选修3-422光的波动性【2015《物理复习方略》一轮复习课件沪科版】

1、第 2 讲光的波动性知识点知识点1 1 光的干涉光的干涉【思维激活【思维激活1 1】如图是双缝干涉实验装置如图是双缝干涉实验装置的示意图的示意图,S,S为单缝为单缝,S,S1 1、S S2 2为双缝为双缝,P,P为光为光屏。用绿光从左边照射单缝屏。用绿光从左边照射单缝S S时时, ,可在光屏可在光屏P P上观察到干涉条纹。下列说法正确的是上观察到干涉条纹。下列说法正确的是 ( () )A.A.减小双缝间的距离减小双缝间的距离, ,干涉条纹间的距离减小干涉条纹间的距离减小B.B.增大双缝到屏的距离增大双缝到屏的距离, ,干涉条纹间的距离增大干涉条纹间的距离增大C.C.将绿光换为红光将绿光换为红光

2、, ,干涉条纹间的距离减小干涉条纹间的距离减小D.D.将绿光换为紫光将绿光换为紫光, ,干涉条纹间的距离增大干涉条纹间的距离增大【解析】【解析】选选B B。由双缝干涉条纹间距公式。由双缝干涉条纹间距公式x= x= 可知可知, ,减小双减小双缝间的距离缝间的距离d,d,干涉条纹间的距离干涉条纹间的距离xx增大增大,A,A错误错误; ;增大双缝到屏增大双缝到屏的距离的距离L,L,干涉条纹间的距离增大干涉条纹间的距离增大,B,B正确正确; ;将绿光换为红光将绿光换为红光, ,入射入射光的波长增大光的波长增大, ,干涉条纹间的距离应增大干涉条纹间的距离应增大,C,C错误错误; ;将绿光换为紫将绿光换为

3、紫光光, ,入射光的波长变短入射光的波长变短, ,干涉条纹间的距离应减小干涉条纹间的距离应减小,D,D错误。错误。Ld【知识梳理】【知识梳理】1.1.产生条件：两列光的产生条件：两列光的_相同相同, ,振动方向振动方向_,_,且具有恒定且具有恒定的相位差的相位差, ,才能产生稳定的干涉图样。才能产生稳定的干涉图样。频率频率相同相同2.2.两种典型的干涉：两种典型的干涉：(1)(1)杨氏双缝干涉。杨氏双缝干涉。原理如图所示。原理如图所示。明、暗条纹的条件。明、暗条纹的条件。()()单色光：形成单色光：形成_的条纹的条纹, ,中央为明条纹。中央为明条纹。a.a.光的路程差光的路程差r=rr=r2

4、2-r-r1 1=_(k=0,1,2),=_(k=0,1,2),光屏上出现明条纹。光屏上出现明条纹。b.b.光的路程差光的路程差r=rr=r2 2-r-r1 1=_(k=0,1,2),=_(k=0,1,2),光屏上出现暗光屏上出现暗条纹。条纹。( () )白光：光屏上出现白光：光屏上出现_条纹条纹, ,且中央亮条纹是且中央亮条纹是_(_(填写填写颜色颜色) )。条纹间距公式：条纹间距公式：x=_x=_。明暗相间明暗相间kk2k12彩色彩色白色白色dl(2)(2)薄膜干涉。薄膜干涉。相干光：光照射到透明薄膜上相干光：光照射到透明薄膜上, ,从薄膜的两个表面从薄膜的两个表面_的的两列光波。两列光波

5、。图样特点：同双缝干涉图样特点：同双缝干涉, ,同一条亮同一条亮( (或暗或暗) )纹对应薄膜的纹对应薄膜的_相等。单色光照射薄膜时形成明暗相间的条纹相等。单色光照射薄膜时形成明暗相间的条纹, ,白光照射薄膜白光照射薄膜时时, ,形成彩色条纹。形成彩色条纹。反射反射厚度厚度知识点知识点2 2 光的衍射光的衍射【思维激活【思维激活2 2】某同学使用激光器做光源某同学使用激光器做光源, ,在不透光的挡板上开在不透光的挡板上开一条缝宽为一条缝宽为0.05mm0.05mm的窄缝的窄缝, ,进行光的衍射实验进行光的衍射实验, ,如图甲所示。则如图甲所示。则他在光屏上看到的条纹是图乙中的他在光屏上看到的条

