高中物理电磁感应选修3-4第12章第2讲光的波动性省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件.ppt

目录,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。感谢,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。感谢,第,2讲光波动性,1/42,本节目录,基础再现对点自测,知能演练轻巧夺冠,考点探究讲练互动,技法提炼思维升华,关键点透析直击高考,2/42,基础再现对点自测,知识清单,一、光干涉,1,定义：,在两列光波叠加区域，一些区域光被,_,出现亮纹，一些区域光被_，出现暗纹，且_和_相互间隔现象叫做光干涉现象,2,条件：,两列光,_，且含有恒定相位差，才能产生稳定干涉现象,加强,减弱,加强,减弱,频率相等,3/42,3,双缝干涉：,由同一光源发出光经双缝后形成两束振动情况总是,_相干光波，屏上某点到双缝旅程差是_处出现亮条纹；旅程差是半波长_处出现暗条纹相邻明条纹,(,或暗条纹,),之间距离,x,与波长,、双缝间距,d,及屏到双缝距离,l,关系为,_,.,4,薄膜干涉：,利用薄膜,(,如肥皂液薄膜,)_,反射光相遇而形成图样中同一条亮,(,或暗,),条纹上所对应薄膜厚度,_.,频率相等,波长整数倍,奇数倍,前后表面,相同,4/42,二、光衍射,1,光衍射现象,光在碰到障碍物时，偏离直线传输方向而照射到阴影区域现象叫做光衍射,2,光发生显著衍射现象条件,当孔或障碍物尺寸比光波波长,_，或者跟光波波长_时，光才能发生显著衍射现象,3,衍射图样,(1),单缝衍射：中央为亮条纹，向两侧有明暗相间条纹，但间距和亮度不一样白光衍射时，中央仍为白光，最靠近中央是,_光，最远离中央是_光,(2),圆孔衍射：明暗相间不等距圆环,(3),泊松亮斑：光照射到一个半径很小圆板后，在圆板阴影中心出现,_斑,这是光能发生衍射有力证据之一.,小,相差不多,紫,红,亮,5/42,三、光偏振,1,偏振光：,在跟光传输方向垂直平面内，光在某一方向振动较强而在另一些方向振动较弱光即为偏振光,光偏振现象证实光是,_,(,填,“,横波,”,或,“,纵波,”,),2,自然光：,太阳、电灯等普通光源发出光，包含在垂直于传输方向上沿,_振动光，而且沿各个方向振动光波_都相同，这种光叫做自然光,3,偏振光产生,自然光经过起偏器：经过两个共轴偏振片观察自然光，第一个偏振片作用是把自然光变成偏振光，叫做,_.第二个偏振片作用是检验光是否是偏振光，叫做_.,横波,各个方向,强度,起偏器,检偏器,6/42,热身体验,1,1.,如图是双缝干涉试验装置示意图,S,为单缝，,S,1,、,S,2,为双缝，,P,为光屏用绿光从左边照射单缝,S,时，可在光屏,P,上观察到干涉条纹以下说法正确是,(,),A,减小双缝间距离，干涉条纹间距离减小,B,增大双缝到屏距离，干涉条纹间距离增大,C,将绿光换为红光，干涉条纹间距离减小,D,将绿光换为紫光，干涉条纹间距离增大,7/42,12.(福州四中模拟)用如图所表示试验装置观察光薄膜干涉现象图甲是点燃酒精灯(在灯芯上洒些盐),图乙是竖立附着一层肥皂液薄膜金属丝圈将金属丝圈在其所在竖直平面内迟缓旋转，观察到现象是(),A当金属丝圈旋转30时干涉条纹同方向旋转30,B当金属丝圈旋转45时干涉条纹同方向旋转90,C当金属丝圈旋转60时干涉条纹同方向旋转30,D干涉条纹保持原来状态不变,8/42,2关于光衍射，以下说法中错误是(),A光衍射是光在传输过程中绕过障碍物现象,B只有两列频率相同光波叠加后才能发生衍射,C光衍射没有否定光沿直线传输结论,D光衍射现象为波动说提供了有利证据,9/42,3(高考江苏卷)