2018-2019版高中物理 第五章 光的波动性章末总结学案 教科版选修3-4
物理教科版选修3-4课件：第5章 光的波动性3
即学即用
判断下列说法的正误.
(1)衍射条纹图样是光波相互叠加的结果. 长大很多的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ故. (√ )
(2)平时很难观察到光的衍射现象是因为一般的障碍物或缝比光波的波
(√ )
(3)白光的单缝衍射图样是白黑相间的直条纹.
(4)光照到不透明小圆盘上出现泊松亮斑，说明发生了衍射. 衍射.
(× )
(√ ) (× )
即学即用 判断下列说法的正误.
(1)偏振光沿各个方向振动的光波的强度都相同.
(2)自然光通过偏振片后成为偏振光. 振片.
(× )
( √) (√ )
(3)如果偏振片的透振方向与偏振光的振动方向垂直，偏振光不能透过偏
三、激光 导学探究 激光作为一种人造光源在科研、通信、工业生产、军事科技等领域都有 着广泛应用，如激光干涉仪、激光切割机、激光炮(如图3所示)等.激光的 应用如此广泛，激光到底具有哪些特性？
(4)激光切割利用激光平行度好的特点.
(5)全息照相利用了激光的相干性强的特点.
(× )
(√ )
题型探究
一、光的衍射
1.衍射现象是否明显方面：入射光波长越大，障碍物、小孔和狭缝的尺
寸越小，衍射现象越明显.
2.衍射条纹的亮度方面：小孔和狭缝的尺寸越小，衍射条纹的亮度越小.
例1 (多选)在单缝衍射实验中，下列说法正确的是
A.其他条件不变，将入射光由黄色换成绿色，衍射条纹间距变窄 √
B.其他条件不变，使单缝宽度变小，衍射条纹间距变窄
√ D.其他条件不变，增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距变宽 √
C.其他条件不变，换用波长较长的光照射，衍射条纹间距变宽
解析
答案
二、单缝衍射与双缝干涉的比较
近年学年高中物理第5章光的波动性光的反射、折射、全反射学案教科版选修3-4(2021年整理)
2018学年高中物理第5章光的波动性光的反射、折射、全反射学案教科版选修3-4编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2018学年高中物理第5章光的波动性光的反射、折射、全反射学案教科版选修3-4）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。
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光的反射、折射、全反射【学习目标】1．通过实例分析掌握光的反射定律与光的折射定律．2．理解折射率的定义及其与光速的关系．3．学会用光的折射、反射定律来处理有关问题．4．知道光疏介质、光密介质、全反射、临界角的概念．5．能判定是否发生全反射，并能分析解决有关问题．6．了解全反射棱镜和光导纤维．7．明确测定玻璃砖的折射率的原理．8．知道测定玻璃砖的折射率的操作步骤．9．会进行实验数据的处理和误差分析．【要点梳理】要点一、光的反射和折射1．光的反射现象和折射现象如图所示，当光线入射AO到两种介质的分界面上时，一部分光被反射回原来的介质，即反射光线OB,这种现象叫做光的反射．另一部分光进入第二种介质，并改变了原来的传播方向，即光线OC，这种现象叫做光的折射现象，光线OC称为折射光线．折射光线与法线的夹角称 ）．为折射角（22．反射定律反射光线与入射光线、法线处在同一平面内,反射光线与入射光线分别位于法线的两侧;反射角等于入射角．3．折射定律（1)内容：折射光线跟入射光线和法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧．入射角的正弦跟折射角的正弦成正比．即12sin sin θθ=常数．如图所示．也可以用sin sin in r=的数学公式表达，n 为比例常数．这就是光的折射定律． （2)对折射定律的理解:①注意光线偏折的方向：如果光线从折射率(1n ）小的介质射向折射率（2n )大的介质，折射光线向法线偏折，入射角大于折射角，并且随着入射角的增大（减小)折射角也会增大（减小）；如果光线从折射率大的介质射向折射率小的介质，折射光线偏离法线,入射角小于折射角，并且随着入射角的增大(减小）折射角也会增大(减小）．②折射光路是可逆的，如果让光线逆着原来的折射光线射到界面上，光线就会逆着原来的人射光线发生折射，定律中的公式就变为12sin 1sin nθθ=,式中1θ、2θ分别为此时的入射角和折射角． 4．折射率——公式中的n (1）定义．实验表明，光线在不同的介质界面发生折射时．相同入射角的情况下．折射角不同．这意味着定律中的n 值是与介质有关的，表格中的数据，是在光线从真空中射向介质时所测得的n 值,可以看到不同介质的n 值不同,表明n 值与介质的光学性质有关，人们把这种性质称为介质的折射率．实际运用中我们把光从真空斜射人某种介质发生折射时，入射角1θ的正弦跟折射角2θ的正弦之比。