6、纹是图乙中的( () )【解析】【解析】选选D D。因为缝沿水平方向。因为缝沿水平方向, ,所以衍射条纹也沿水平方所以衍射条纹也沿水平方向向,A,A、C C选项不对选项不对; ;选项选项B B中明暗相间的条纹间距等大中明暗相间的条纹间距等大, ,为干涉图为干涉图样样, ,所以本题应选所以本题应选D D。【知识梳理】【知识梳理】1.1.发生明显衍射的条件：只有当障碍物的尺寸与光的波长发生明显衍射的条件：只有当障碍物的尺寸与光的波长_,_,甚至比光的波长甚至比光的波长_的时候的时候, ,衍射现象才会明显。衍射现象才会明显。相差不多相差不多还小还小2.2.衍射条纹的特点：衍射条纹的特点：(1)(1)

7、单缝衍射和圆孔衍射图样的比较。单缝衍射和圆孔衍射图样的比较。单缝衍射单缝衍射圆孔衍射圆孔衍射单单色色光光中央为亮且宽的条纹中央为亮且宽的条纹, ,两两侧为侧为_的条纹的条纹, ,且且越靠外越靠外, ,亮条纹的亮度亮条纹的亮度_,_,宽度宽度_中央是大且亮的圆形亮斑中央是大且亮的圆形亮斑, ,周围分布着周围分布着_的同的同心圆环心圆环, ,且越靠外且越靠外, ,圆形亮条圆形亮条纹的亮度纹的亮度_,_,宽度宽度_亮环或暗环间的距离随圆亮环或暗环间的距离随圆孔半径的增大而孔半径的增大而_白白光光中央为亮且宽的白色条纹中央为亮且宽的白色条纹, ,两侧为亮度两侧为亮度_、宽、宽度度_的彩色条纹的彩色条纹

8、, ,其中最靠近中央的色光是其中最靠近中央的色光是紫光紫光, ,离中央最远的是红光离中央最远的是红光中央是大且亮的白色亮斑中央是大且亮的白色亮斑, ,周围是不等间距的彩色的周围是不等间距的彩色的_明暗相间明暗相间越弱越弱越小越小明暗相间明暗相间越弱越弱越小越小减小减小逐渐变暗逐渐变暗逐渐变窄逐渐变窄同心圆环同心圆环(2)(2)泊松亮斑泊松亮斑( (圆盘衍射圆盘衍射) )：当光照到：当光照到_(_(选填选填“透明透明”或或“不透明不透明”) )的半径很小的小圆盘上时的半径很小的小圆盘上时, ,在圆盘的阴影中心在圆盘的阴影中心出现出现_(_(在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环在阴影外还有不等间距

9、的明暗相间的圆环) )。不透明不透明亮斑亮斑知识点知识点3 3 光的偏振现象光的偏振现象【思维激活【思维激活3 3】如图所示如图所示, ,半径为半径为R R的圆形偏振片的圆形偏振片P P的透振方向为的透振方向为竖直方向竖直方向, ,一束横截面半径略小于一束横截面半径略小于R R的平行自然光正对着偏振片的平行自然光正对着偏振片P P照射后射到屏上照射后射到屏上, ,现以光的传播方向现以光的传播方向OOOO为轴将偏振片为轴将偏振片P P旋转旋转9090, ,则在偏振片则在偏振片P P旋转的过程中旋转的过程中( () )A.A.屏上出现圆形亮斑屏上出现圆形亮斑, ,亮度不变亮度不变B.B.屏上出现圆