如图所表示，白炽灯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,两点光强度改变情况是,(),A,A,、,B,均不变,B,A,、,B,都有改变,C,A,不变，,B,有改变,D,A,有改变，,B,不变,10/42,热身体验答案与解析,11/42,3,解析：选,C.,因白炽灯发出光为自然光，含各个方向偏振光，且各个方向偏振光强度都相同，偏振片,P,和,Q,都只允许特定方向偏振光经过，不论偏振片,P,旋转到任何位置都有光线经过，而且强度不变，所以,A,点光强度不变，当自然光经过偏振片,P,后变为偏振光，再经过偏振片,Q,，旋转偏振片,P,，当偏振片,P,和,Q,允许经过方向相同，则,B,点最亮，当偏振片,P,和,Q,允许经过方向垂直时，,B,点最暗，所以,B,点光强度会发生改变所以只有,C,正确,12/42,关键点透析直击高考,13/42,14/42,2,薄膜干涉,(1),如图所表示，竖直肥皂薄膜，因为重力作用，形成上薄下厚楔形,(2),光照射到薄膜上时，在膜前表面,AA,和后表面,BB,分别反射出来，形成两列频率相同光波，而且叠加，两列光波同向叠加，出现明纹；反向叠加，出现暗纹,(3),条纹特点：,单色光：明暗相间水平条纹；,白光：彩色水平条纹,15/42,3,应用,(1),干涉法检验平面如图所表示，检验精密零件表面质量，将被检验平面和放在上面透明标准样板一端垫一薄片,使样板标准平面和被检验平面间形成一个楔形空气膜，单色光从上面照射，入射光在空气层上、下表面反射出两列光波叠加情况，从反射光中看到,干涉条纹，依据干涉条纹形状，来,确定工件表面情况,(2),镜片增透膜,在光学元件,(,透镜、棱镜,),表面涂一层薄膜，当薄膜厚度是入射光在薄膜中波长,/4,时，在薄膜两个面上反射光旅程差恰好等于,/2,，因而相互抵消，到达减小反射光、增大透射光强度作用,16/42,即时应用,1,(龙岩一中月考)用,a,、,b,两束单色光分别照射同一双缝干涉装置，在离双缝恒定距离屏上得到如图所表示干涉图样，其中图甲是,a,光形成，图乙是,b,光形成则关于,a,、,b,两束单色光，下述正确是,(),A,a,光频率较高,B,a,光波长较长,C,a,光光子能量较大,D,a,光在水中传输速度较小,17/42,18/42,二、光干涉和衍射对比,1,干涉与衍射比较,单缝衍射,双缝干涉,不一样点,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,清楚条纹，亮度基本相等,相同点,干涉、衍射都是波特有现象，属于波叠加；干涉、衍射都有明暗相间条纹,19/42,2.,光干涉和衍射本质,光干涉和衍射都属于光叠加，从本质上看，干涉条纹和衍射条纹形成有相同原理，都可认为是从单缝经过两列或多列频率相同光波，在屏上叠加形成单缝衍射现象,20/42,即时应用,2,关于甲、乙、丙、丁四幅图象，以下说法错误是,(),A,甲图条纹平行等距，是双缝干涉图样,B,乙图条纹间距不等，是单缝衍射图样,C,丙图是肥皂膜在阳光下产生彩色条纹,属于薄膜干涉,D,丁图正中央是亮，一定是光透过小孔之后产生单孔衍射图样,解析：选,D.,丁图是泊松亮斑，是光照到不透明小圆板上发生衍射现象,21/42,考点探究讲练互动,例,1,22/42,(1),已知,A,光在空气中波长为,6,10,7,m,，问,P,点是亮条纹还是暗条纹？,(2),已知,B,光在某种介质中波长为,3.15,10,7,m,，当,B,光从这种介质射向空气时，临界角为,37,，问,P,点是亮条纹还是暗条纹？