2024-2025学年高中物理第五章光的波动性3光的衍射与偏振教案1教科版选修3-4
（2）视频：播放相关实验操作视频，帮助学生掌握实验步骤和技巧。
（3）在线工具：利用物理学科网站、在线实验模拟等资源，拓展学生的知识面，提高学习效果。
（4）实物模型：展示光纤、液晶等实物模型，让学生直观地了解光的衍射与偏振现象。
七、典型例题讲解
例题1：单缝衍射
问题：一束单色光通过一条狭缝，已知光的波长为λ，狭缝宽度为d，求衍射图样中央亮条纹的宽度。
解答：根据夫琅禾费衍射公式，中央亮条纹的宽度Δθ可表示为：
Δθ ≈ λ/d
其中，θ为衍射角，对于中央亮条纹，sinθ ≈ tanθ ≈ Δy/L，L为屏幕距离狭缝的距离，Δy为中央亮条纹的宽度。
其次，在基础知识讲解环节，我发现部分学生对光的衍射与偏振的原理理解不够深入。这可能是因为我讲解时没有充分运用图表、示意图等辅助工具，或者讲解的节奏过快，没有给学生足够的思考时间。为了解决这个问题，我计划在未来的教学中，更加注重使用图表和示意图来帮助学生理解，并在讲解过程中适时停顿，让学生有时间消化和理解。
五、教学过程设计
1. 导入新课（5分钟）
目标：引起学生对光的衍射与偏振现象的兴趣，激发其探索欲望。
过程：
开场提问：“你们知道光的衍射与偏振是什么吗？它们在日常生活中有哪些应用？”
展示一些关于光的衍射与偏振现象的图片和视频片段，让学生初步感受光的波动性的魅力。
简短介绍光的衍射与偏振的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。
其中，λ为光波波长，D为光波导直径。
注意：衍射限制角度θ决定了光波导的数值孔径（NA），数值孔径越大，光波导对光束的聚焦能力越强。
八、课堂小结，当堂检测
高中物理第五章光的波动性复习课教案教科版选修3_4
第五章 光的波动性教学目标1.系统整理光的波动性的几种典型性质和相关应用，使学生形成整体的知识结构2.通过典型例题的分析，进一步深化学生对相关规律的理解，并能灵活运用 重点难点重点：本章知识结构总结难点：典型例题的分析与总结设计思想一章下来学生学到的知识还是相对分散、独立的，特别是本章的知识学生平时的认识很少、很肤浅，必须通过自主构建知识网络，通过综合应用才能得到深化。
教学资源 多媒体复习课件等教学设计【课堂引入】前面几节课，我们分别学习了解了反映光的波动性几种性质及其应用。
今天这节课我们来对相关内容作一总结提升。
【课堂学习】学习活动一：总结全章知识框架问题1：光的波动性主要表现在哪些方面？问题2：光的波动性是哪些人、通过什么实验证实的？问题3：相关的实验装置和实验现象是怎样的？问题4：光的波动性分别有哪些典型的应用？问题5：激光是一种什么样的光？有哪些特性和典型的应用？总结：本章知识框架：学习活动二：重点知识回顾（一）光的干涉1．产生稳定干涉的条件：（1）频率相同 （2）相差恒定2．双缝干涉 实验装置（单缝、双缝的作用）现象：中央亮纹左右对称分布着明暗相间的等宽条纹规律：路程差Δr =(2k +1)·2λ 暗纹，Δr =2k ·2λ亮纹，k =0、1、2、3…条纹间距：与单色光波长成正比，公式λdl x =∆ 3．薄膜干涉原理：利用薄膜前后表面反射光作为相干光波.应用：检查平面平整程度、增透膜（二）光的衍射1．概念：光离开直线路径绕到障碍物阴影里去的现象2．明显衍射的条件：障碍物或孔的尺寸比波长小或者跟波长相差不多3．单缝衍射、圆孔衍射和圆盘衍射现象、泊松亮斑（三）光的偏振1．概念及相关实验现象、自然光与偏振光2、结论：光波是一种横波3．相关应用：滤光片、立体电影、汽车灯与挡风玻璃等（四）激光主要特点及应用：相干性好、平行度非常好、亮度高、可以调制等（五）实验：用双缝干涉测光波的波长：原理、步骤.学习活动三：.典型例题分析［例1］用红光进行双缝干涉实验时，如果用不透光的纸遮挡住一个缝，则屏上出现（ D ）A ．一片黑暗B ．一片红光C ．原干涉条纹形状不变亮度减半D ．不同间距的红、黑相间的条纹［变式］若将题中的红光改成白光，并将双缝分别用红、绿滤色片过滤，屏上出现什么现象？学生的答案比较多，教师逐一列出，最后通过复习相干条件得出结论：屏上不会出现干涉或衍射条纹，但有光亮.［例2］表面附有油膜的透明玻璃片，当有阳光照射时，可在玻璃片的表面和边缘分别看到彩色图样，这两种现象 （ C ）A ．都是色散B ．都是干涉C ．前者是干涉，后者是色散D ．前者是色散，后者是干涉［变式］比较彩虹与通过手指缝观察太阳时看到的彩色光芒的成因。