10、形亮斑屏上出现圆形亮斑, ,亮度逐渐变暗亮度逐渐变暗C.C.屏上出现随偏振片屏上出现随偏振片P P旋转的亮条纹旋转的亮条纹, ,且亮度不变且亮度不变D.D.屏上出现随偏振片屏上出现随偏振片P P旋转的亮条纹旋转的亮条纹, ,且亮度变暗且亮度变暗【解析】【解析】选选A A。圆柱状光束通过偏振片后。圆柱状光束通过偏振片后, ,屏幕上出现圆形亮斑屏幕上出现圆形亮斑, ,偏振片是让特定方向振动的光透过去偏振片是让特定方向振动的光透过去, ,只是相对光源的亮度减只是相对光源的亮度减弱弱, ,故屏幕上依然出现圆形亮斑故屏幕上依然出现圆形亮斑,C,C、D D错。自然光包含在垂直于错。自然光包含在垂直于传播方

11、向上沿一切方向振动的光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而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同波的强度都相同, ,故转动偏振片故转动偏振片, ,透振方向虽然改变透振方向虽然改变, ,但成像依但成像依然是圆形亮斑然是圆形亮斑, ,且亮度不变且亮度不变,A,A正确正确,B,B错误。错误。【知识梳理】【知识梳理】1.1.偏振：光波只沿偏振：光波只沿_的方向的振动。的方向的振动。2.2.自然光：太阳、电灯等普通光源发出的光自然光：太阳、电灯等普通光源发出的光, ,包括在垂直于包括在垂直于传播方向上沿传播方向上沿_振动的光振动的光, ,而且沿各个方向振动的光而且沿各个方向振动的光

12、波的波的_都相同都相同, ,这种光叫作自然光。这种光叫作自然光。3.3.偏振光：在偏振光：在_于传播方向的平面上于传播方向的平面上, ,只沿某个特定方向只沿某个特定方向振动的光。光的偏振证明光是振动的光。光的偏振证明光是_。自然光通过偏振片后。自然光通过偏振片后, ,就就得到了偏振光。得到了偏振光。某一特定某一特定一切方向一切方向强度强度垂直垂直横波横波【微点拨】【微点拨】1.1.对相干光源获得方法的两点提醒：对相干光源获得方法的两点提醒：(1)(1)将一束光分成两束而获得将一束光分成两束而获得, ,此法称为分光法。此法称为分光法。(2)(2)利用激光。利用激光。2.2.研究干涉现象时的两点注

13、意：研究干涉现象时的两点注意：(1)(1)只有相干光才能形成稳定的干涉图样只有相干光才能形成稳定的干涉图样, ,光的干涉是有条件的。光的干涉是有条件的。(2)(2)单色光形成明暗相间的干涉条纹单色光形成明暗相间的干涉条纹, ,白光形成彩色条纹。白光形成彩色条纹。3.3.偏振现象的两个易错提醒：偏振现象的两个易错提醒：(1)(1)偏振现象在生活中非常普遍偏振现象在生活中非常普遍, ,并不是只有自然光通过偏振片并不是只有自然光通过偏振片后才变为偏振光后才变为偏振光, ,生活中除光源直接发出的光外生活中除光源直接发出的光外, ,我们看到的绝我们看到的绝大部分光都是偏振光。大部分光都是偏振光。(2)(

14、2)当偏振光入射到偏振片上时当偏振光入射到偏振片上时, ,如果偏振方向与透振方向既不如果偏振方向与透振方向既不平行也不垂直平行也不垂直, ,仍会有部分光透过偏振片。仍会有部分光透过偏振片。考点考点1 1 光的干涉、衍射及偏振光的干涉、衍射及偏振1.1.单缝衍射与双缝干涉的比较：单缝衍射与双缝干涉的比较：对比对比分析分析两种现象两种现象比较项目比较项目单缝衍射单缝衍射双缝干涉双缝干涉不不同同点点条纹宽度条纹宽度条纹宽度不等条纹宽度不等, ,中央中央最宽最宽条纹宽度相等条纹宽度相等条纹间距条纹间距各相邻条纹间距不等各相邻条纹间距不等各相邻条纹等间距各相邻条纹等间距亮度情况亮度情况中央条纹最亮中央条