,(3),若让,A,光照射,S,1,，,B,光照射,S,2,，试分析光屏上能观察到现象,23/42,24/42,(3),若让,A,光和,B,光分别照射,S,1,和,S,2,，经过,S,1,、,S,2,光不满足相干条件，故不能发生干涉，此时光屏上只能观察到亮光,.,【答案】,(1),暗条纹,(2),亮条纹,(3),看法析,25/42,26/42,考点,2,薄膜干涉问题,劈尖干涉是一个薄膜干涉，其装置如图甲所表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薄膜当光垂直入射后，从上往下看到干涉条纹如图乙所表示，干涉条纹有以下特点：,任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面薄膜厚度相等；,任意相邻明条纹或暗条纹所对应薄膜厚度差恒定求：,例,2,27/42,(1),若在图甲装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新劈形空气薄膜后，从上往下观察到干涉条纹将怎样改变？,(2),假如照射光频率增大，则从上往下观察到干涉条纹将怎样改变？,28/42,29/42,【答案】看法析,30/42,考点,3,光衍射现象,抽制高强度纤维细丝可用激光监控其粗细，如图所表示，观察光束经过细丝后在光屏上所产生条纹即能够判断细丝粗细改变(),A这里应用是光偏振现象,B这里应用是光干涉现象,C假如屏上条纹变宽，表明抽制丝变粗,D假如屏上条纹变宽，表明抽制丝变细,例,3,31/42,【解析】,本题为光衍射现象在工业生产中实际应用,考查光衍射现象，若障碍物尺寸与光波长相比差不多或更小，衍射现象较显著经过观察屏上条纹改变情况，从而监测抽制丝情况，故选,D.,【答案】,D,32/42,考点,4,光偏振现象,奶粉碳水化合物,(,糖,),含量是一个主要指标，能够用,“,旋光法,”,来测量糖溶液浓度，从而判定含糖量偏振光经过糖水溶液后，偏振方向会相对于传输方向向左或向右旋转一个角度,，这一角度,称为,“,旋光度,”,，,值只与糖溶液浓度相关，将,测量值与标准值相比较，就能确定被测样品含糖量了,.如图所表示，,S,是自然光源，,A,、,B,是偏振片，转动,B,，使抵达,O,处光最强，然后将被测样品,P,置于,A,、,B,之间,例,4,33/42,(1),偏振片,A,作用是什么？,(2),偏振现象证实了光是一个,_,(3),以下说法中正确是,_,A,抵达,O,处光强度会显著减弱,B,抵达,O,处光强度不会显著减弱,C,将偏振片,B,转动一个角度，使得,O,处光强度最大，偏振片,B,转过角度等于,D,将偏振片,A,转动一个角度，使得,O,处光强度最大，偏振片,A,转过角度等于,34/42,【解析】,(1),自然光源发出光不是偏振光，但当自然光经过偏振片后就变成了偏振光，所以偏振片,A,作用是把自然光变成偏振光,(2),偏振现象证实了光是一个横波,(3),因为,A,、,B,透振方向一致，故,A,、,B,间不放糖溶液时，自然光经过偏振片,A,后变成偏振光，经过,B,后到,O,.,当在,A,、,B,间加上糖溶液时，因为溶液旋光作用，使经过,A,偏振光振动方向转动了一定角度，使经过,B,抵达,O,光强度不是最大，但当,B,转过一个角度，恰好使透振方向与经过糖溶液后偏振光振动方向一致时，,O,处光强又为最强，故,B,旋转角度即为糖溶液旋光度若偏振片,B,不动而将,A,旋转一个角度，再经糖溶液旋光后光振动方向恰与,B,透振方向一致，则,A,转过角度也为,，故选项,A,、,C,、,D,正确,【答案】看法析,35/42,方法技巧,条纹间距公式应用,技法提炼思维升华,36/42,37/42,38/42,【答案】,(1)4.0,10,14,Hz,7.5,10,7,m,(2)1.125,10,3,m,39/42,40/42,知能演练轻巧夺冠,41/42,本部分内容讲解结束,按,ESC键退出全屏播放,42/42,