2018-2019学年新设计高中物理(教科版)选修3-4课件：第五章 光的波动性 第3、4讲
的结果．
(2)都是波特有的现象，表明光是一种波．
• 【例2】 如图所示的4种明暗相间的条纹，是红 光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉 图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍 射图样(黑色部分表示亮纹)．则在下面的四个图 中，哪个图是蓝光形成的干涉图样( )
•解析 双缝干涉的图样是明暗相间的干涉条纹，所 有条纹宽度相同且等间距；波长越短，条纹间距越小， 故A是蓝光的干涉图样，C是红光的干涉图样；单缝 衍射条纹是中间亮且宽，越向两侧宽度越小越暗；波 长越长，中央亮条纹越宽，故B、D是衍射图样；因 紫光比黄光波长短，所以B是紫光的衍射图样，D是 黄光的衍射图样．选项A正确． •答案 A
• 一、光的衍射 • 1．概念：光通过很小的狭缝(或圆孔)时，明显地偏 离了 __________方向，在屏上散开到相当大的范围， 直线传播 这种现象叫做光的衍射． • 2．衍射图像 • (1)定义：衍射时产生的明暗条纹或_点： 较宽较亮 ①单色光：中央有一条 __________的条纹，两 边是对称而 __________的条纹，亮条纹的强度向两 明暗相间 很快减弱 边__________． 白 • ②白光：中央是一条______条纹，两边是很快 彩色条纹 减弱的 __________． 波动 • 3．光的衍射现象进一步证明了光具有 ______性．
动方向 有方向，且沿各个方向 定方向(与起偏器透振方向
振动的光强度都相同 一致) 折射形成的光 太阳、电灯、蜡烛火焰 自然光在介质表面反射和 等直接发出的光
举例
• 4.偏振现象的应用举例 • (1)在摄影中的应用：在镜头前安装一片偏振滤 光片，可以阻挡反射光进入镜头． • (2)电子表的液晶显示屏：在两块透振方向垂直 的偏振片当中插进一个液晶盒，可以控制光线显示 数字． • (3)夜晚行车时，车灯眩光的消除用的就是光的 偏振原理． • (4)立体电影也利用了光的偏振原理．
2021-2022高二物理教科版选修3-4学案：第五章 光的波动性 章末总结 Word版含解析
学案4章末总结一、双缝干涉及干涉法测量光的波长1．产生干涉的条件：两列频率相同、相位差恒定、振动状况相同的光．2．产生明暗条纹的条件：当Δs＝kλ时消灭明条纹(其中k＝0,1,2…)；当Δs＝(2k－1)λ2时消灭暗条纹(其中k＝1,2，…)．3．相邻明(或暗)条纹间距：Δx＝ldλ4．双缝干涉图样的特点：单色光照射时为间距相同的明暗相间的条纹，白光照射时为彩色条纹．例1如图1所示为双缝干涉试验，甲图为用绿光照射时的结果，a为中心亮条纹，a′为相邻亮条纹；乙图为换用另一种单色光照射的结果，a为中心亮条纹，a′为相邻亮条纹，两次试验中双缝间距和双缝到屏的距离相等，以下说法正确的是()图1A．乙图可能是用红光照射，表明红光波长较长B．乙图可能是用紫光照射，表明紫光波长较长C．乙图可能是用紫光照射，表明紫光波长较短D．乙图可能是用红光照射，表明红光波长较短解析本题主要考查双缝干涉条纹间距的打算因素．由题图知甲图中条纹间距大，由Δx＝ldλ可知，在l和d 相同的状况下，Δx大，则λ大；Δx小，则λ小；所以乙图中所用单色光波长较短，因紫光比绿光波长短，故选项C正确．答案C例2利用双缝干涉测量光的波长试验中，双缝间距d＝0.4 mm，双缝到光屏间的距离l＝0.5 m，用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图2所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数如图所示，则：图2(1)分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数分别为x A＝________mm，x B＝________mm，相邻两条纹间距Δx ＝________mm；(2)波长的表达式λ＝________(用Δx、l、d表示)，该单色光的波长λ＝________m；(3)若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将________(填“变大”“不变”或“变小”)．