15、纹最亮, ,两边两边变暗变暗条纹清晰条纹清晰, ,亮度基本亮度基本相等相等相同点相同点干涉、衍射都是波特有的现象干涉、衍射都是波特有的现象, ,属于波的叠属于波的叠加加; ;干涉、衍射都有明暗相间的条纹干涉、衍射都有明暗相间的条纹2.2.自然光和偏振光的比较：自然光和偏振光的比较：自然光自然光( (非偏振光非偏振光) )偏振光偏振光光的光的来源来源直接从光源发出的光直接从光源发出的光自然光通过起偏器后的自然光通过起偏器后的光光光的光的振动振动方向方向在垂直于光的传播方向的平在垂直于光的传播方向的平面内面内, ,光振动沿任意方向光振动沿任意方向, ,且且沿各个方向振动的光的强度沿各个方向振动的光

16、的强度相同相同在垂直于光的传播方向在垂直于光的传播方向的平面内的平面内, ,光振动沿特定光振动沿特定方向方向【题组通关方案】【题组通关方案】【典题【典题1 1】(2014(2014成都模拟成都模拟) )如图所示的四种明暗相间的条纹如图所示的四种明暗相间的条纹, ,分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图分别是红光、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( (黑色黑色部分表示亮纹部分表示亮纹) )。则在下面四个图中从左往右排列。则在下面四个图中从左往右排列, ,亮条纹的颜亮条纹的颜色

17、依次是色依次是( () )A.A.黄紫红蓝黄紫红蓝 B.B.紫黄蓝红紫黄蓝红C.C.红蓝紫黄红蓝紫黄 D.D.蓝红黄紫蓝红黄紫【典题解析】【典题解析】选选C C。干涉条纹的特点是条纹宽度相等。干涉条纹的特点是条纹宽度相等, ,且相邻条且相邻条纹等间距纹等间距, ,波长越大波长越大, ,条纹越宽。又因为红光的波长大于蓝光的条纹越宽。又因为红光的波长大于蓝光的波长波长, ,所以左边数第一幅图是红光的干涉条纹所以左边数第一幅图是红光的干涉条纹, ,第二幅图是蓝光第二幅图是蓝光的干涉条纹。衍射条纹的特点是条纹宽度不等的干涉条纹。衍射条纹的特点是条纹宽度不等, ,中央最宽且各中央最宽且各相邻条纹间距不等

18、相邻条纹间距不等, ,波长越大波长越大, ,中央条纹越宽。又因为黄光的波中央条纹越宽。又因为黄光的波长大于紫光的波长长大于紫光的波长, ,故左边数第三幅图对应紫光故左边数第三幅图对应紫光, ,第四幅图对应第四幅图对应黄光黄光,C,C正确正确,A,A、B B、D D错误。错误。【典题【典题2 2】(2012(2012江苏高考江苏高考) )如图所示如图所示, ,白炽灯的右侧依次平行白炽灯的右侧依次平行放置偏振片放置偏振片P P和和Q,AQ,A点位于点位于P P、Q Q之间之间,B,B点位于点位于Q Q右侧。旋转偏振右侧。旋转偏振片片P,AP,A、B B两点光的强度变化情况是两点光的强度变化情况是(

19、 () )A.AA.A、B B均不变均不变 B.AB.A、B B均有变化均有变化C.AC.A不变不变,B,B有变化有变化D.AD.A有变化有变化,B,B不变不变【典题解析】【典题解析】选选C C。对白炽灯而言。对白炽灯而言, ,无论偏振片无论偏振片P P转动到哪个方转动到哪个方向向, ,获得的都是单一振动方向、强度都相同的偏振光获得的都是单一振动方向、强度都相同的偏振光, ,转动偏振转动偏振片片P P时时, ,只有振动方向和偏振片只有振动方向和偏振片Q Q的透振方向相同时的透振方向相同时, ,透过的光最透过的光最强强, ,所以答案选所以答案选C C。【加固训练】【加固训练】1.(20121.(

