入射光在薄膜中波长的1/4时，可以大大减少入射光的反射损失，从而增强透射光的强度，这种作用是应用了光的（ ）
A．色散现象 B．全反射现象
C．干涉现象 D．衍射现象
例9．登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射，尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射，否则将会严重地损坏视力。有人想利用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛的伤害的眼镜。他选用的薄膜材料的折射率为n=1.5，所要消除的紫外线的频率为8.1×1014Hz，那么它设计的这种“增反膜”的厚度至少是多少？
题型3：光的衍射
解题要点：
（1）常见有单缝衍射、圆孔衍射（屏上开口）；或圆板衍射（空间放物）；光栅衍射等。
（2）光波波长越长，屏上的孔或缝越小，或障碍物越小，衍射现象越明显。
★ 当盘或缝、或孔的尺寸由很大（远大于光波波长）到很小（远小于光波波长）连续变化时，先是按直线传播规律发生现象（用相似法作图分析），接着会发生越来越明显的衍射现象（光传播到了影区内且范围越来越大，但亮度越来越小）。
★ 与光的干涉一样均是由于光波的相互叠加引起的现象，故都能形成明暗相间的条纹。
（3）衍射图样特点：
★ 圆盘与圆孔衍射图样：在本应是其阴影的正中心，出现一个亮斑，称泊松亮斑，有力地佐证了光的波动说理论，而圆孔衍射图样与之相类，中心都是亮斑，但圆盘衍射出现的泊松亮斑中心亮点周围的暗环较宽.
★ 各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射，致使影的轮廓模糊不清，出现暖意相间的条纹。
★ 由许多等宽的的狭缝等距离地排列起来形成的光学仪器称为衍射光栅，有透射光栅和反射光栅两种，可以衍射而形成较为明亮且较窄的明暗相间的衍射直线条纹。（可用羽毛做光栅衍射实验）。
例10：在一发光的小电珠和光屏之间放一个大小可以调节的圆形孔屏，在圆屏从较大调到完全闭合的过程中，在屏上看到的现象是：（ ）
Ａ．先是圆形亮区，再是圆形亮环，最后完全黑暗
Ｂ．先是圆形亮区，最后完全黑暗
Ｃ．先是圆形亮环，最后完全黑暗
Ｄ．先是圆形亮环，再是圆形亮区，最后完全黑暗
题型4.光的偏振
解题要点：
（1） 概念
★自然光：包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿着各个方向振动的光强度都相同。这种光叫“自然光”。
★偏振光：在垂直于波传播方向的平面上，只沿着某个特定的方向振动的光叫偏振光。
★偏振片：一种特殊的透光片，有一个“透振方向”，只有沿着透振方向振动的光才可以通过偏振片
（2）基本实验现象如图示：（前一块偏振片叫起偏器，后一块偏振片叫检偏器），把后一块偏振片转动3600，光屏上光强度的变化情况是两次出现亮度最强，两次出现亮度最暗）
（3）光（电磁波）可以发生偏振现象，说明光（电磁波）是横波。（只有横波才能发生偏振现象，纵波不能！！）
（4） 获得偏振光的方法：偏振片（见上面（2）和反射与折射。
★(1)自然光通过两种介质的分界面时，反射光和折射光都是不同程度的偏振光。
(2)当反射光与折射光垂直时，反射光是全偏振光（只包含一个振动方向的光），而折射光是部分偏振光（不包含某些振动方向的光）。
（4）应用
①、发明科技、实用产品：液晶显示。
结构：偏振片－电极板—液晶－电极板－偏振片）
原理：偏振－液晶旋光900－通过偏振片－反射（无电压有旋光性）或不反射（有电压无旋光性）。
②、提高产品质量：照相机镜头前装偏振片，拍摄水中景物或玻璃橱窗中物体照相清晰。
原理：让偏振片的透振方向与反射光的偏振方向垂直，减弱反射光。
③、提高生活质量：立体电影。
原理：用两个镜头从不同方向同步拍摄，放映时两部电影机镜头前加偏振片，透振方向互相垂直，同时放映，用偏振光把景物投影在银幕上形成重叠的图象。观众戴上偏振眼镜（偏振片也互相垂直），每只眼镜只看到相应的偏振光，人眼就产生直接观察时的立体感。
（没有偏振眼镜能否看立体电影？不能。）
④、保护人类少受伤害：偏振太阳镜。
激光：
例11：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正确的是
（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
参考答案：
1. C 2. A 3.获得单色光，产生线光源，产生相干光源，平行，11.5mm，16.7mm，减小实验误差，6.5×10－7． 4. （答案：由于，波程差是半波长的奇数倍，是暗条纹。又，变大，变大，变宽。
5. 【解析】用时间差分析得本题选B、C. 6. A　 7. 　C 8. C
9. 解:为了减少进入眼睛的紫外线,应该使入射光分别从该膜的前后两个表面反射形成的光叠加后加强,因此光程差应该是波长的整数倍,因此膜的厚度至少是紫外线在膜中波长的1/2.紫外线在真空中的波长是λ=c/ν=3.7×10-7m,在膜中的波长是λ/=λ/n=2.47×10 -7m,因此膜的厚度至少是1.2×10-7m.
10.A 11. D
相对论 质能关系（略）