解析游标卡尺读数时：一要留意精确度，二要留意读数时主尺读数应为游标尺零刻度线所对主尺位置的读数；三要留意单位，无论是主尺读数还是游标尺读数都要以mm为单位读取．本题中还要留意主尺上的数字单位是cm，不是mm.从λ＝dlΔx可知，波长越长的光，干涉条纹间距越大．依据频率、光速与波长的关系可知，频率越大的光，波长越短，干涉条纹间距越小．答案(1)11.115.60.75(2)dlΔx 6.0×10－7(3)变小。
高二物理教科版选修3-4学案第四章_光的折射第五章_光的波动性
第四章 光的折射 1. 光的折射定律【学习目标】 识记光的反射定律、光的折射定律；理解介质的折射率的概念及介质的折射率与光速的关系。
【重点难点】光的折射定律，介质的折射率的概念及介质的折射率与光速的关系 【自主检测】1． 光的反射定律2． 光的折射定律 表达式 在光的反射和折射中光路3.折射率 表达式4、如图，光源发出的光经狭缝进入折射为3的半圆形玻璃砖M ，当M 绕O 点（圆心）缓慢地沿逆时针旋转时，光线OA 跟法线之间的夹角r 逐渐 ，光线的强度逐渐 ，角i 与角 r 的数量关系为 （填<、>或=）；光线OB 跟法线之间的夹角 将逐渐 ，光线的强度逐渐 ，角i 与的数量系是 ，当角i = 时（用反三角函数表示），光线OA 完全消失。
【自主探究】光从介质1射入介质2（两者都不是真空），可能有几种折射情况?【课堂反馈】。
1．如图所示，光在真空和某介质的界面MN 上发生折射，由图可知( )A ．光是从真空射入介质的B ．介质的折射率为32C ．介质的折射率为 3D ．反射光线与折射光线的夹角为60° 2．关于折射率，下列说法中正确的是( )A ．根据sin θ1sin θ2＝n 可知，介质的折射率与入射角的正弦成正比B ．根据sin θ1sin θ2＝n 可知，介质的折射率与折射角的正弦成反比C ．根据n ＝cv 可知，介质的折射率与介质中的光速成反比D ．同一频率的光由第一种介质进入第二种介质时，折射率与波长成反比3．假设地球表面不存在大气层,那么人们观察到的日出时刻与存在大气层的情况相比,（ ）A.将提前B.将延后C.在某些地区将提前,在另一些地区将延后D.不变 4．在水中的潜水员斜看岸边的物体时，看到的物体( )A ．比物体所处的实际位置高B ．比物体所处的实际位置低C ．跟物体所处的实际位置一样高D ．以上三种情况都有可能5一条光线以40°的入射角从真空射到平板透明材料上，光的一部分被反射，一部分被折射，折射光线与反射光线的夹角可能是()A．小于40°B．在50°～100°之间C．在100°～140°之间D．小于140°6．河中有条小鱼，某时刻小鱼的实际深度为H，一人从水面正上方往水中看，他感觉到的小鱼的深度为多大？(设水的折射率为n.)课后练习1、光从某介质中射入空气，入射角i从零开始增大到某一值的过程中，折射角r也随之增大，则下列说法中正确的是：A．比值i r/不变；i r不变；B．比值sin/sini r是一个不大于1的常数；C．比值sin/sini r是一个小于1的常数；D．比值sin/sin3．一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a、b两束单色光，其传播方向如图所示．设玻璃对a、b的折射率分别为n a和n b，a、b在玻璃中的传播速度分别为v a和v b，则()A．n a>n b B．n a<n b C v a>v b D v a<v b4．把用相同玻璃制成的厚度为d的正方体a和半径亦为d的半球体b，分别放在报纸上，且让半球的凸面向上．从正上方分别观察a、b中心处报纸上的字，下面的观察记录中正确的是() A．a中的字比b中的字高B．b中的字比a中的字高C．一样高D．a中的字较没有玻璃时的高，b中的字和没有玻璃时的一样5.光在某种介质中的传播速度是1.73×108m/s，要使光由这种介质射入空气时折射光线与反射光线成90°夹角，求入射角6．一个圆柱形筒，直径为12cm，高16cm，人眼在筒侧上方某处观察，所见筒侧的深度为9cm.当筒中盛满液体时，则人眼又恰能看到筒侧的最低点，求：(1)此液体的折射率；(2)光在此液体中的传播速度．7.一个储油桶的底面直径与高均为d .当桶内没有油时,从某点A 恰能看到桶底边缘的某点B . 