20、2012上海高考上海高考) )如图为红光或紫光通过双缝或单缝所呈现如图为红光或紫光通过双缝或单缝所呈现的图样的图样, ,则则( () )A.A.甲为紫光的干涉图样甲为紫光的干涉图样B.B.乙为紫光的干涉图样乙为紫光的干涉图样C.C.丙为红光的干涉图样丙为红光的干涉图样D.D.丁为红光的干涉图样丁为红光的干涉图样【解析】【解析】选选B B。对于干涉条纹。对于干涉条纹, ,明条纹和暗条纹在比较多的条数明条纹和暗条纹在比较多的条数之内都保持宽度相等之内都保持宽度相等, ,且波长越大且波长越大, ,条纹越宽条纹越宽; ;对于衍射条纹对于衍射条纹, ,条条纹宽度中间大纹宽度中间大, ,两边逐渐减小。由于

21、红光波长大于紫光波长两边逐渐减小。由于红光波长大于紫光波长, ,故故红光条纹比紫光条纹宽。因此红光条纹比紫光条纹宽。因此, ,甲是红光干涉图样甲是红光干涉图样, ,乙是紫光干乙是紫光干涉图样涉图样, ,丙是红光衍射图样丙是红光衍射图样, ,丁是紫光衍射图样丁是紫光衍射图样, ,故选项故选项B B对对,A,A、C C、D D错。错。2.2.如图所示如图所示, ,甲、乙、丙、丁四个图是不同的单色光形成的双甲、乙、丙、丁四个图是不同的单色光形成的双缝干涉或单缝衍射图样缝干涉或单缝衍射图样, ,分析各图样的特点可以得出的正确结分析各图样的特点可以得出的正确结论是论是( () )A.A.甲、乙是光的干涉

22、图样甲、乙是光的干涉图样B.B.丙、丁是光的干涉图样丙、丁是光的干涉图样C.C.形成甲图样的光的波长比形成乙图样的光的波长短形成甲图样的光的波长比形成乙图样的光的波长短D.D.形成丙图样的光的波长比形成丁图样的光的波长短形成丙图样的光的波长比形成丁图样的光的波长短【解析】【解析】选选A A。干涉条纹是等间距的条纹。干涉条纹是等间距的条纹, ,衍射条纹是不等间衍射条纹是不等间距的条纹。因此距的条纹。因此, ,甲、乙图是干涉图样甲、乙图是干涉图样, ,丙、丁图是衍射图样丙、丁图是衍射图样, ,A A正确正确,B,B错误。由公式错误。由公式x= x= 可知可知, ,条纹宽度与条纹宽度与l、d d、均

23、有均有关关, ,故无法判断甲图样与乙图样光的波长的大小关系故无法判断甲图样与乙图样光的波长的大小关系,C,C错。丙、错。丙、丁两图中由于缝的大小关系没有限定丁两图中由于缝的大小关系没有限定, ,故无法比较丙、丁图样故无法比较丙、丁图样光的波长的大小关系光的波长的大小关系,D,D错。错。dl【学科素养升华】【学科素养升华】区分双缝干涉条纹与单缝衍射条纹的方法区分双缝干涉条纹与单缝衍射条纹的方法(1)(1)根据条纹的宽度区分：双缝干涉的条纹的宽度相同根据条纹的宽度区分：双缝干涉的条纹的宽度相同, ,而单缝而单缝衍射的条纹中央亮条纹最宽衍射的条纹中央亮条纹最宽, ,两侧的亮条纹逐渐变窄。两侧的亮条纹

24、逐渐变窄。(2)(2)根据条纹的间距区分：双缝干涉条纹的间距是相等的根据条纹的间距区分：双缝干涉条纹的间距是相等的, ,而单而单缝衍射的条纹越向两侧条纹间距越窄。缝衍射的条纹越向两侧条纹间距越窄。(3)(3)根据亮条纹的亮度区分：双缝干涉条纹根据亮条纹的亮度区分：双缝干涉条纹, ,从中央亮纹往两侧从中央亮纹往两侧亮度变化很小亮度变化很小, ,而单缝衍射条纹中央亮纹最亮而单缝衍射条纹中央亮纹最亮, ,两侧的亮纹逐渐两侧的亮纹逐渐变暗。变暗。考点考点2 2 用双缝干涉测光的波长用双缝干涉测光的波长1.1.实验原理：相邻两条明条纹间距实验原理：相邻两条明条纹间距xx与入射光波长与入射光波长,双缝双缝

25、S S1 1、S S2 2间距间距d d及双缝与屏的距离及双缝与屏的距离l l满足的关系式为满足的关系式为x=x=2.2.实验器材：双实验器材：双缝干涉仪、光具座、光源、学生电源、导线、缝干涉仪、光具座、光源、学生电源、导线、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头、刻度尺。滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头、刻度尺。深化深化理解理解 d。l3.3.实验步骤：实验步骤：(1)(1)安装仪器。安装仪器。将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上。将光源、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上。接好光源接好光源, ,打开开关打开开关, ,使白炽灯正常发光。调节各部件的高度使白炽灯正常发光

26、。调节各部件的高度, ,使光源灯丝发出的光能沿轴线到达光屏。使光源灯丝发出的光能沿轴线到达光屏。安装单缝和双缝安装单缝和双缝, ,中心位于遮光筒的轴线上中心位于遮光筒的轴线上, ,使双缝和单缝的使双缝和单缝的缝平行。缝平行。(2)(2)观察与记录。观察与记录。调单缝与双缝间距为调单缝与双缝间距为5 510cm10cm时时, ,观察白光的干涉条纹。观察白光的干涉条纹。在单缝和光源间放上滤光片在单缝和光源间放上滤光片, ,观察单色光的干涉条纹。观察单色光的干涉条纹。调节测量头调节测量头, ,使分划板中心刻度线对齐第使分划板中心刻度线对齐第1 1条亮条纹的中心条亮条纹的中心, ,记下手轮上的读数记下

27、手轮上的读数a a1 1; ;转动手轮转动手轮, ,使分划板向一侧移动使分划板向一侧移动, ,当分划当分划板中心刻度线与第板中心刻度线与第n n条相邻的明条纹中心对齐时条相邻的明条纹中心对齐时, ,记下手轮上记下手轮上的刻度数的刻度数a a2 2, ,则相邻两条纹间的距离则相邻两条纹间的距离x= x= 换用不同的滤光片换用不同的滤光片, ,测量其他色光的波长。测量其他色光的波长。12aan1。(3)(3)数据处理：用刻度尺测量出双缝到光屏间的距离数据处理：用刻度尺测量出双缝到光屏间的距离l, ,由公由公式式= x= x计算波长计算波长, ,重复测量、计算重复测量、计算, ,求出波长的平均值。求

28、出波长的平均值。dl4.4.注意事项：注意事项：(1)(1)调节双缝干涉仪时调节双缝干涉仪时, ,要注意调节光源的高度要注意调节光源的高度, ,使它发出的一使它发出的一束光能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮。束光能够沿着遮光筒的轴线把屏照亮。(2)(2)放置单缝和双缝时放置单缝和双缝时, ,缝要相互平行缝要相互平行, ,中心大致位于遮光筒的中心大致位于遮光筒的轴线上。轴线上。(3)(3)调节测量头时调节测量头时, ,应使分划板中心刻线和条纹的中心对齐应使分划板中心刻线和条纹的中心对齐, ,记记清此时手轮上的读数清此时手轮上的读数, ,转动测量头转动测量头, ,使分划板中心刻线和另一条使分划板中心刻线

29、和另一条纹的中心对齐纹的中心对齐, ,记下此时手轮上的读数记下此时手轮上的读数, ,两次读数之差就表示这两次读数之差就表示这两个条纹间的距离。两个条纹间的距离。(4)(4)不要直接测不要直接测x,x,要测几个条纹的间距要测几个条纹的间距, ,计算得计算得x,x,这样可以这样可以减小误差。减小误差。(5)(5)白光的干涉观察到的是彩色条纹白光的干涉观察到的是彩色条纹, ,其中白色在中央其中白色在中央, ,红色在红色在最外边。最外边。【题组通关方案】【题组通关方案】【典题【典题3 3】(2012(2012福建高考福建高考) )在在“用双缝干涉测光的波长用双缝干涉测光的波长”实实验中验中( (实验装