如图(a )所示,当桶内油的深度等于桶高的一半时,仍沿AB 方向看去,恰好看到桶底上的点C , 如图(b )所示,C 、B 两点相距d/4. (2.25≈,4.12≈.) 求(1)试在图(b )中画出光路的示意图 (2)油的折射率(3)光在油中传播的速度8．如图所示，巡查员站立于一空的贮液池边，检查池角处出液口的安全情况．已知池宽为L ，照明灯到池底的距离为H .若保持照明光束方向不变，向贮液池中注入某种液体，当液面高为H /2时，池底的光斑距离出液口L /4.(1)试求当液面高为2H /3时，池底的光斑到出液口的距离x .(2)控制出液口缓慢地排出液体，使液面以v 0的速率匀速下降，试求池底的光斑移动的速率v x .9．在利用插针法测定玻璃砖折射率的实验中：(1)甲同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面aa ′和bb ′后，不小心碰了玻璃砖使它向aa ′方向平移了少许，如图甲所示．则他测出的折射率将__________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)；(2)乙同学在画界面时，不小心将两界面aa ′、bb ′间距画得比玻璃砖宽度大些，如图乙所示，则他测得折射率__________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)．· BA 图（a ）B图（b ）2、测定玻璃的折射率实验目的：测定玻璃的折射率 实验原理：如图所示，当光线AO 以一定入射角穿过两面平行的玻璃砖时，通过插针法找出跟入射光线AO 对应的出射光线的O'B ，从而求出折射光线OO'和折射角r ，再根据n=sin i ∕sinr 算出玻璃的折射率 实验器材：一块两面平行的玻璃砖，白纸， 板，大头针（4枚），量角器（或圆规、三角板），刻度尺 实验步骤: 1．把白纸铺在木板上。
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光的干涉【学习目标】1．知道光的干涉现象和干涉条件，并能从光的干涉现象中说明光是一种波．2．理解杨氏干涉实验中亮暗条纹产生的原因．3．了解相干光源，掌握产生干涉的条件．4．明确《用双缝干涉测量光的波长》实验原理．5．知道实验操作步骤．6．会进行数据处理和误差分析．【要点梳理】要点一、光的干涉1．光的干涉（1）光的干涉：在两列光波的叠加区域，某些区域相互加强，出现亮纹,某些区域相互减弱，出现暗纹,且加强和减弱的区域相间，即亮纹和暗纹相间的现象．如图所示，让一束平行的单色光投射到一个有两条狭缝1S 和2S 的挡板上,狭缝1S 和2S 相距很近．如果光是一种波，狭缝就成了两个波源,它们的振动情况总是相同的．这两个波源发出的光在挡板后面的空间互相叠加，发生干涉现象,光在一些位置相互加强,在另一些位置相互削弱，因此在挡板后面的屏上得到明暗相间的条纹．（2）干涉条件：两列光的频率相同，振动情况相同且相差恒定．能发生干涉的两列波称为相干波，两个光源称为相干光源，相干光源可用同一束光分成两列而获得,称为分光法．2．屏上某处出现明、暗条纹的条件同机械波的干涉一样，光波的干涉也有加强区和减弱区，加强区照射到光屏上出现亮条纹，减弱区照射到光屏上就出现暗条纹．对于相差为0的两列光波如果光屏上某点到两个波源的路程差是波长的整数倍，该点是加强点；如果光屏上某点到两个波源的路程差是半波长的奇数倍，该点是减弱点．因此，出现亮条纹的条件是路程差：k δλ=，012k =，，， 出现暗条纹的条件是路程差：(21)2k λδ=+，012k =，，， 如图所示，若P ＇是亮条纹，则21r r k λ=－(012k =，，，)．由图知：22212d r L x ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭,22222d r L x ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭，22212r r dx -=,由于d 很小，212r r L +≈，所以21d r r x L-=, 21()r r L Lx k d dλ-==（012k =，，，）,该处出现亮条纹． 当0k =时，即图中的P 点，12S S 、到达P 点的路程差为零，P 一定是振动加强点，出现亮纹，又叫中央亮纹．当1k =时,为第一亮纹，由对称性可知在P 点的下方也有和P 点上方相对称的亮纹． 同理，由21(21)2r r k λ-=+（012k =，，，)， 可得(21)2L x k d λ=+⋅（012k =，，，)，该处出现暗条纹． 3．双缝干涉条纹特征有关双缝干涉问题，一定要用双缝干涉的特点进行分析，一是两缝间距d 应很小；二是照射到两缝上的光波必须是相干光；三是两相邻亮纹或两相邻暗纹间的距离Lx dλ∆=；四是出现亮纹的条件是路程差21r r k δλ==－，012k =，，，；出现暗纹的条件是路程差21(21)2r r k λδ=-=+⋅(012k =，，，）;五是白光的干涉条纹为彩色,但中央亮纹仍为白色;六是单色光的干涉条纹宽度相同,明暗相间，均匀分布．不同色光条纹宽度不同，波长越长的干涉条纹的宽度越大;七是白光干涉时，各色光的条纹间距离不等． 4 一般情况下很难观察到光的干涉现象的原因由于不同光源发出的光频率一般不同，即使是同一光源,它的不同部位发出的光也不一定有相同的频率和恒定的相差，在一般情况下，很难找到那么小的缝和那些特殊的装置．故一般情况下不易观察到光的干涉现象．要点二、用双缝干涉测量光的波长解题依据1．实验目的（1）观察白光及单色光的双缝干涉图样；（2）测定单色光的波长．2．实验原理（1）光源发出的光经滤光片成为单色光，单色光通过单缝后相当于线光源，经双缝产生稳定的干涉图样，通过屏可以观察到明暗相间的干涉条纹．如果用白光通过双缝可以观察到彩色条纹．(2）若双缝到屏的距离用z表示，双缝间的距离用d表示，相邻两条亮纹间的距离用x∆表示，则入射光的波长为d xlλ∆=．实验中d是已知的,测出l、x∆即可测出光的波长λ．3．实验器材双缝干涉仪包括：光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头,另外还有学生电源、导线、刻度尺．4．实验装置如图所示，将直径约10 cm、长约l m的遮光筒平放在光具座上，筒的一端有双缝,另一端装上毛玻璃做光屏，其上有刻度，先取下双缝,打开光源，调节光源高度,使它发出的一束光恰沿遮光筒的轴线照亮光屏，然后放好单缝和双缝,两屏相距5 cm10 cm～，使缝互相平行，且位于轴线上，这时可看到彩色干涉条纹,若在单缝屏和光源之间放置一块滤光片，则可观察到单色干涉条纹．5．实验步骤（1）调节双缝干涉仪，观察光的双缝干涉现象；（2）用单色光入射得到干涉条纹，测出n 条亮纹的距离a ，得相邻条纹的距离(1)x a n ∆=／－；（3）利用已知的双缝间距d ,用刻度尺测出双缝到屏的距离l ,根据公式/d x l λ=∆计算出波长；（4）换用不同颜色的滤光片，观察干涉条纹间的距离有什么变化,并求出相应的波长． 要点诠释：①某种颜色的滤光片只能让这种颜色的光通过，其他颜色的光不能通过． ②条纹间距用测量头测出．③单缝与双缝闻的距离在5 cm 10 cm ～． 6．注意事项（1）调节双缝干涉仪时，要注意调节光源的高度，使它发出的一束光能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮；（2)放置单缝和双缝时，缝要相互平行，中心大致位于遮光筒的轴线上；（3）调节测量头时，应使分划板中心刻线对齐条纹的中心，记下此时手轮上的读数,转动测量头，使分划板中心刻线对齐另一条纹的中心，记下此时手轮上的读数,两次读数之差就表示这两条条纹间的距离;（4）不要直接测x ∆,要测几个条纹的间距计算得x ∆，这样可减小误差； （5）白光的干涉观察到的是彩色条纹，其中白色在中央，红色在最外层． 7．测量条纹间隔的方法两处相邻明（暗）条纹间的距离x ∆,用测量头测出．测量头由分划板、目镜、手轮等构成，如图甲所示．转动手轮，分划板会左、右移动．测量时，应使分划板中心刻线对齐条纹的中心（如图乙所示），记下此时手轮上的读数1a ，转动手轮，使分划板向一侧移动，当分划板中心刻线对齐另一条相邻的明条纹中心时，记下手轮上的刻度数2a ，两次读数之差就是相邻两条明条纹间的距离．即12||x a a ∆=-．要点诠释：Δx 很小，直接测量时相对误差较大，通常测出n 条明条纹间的距离a ，再推算相邻两条明（暗)条纹间的距离． (1)x a n ∆=／－． 8．洛埃镜干涉实验1834年，洛埃利用单面镜得到了杨氏干涉的结果．洛埃镜实验的基本装置如图13-3-16所示，S 为单色光源。
学年高二物理教科版选修3-4教案：第五章 光的波动性复习课 Word版含答案
第五章光的波动性复习课教学目标1.系统整理光的波动性的几种典型性质和相关应用，使学生形成整体的知识结构2.通过典型例题的分析，进一步深化学生对相关规律的理解，并能灵活运用重点难点重点：本章知识结构总结难点：典型例题的分析与总结设计思想一章下来学生学到的知识还是相对分散、独立的，特别是本章的知识学生平时的认识很少、很肤浅，必须通过自主构建知识网络，通过综合应用才能得到深化。