30、置如图实验装置如图) )：(1)(1)下列说法哪一个是错误的下列说法哪一个是错误的。A.A.调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时, ,应放上单应放上单缝和双缝缝和双缝B.B.测量某条干涉亮纹位置时测量某条干涉亮纹位置时, ,应使测微目镜分划板中心刻线与应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐该亮纹的中心对齐C.C.为了减少测量误差为了减少测量误差, ,可用测微目镜测出可用测微目镜测出n n条亮纹间的距离条亮纹间的距离a,a,求出相邻两条亮纹间距求出相邻两条亮纹间距x=x=an1(2)(2)测量某亮纹位置时测量某亮纹位置时, ,手轮上的示数如图

31、手轮上的示数如图, ,其示数为其示数为mmmm。【典题解析】【典题解析】(1)(1)选选A A。应先调节光源高度、遮光筒中心及光。应先调节光源高度、遮光筒中心及光屏中心后再放上单、双缝屏中心后再放上单、双缝,A,A选项不正确。目镜分划板中心应选项不正确。目镜分划板中心应与亮纹中心对齐与亮纹中心对齐, ,使得移动过程测出的条纹间距较为准确使得移动过程测出的条纹间距较为准确,B,B选选项正确。目镜移过项正确。目镜移过n n条亮纹条亮纹, ,则亮条纹间距则亮条纹间距x= ,Cx= ,C选项正选项正确。确。(2)(2)主尺读数是主尺读数是1.5mm,1.5mm,螺旋读数是螺旋读数是47.047.00.

32、01 mm,0.01 mm,因此示数为因此示数为1.970 mm1.970 mm。答案：答案：(1)A(1)A(2)1.970(2)1.970an1【典题【典题4 4】(2014(2014杭州模拟杭州模拟) )现有毛玻璃屏现有毛玻璃屏A A、双缝、双缝B B、白光光、白光光源源C C、单缝、单缝D D和透红光的滤光片和透红光的滤光片E E等光学元件等光学元件, ,要把它们放在如图要把它们放在如图所示的光具座上组装成双缝干涉装置所示的光具座上组装成双缝干涉装置, ,用以测量红光的波长。用以测量红光的波长。(1)(1)将白光光源将白光光源C C放在光具座最左端放在光具座最左端, ,依次放置其他光学

33、元件依次放置其他光学元件, ,由由左至右左至右, ,表示各光学元件的字母排列顺序应为表示各光学元件的字母排列顺序应为C C、_、_、_、A A。(2)(2)本实验的步骤有：本实验的步骤有：取下遮光筒左侧的元件取下遮光筒左侧的元件, ,调节光源高度调节光源高度, ,使光束能直接沿遮光使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮筒轴线把屏照亮; ;按合理顺序在光具座上放置各光学元件按合理顺序在光具座上放置各光学元件, ,并使各元件的中心位并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上于遮光筒的轴线上; ;用米尺测量双缝到屏的距离用米尺测量双缝到屏的距离; ;用测量头用测量头( (其读数方法同螺旋测微器其读数方法同螺旋测微

34、器) )测量数条亮纹间的距离。测量数条亮纹间的距离。在操作步骤在操作步骤时还应注意时还应注意_。(3)(3)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐, ,将该亮纹定将该亮纹定为第为第1 1条亮纹条亮纹, ,此时手轮上的示数如图甲所示。然后同方向转动此时手轮上的示数如图甲所示。然后同方向转动测量头测量头, ,使分划板中心刻线与第使分划板中心刻线与第6 6条亮纹中心对齐条亮纹中心对齐, ,记下此时图记下此时图乙中手轮上的示数乙中手轮上的示数mm,mm,求得相邻亮纹的间距求得相邻亮纹的间距xx为为mmmm。(4)(4)已知双缝间距已知双缝间距d d为为2.02

35、.01010-4-4m,m,测得双缝到屏的距离测得双缝到屏的距离l为为0.700m,0.700m,由计算式由计算式=, ,求得所测红光波长求得所测红光波长为为nmnm。【典题解析】【典题解析】(1)(1)滤光片滤光片E E是从白光中选出单色红光是从白光中选出单色红光, ,单缝屏是单缝屏是获取线光源获取线光源, ,双缝屏是获得相干光源双缝屏是获得相干光源, ,最后成像在毛玻璃屏上最后成像在毛玻璃屏上, ,所以排列顺序为所以排列顺序为C C、E E、D D、B B、A A。( (顺序不能交换顺序不能交换) )(2)(2)在操作步骤在操作步骤时应注意的事项有：放置单缝、双缝时时应注意的事项有：放置单

36、缝、双缝时, ,单缝、单缝、双缝间距离大约为双缝间距离大约为5 510cm;10cm;使单缝与双缝相互平行。使单缝与双缝相互平行。(3)(3)螺旋测微器的读数应该先读整数刻度螺旋测微器的读数应该先读整数刻度, ,然后看半刻度是否露然后看半刻度是否露出出, ,最后看可动刻度最后看可动刻度, ,图乙读数为图乙读数为13.870mm,13.870mm,图甲读数为图甲读数为2.320mm,2.320mm,所以相邻条纹间距所以相邻条纹间距13.8702.320 x mm2.310 mm5 。(4)(4)由条纹间距离公式由条纹间距离公式x= x= 得：得：= = ，代入数值得：，代入数值得：=6.6=6.

37、61010-7-7 m=6.6 m=6.610102 2 nm nm。答案：答案：(1)E D B(1)E D B(2)(2)单缝与双缝必须平行，其间距为单缝与双缝必须平行，其间距为5 510 cm10 cm，保证光源、滤，保证光源、滤光片、单缝、双缝和光屏的中心在同一轴线上光片、单缝、双缝和光屏的中心在同一轴线上(3)13.870 2.310(3)13.870 2.310(4) 6.6(4) 6.610102 2dld xld xl【加固训练】【加固训练】1.1.在用红光做双缝干涉实验时在用红光做双缝干涉实验时, ,已知双缝间的距离为已知双缝间的距离为0.5mm,0.5mm,测测得双缝到光屏

38、的距离为得双缝到光屏的距离为1.0m,1.0m,在光屏上第一条暗条纹到第六条在光屏上第一条暗条纹到第六条暗条纹间的距离为暗条纹间的距离为7.5mm7.5mm。则：。则：(1)(1)此红光的频率为多少此红光的频率为多少? ?它在真空中的波长为多少它在真空中的波长为多少? ?(2)(2)假如把整个装置放入折射率为假如把整个装置放入折射率为 的水中的水中, ,这时屏上相邻明条这时屏上相邻明条纹的间距为多少纹的间距为多少? ?43【解析】【解析】(1)(1)相邻两条暗条纹间的距离相邻两条暗条纹间的距离x=x=根据根据= = 得得=由由= = 得此光的频率得此光的频率=33 7.5 10 m1.5 10

39、m5dxl3370.5 101.5 10 m7.5 10 m1.0c814 6c3.0 10 Hz4.0 10Hz0.75 10。(2)(2)在水中红光的波长在水中红光的波长=相邻两条明条纹间的距离为相邻两条明条纹间的距离为答案：答案：(1)4.0(1)4.010101414 Hz 7.5 Hz 7.51010-7-7 m (2)1.125 m (2)1.1251010-3-3 m m737.5 10 mn47331.03x7.5 10 m1.125 10 md0.5 104 。l2.2.如图所示如图所示, ,在双缝干涉实验中在双缝干涉实验中,S,S1 1和和S S2 2为双缝为双缝,P,P是

40、光屏上的一是光屏上的一点点, ,已知已知P P点与点与S S1 1、S S2 2距离之差为距离之差为2.12.11010-6-6m,m,分别用分别用A A、B B两种单两种单色光在空气中做双缝干涉实验色光在空气中做双缝干涉实验, ,问问P P点是亮条纹还是暗条纹点是亮条纹还是暗条纹? ?(1)(1)已知已知A A光在折射率为光在折射率为1.51.5的介质中波长为的介质中波长为4 41010-7-7m m。(2)(2)已知已知B B光在某种介质中波长为光在某种介质中波长为3.153.151010-7-7m,m,当当B B光从这种介质光从这种介质射向空气时射向空气时, ,临界角为临界角为3737。(3)(3)若让若让A A光照射光照射S S1 1,B,B光照射光照射S S2 2, ,试分析光屏上能观察到的现象。试分析光屏上能观察到的