教学资源多媒体复习课件等教学设计【课堂引入】前面几节课，我们分别学习了解了反映光的波动性几种性质及其应用。
今天这节课我们来对相关内容作一总结提升。
【课堂学习】学习活动一：总结全章知识框架问题1：光的波动性主要表现在哪些方面？问题2：光的波动性是哪些人、通过什么实验证实的？问题3：相关的实验装置和实验现象是怎样的？问题4：光的波动性分别有哪些典型的应用？问题5：激光是一种什么样的光？有哪些特性和典型的应用？总结：本章知识框架：学习活动二：重点知识回顾（一）光的干涉1．产生稳定干涉的条件：（1）频率相同（2）相差恒定2．双缝干涉实验装置（单缝、双缝的作用）现象：中央亮纹左右对称分布着明暗相间的等宽条纹规律：路程差Δr =(2k +1)·2λ 暗纹，Δr =2k ·2λ亮纹，k =0、1、2、3… 条纹间距：与单色光波长成正比，公式λd l x =∆ 3．薄膜干涉原理：利用薄膜前后表面反射光作为相干光波.应用：检查平面平整程度、增透膜（二）光的衍射1．概念：光离开直线路径绕到障碍物阴影里去的现象2．明显衍射的条件：障碍物或孔的尺寸比波长小或者跟波长相差不多3．单缝衍射、圆孔衍射和圆盘衍射现象、泊松亮斑（三）光的偏振1．概念及相关实验现象、自然光与偏振光2、结论：光波是一种横波3．相关应用：滤光片、立体电影、汽车灯与挡风玻璃等（四）激光主要特点及应用：相干性好、平行度非常好、亮度高、可以调制等（五）实验：用双缝干涉测光波的波长：原理、步骤.学习活动三：.典型例题分析［例1］用红光进行双缝干涉实验时，如果用不透光的纸遮挡住一个缝，则屏上出现（ D ）A ．一片黑暗B ．一片红光C ．原干涉条纹形状不变亮度减半D ．不同间距的红、黑相间的条纹［变式］若将题中的红光改成白光，并将双缝分别用红、绿滤色片过滤，屏上出现什么现象？学生的答案比较多，教师逐一列出，最后通过复习相干条件得出结论：屏上不会出现干涉或衍射条纹，但有光亮.［例2］表面附有油膜的透明玻璃片，当有阳光照射时，可在玻璃片的表面和边缘分别看到彩色图样，这两种现象 （ C ）A ．都是色散B ．都是干涉C ．前者是干涉，后者是色散D ．前者是色散，后者是干涉［变式］比较彩虹与通过手指缝观察太阳时看到的彩色光芒的成因。
2017_2018学年高中物理第五章光的波动性第34节光的衍射与偏振激光课件教科版选修3_4
偏离直线传播的路径越远，条纹间距也越大。当光的波长一定 时，单缝宽度越小，衍射现象越明显，条纹间距越大。光的波 长一定、单缝宽度也一定时，增大单缝到屏的距离，衍射条纹 间距也会变宽。故 A、C、D 均正确，B 错误。答案：ACD
对光的偏振的认识
[典题例析] 2．奶粉的碳水化合物(糖)的含量是一个重要指标，利用
计算机光盘
“光刀” 激发核反应
[学后自检]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(小试身手) 关于激光与自然光，下列说法正确的是 ( )
A．激光是只含一种频率的光，而自然光是含有各种色光频率的 光，所以激光的相干性好 B．自然光是由物质的原子发射出来的，而激光是人工产生的， 所以激光不是由物质的原子发射出来的 C．激光和自然光都是横波 D．相干性好是激光与自然光的根本区别
2．单缝衍射和双缝干涉的比较
名称 项目 单缝衍射 双缝干涉 频率、振动方向相 同， 相位差恒定的两 列光波相遇叠加 条纹宽度相等
区 产生条件 别
障碍物或孔的尺寸比波 长小或跟波长差不多
条纹宽度 条纹宽度不等， 中央最宽
名称 项目
单缝衍射
双缝干涉
条纹 各相邻条纹间距不等， 各相邻条纹等 区别 间距 越靠外条纹间距越小 亮度 间距
同，故 A 错误。自然光透过一个偏振片成为偏振光，但偏振光经 过偏振片是不可以转化为自然光的，故 C 错误。 答案：BD
激
光
[自读教材· 抓基础]
1．激光 原子受激辐射产生的光，它是人工产生的相干光。 2．激光的特点 (1)强度大：激光的强度可达 1017W/cm2。 (2)方向性好：激光光束的发散角为 10－3rad 数量级。
答案：ACD
[探规寻律] (1)自然光通过偏振片后， 光的强度相同偏振方向可 以不同。 (2)偏振光通过偏振片时， 透光的强度与偏振方向和 透振方向的夹角大小有关。
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第五章 光的波动性
章末总结
一、光的干涉
1.产生干涉的条件
两列频率相同、相位差恒定、振动情况相同的光.
2.产生亮、暗条纹的条件
当Δr ＝k λ(k ＝0,1,2,3，…)时出现亮条纹；当Δr ＝(2k －1)λ2
(k ＝1,2,3，…)时出现暗条纹.
相邻亮(或暗)条纹间距：Δx ＝l d
λ.
3.双缝干涉图样的特点
单色光照射时为间距相同的明暗相间的条纹，白光照射时为彩色条纹.
4.用双缝干涉测量光的波长
相邻亮(或暗)条纹间距Δx ＝l d λ，得：λ＝d l
Δx .
5.薄膜干涉及特点
(1)薄膜干涉中的条纹是从薄膜前、后两个表面反射的光在光源这一侧干涉形成的.
(2)同一条纹上的点厚度相同，所以若用肥皂薄膜做实验，条纹为水平条纹.
例1 如图1所示为双缝干涉实验，甲图为用绿光照射时的结果，a 为中央亮条纹，a ′为相邻亮条纹；乙图为换用另一种单色光照射的结果，a 为中央亮条纹，a ′为相邻亮条纹，两次实验中双缝间距和双缝到屏的距离相等，以下说法正确的是( )
图1
A.乙图可能是用红光照射，表明红光波长较长
B.乙图可能是用紫光照射，表明紫光波长较长
C.乙图可能是用紫光照射，表明紫光波长较短
D.乙图可能是用红光照射，表明红光波长较短
答案 C
解析 题图甲中条纹间距大，由Δx ＝l d
λ可知，在l 和d 相同的情况下，Δx 大，则λ大；Δx 小，则λ小；所以题图乙中所用单色光波长较短，因紫光比绿光波长短，故选项C 正确.
例2 劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图2甲所示.将一块平板玻璃放置在另一块平板玻璃上，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示.干涉条纹有如下特点：(1)任意一条亮条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；(2)任意相邻亮条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定.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，从上往下看到的干涉条纹( )
图2
A.变疏
B.变密
C.不变
D.消失
答案 A
解析由薄膜干涉的原理和特点可知，干涉条纹是由膜的上、下表面反射的光叠加干涉而形成的，某一亮条纹或暗条纹的位置就由上、下表面反射光的路程差决定，且相邻亮条纹或暗条纹对应的路程差是恒定的，而该路程差又决定于条纹下对应膜的厚度，即相邻亮条纹或暗条纹下面对应的膜的厚度也是恒定的.当抽去一纸片后，劈形空气膜的劈尖角(上、下表面所夹的角)变小，相同的厚度差对应的水平距离变大，所以相邻的亮条纹或暗条纹间距变大，即条纹变疏.A正确.
二、单缝衍射与双缝干涉的比较
区分双缝干涉条纹与单缝衍射条纹的方法
(1)根据条纹的宽度区分：双缝干涉的条纹是等宽的，条纹间的距离也是相等的；而单缝衍射的条纹，中央亮条纹最宽，两侧的条纹变窄.
(2)根据亮条纹的亮度区分：双缝干涉条纹，从中央亮条纹往两侧亮度变化很小；而单缝衍射条纹中央亮条纹最亮，两侧的亮条纹逐渐变暗.
例3a、b两种单色光通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样分别如图3中的甲、乙所示，下列说法正确的是( )
图3
A.让a、b两种单色光通过相同的单缝衍射实验装置，衍射图样中，中央亮条纹a光比b光宽
B.让a、b两种单色光通过相同的单缝衍射实验装置，衍射图样中，中央亮条纹b光比a光宽
C.由于a光的波长比b光长，所以它们在真空中的传播速度a光较大
D.虽然b光的频率比a光高，但它们在同种介质中的传播速度一样大
答案 A
解析 根据双缝干涉相邻条纹间距公式Δx ＝l d
λ可得在其他条件不变的情况下，相干光的波长越长，条纹间距越大，由题图可知a 光的波长大于b 光的波长；让a 、b 两种单色光通过相同的单缝衍射实验装置，衍射图样中，波长越长的条纹间距越宽，因此中央亮条纹a 光比b 光宽，故A 正确，B 错误；因a 光的波长大于b 光的波长，则a 光的频率小于b 光的频率，它们在同种介质中的传播速度不一样大，但在真空中a 光的速度等于b 光的速度，故C 、D 错误.。