第十四章第三节光的波动性激光

第三节光的波动性激光一、光的干涉1．定义：在两列光波的叠加区域，某些区域的光被______，出现亮纹，某些区域的光被______，出现暗纹，且______和______互相间隔的现象叫做光的干涉现象．基础梳理自学导引加强减弱加强减弱2．条件：两列光的__________，且具有恒定的相位差，才能产生稳定的干涉现象．3．双缝干涉(1)现象：单色光干涉时观察到_____相间的条纹，白光双缝干涉的现象为中央是白色条纹,两边是彩色的条纹．频率相等明暗(2)亮、暗条纹的判断：Δr＝nλ(n＝0,1,2，…)，即到双缝的距离差为波长的整数倍的点出现_____条纹，Δr＝nλ＋λ(n＝0,1,2，…),即到双缝的距离差为半波长奇数倍的点出现____条纹．(3)条纹间距公式：Δx＝___λ.亮暗4．薄膜干涉(1)现象：光照射到薄膜上时,薄膜前、后表面反射的两列光相叠加，发生干涉现象，若入射光为单色光，可形成明暗相间的干涉条纹，若入射光为白光，可形成______的干涉条纹．彩色(2)应用①干涉法检查平面如图14－3－1所示，检查精密零件的表面质量；图14－3－1将被检查平面和放在上面的透明标准样板的一端垫一薄片，使样板的标准平面和被检查平面间形成一个楔形空气膜，单色光从上面照射，入射光在空气层的上、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,根据干涉条纹的形状，来确定工件表面情况．②镜片增透膜在光学元件(透镜、棱镜)的表面涂一层薄膜，当薄膜的厚度是入射光在薄膜中波长的λ/4时，在薄膜的两个面上的反射光的路程差恰好等于_____，因而相互抵消，达到减小反射光、增大透射光强度的作用．λ/2二、光的衍射1．衍射现象光在遇到障碍物时，偏离直线传播方向而照射到阴影区域的现象叫做光的衍射．2．明显衍射的条件当孔或障碍物的尺寸比光波波长____，或者跟光波波长_________时，光才能发生明显的衍射现象．3．衍射图样小相差不多(1)单缝衍射：中央为亮条纹，向两侧有明暗相间的条纹，但间距和亮度不同．白光衍射时，中央仍为白光，最靠近中央的是____光，最远离中央的是____光．(2)圆孔衍射：明暗相间的不等距圆环．紫红(3)泊松亮斑：光照射到一个半径很小的圆板后，在圆板的阴影中心出现的_____斑，这是光能发生衍射的有力证据之一．三、光的偏振亮1．偏振光：在跟光传播方向垂直的平面内，光振动在某一方向较强而在另一些方向振动较弱的光即为偏振光．光的偏振现象证明光是______

(填“横波”或“纵波”)．横波2．偏振光的产生自然光通过起偏器：通过两个共轴的偏振片观察自然光，第一个偏振片的作用是把自然光变成偏振光，叫做_________．第二个偏振片的作用是检验光是否是偏振光，叫做________．起偏器检偏器四、激光1．产生机理处于激发态的原子，如果在入射光子的电磁场的影响下，引起高能态向低能态跃迁，同时在两个状态之间的能量差以辐射光子的形式发射出去，这种辐射叫做受激辐射．原子啄发生游受激惠辐射址时，丹发出女的光自子的格频率颤、发登射方房诚向等寇，都典跟入缸射光蜡子完竿全一需样，机这样眼使光兵得到卧加强眠，这耍就是滨激光展产生忌的机昨理．2．特凡点及安应用(1碧)激光佣是一委种人罗工产寇生的经相干萍光．榆根据唤此特控点，凭它能有像无颂线电里波那斥样进姨行调锄制，额应用聋于光猴纤通册信．仙也可拳以用弯于全纺息照拔像．(2顿)激光材的平乞行度悲非常境好．辩根据榆此特兴点,它可放以应买用于骨精确灿测距婚，还与应用晚于VC引D光盘震的解丹读．(3往)激光甘的亮艳度高爹，温球度高狠．可芽以利记用激秧光束盛来切奋割各呀种物坟质，礼焊接阴金属匀以及烫在硬应质材涨料上青打孔懂．医熟学上绒可以薯用激乐光作“光刀”来切晨开皮家肤、更切除棉肿瘤予，也波可以歇用激肺光“焊接”剥落敬的视献网膜丑，还必可以灭引起杜核聚姿变．要点透析直击高考一、靠光的蛇干涉晓和衍互射的童对比1．衍俭射与备干涉寺的比恶较

两种现象比较项目

单缝衍射双缝干涉不同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两种现象比较项目

单缝衍射双缝干涉不同点亮度中央条纹最亮，两边变暗清晰条纹，亮度基本相等相同点干涉、衍射都是波特有的现象，属于波的叠加；干涉、衍射都有明暗相间的条纹2.光的螺干涉喉和衍门射的帆本质光的肃干涉夹和衍选射都迁属于重光的与叠加立，从缓本质垦上看裁，干杆涉条爬纹和宫衍射殃条纹售的形摆成有医相似炉的原抹理，捞都可分认为坊是从悔单缝木通过松两列香或多晚列频暖率相穷同的袍光波钉，在丝式屏上浸叠加员形成堆的单拨缝衍左射现讯象．即时投应用1．(2扬01滩2·福建将龙岩迁调研)如图14－3－2所示,a、b、c、d四个民图是片不同膨的单济色光标形成放的双胸缝干由涉或鹅单缝榆衍射晶图样恐．分马析各摇图样损的特英点可链以得浊出的遮正确应结论创是()图14－3－2A．a、b是光亚的干封涉图泊样B．c、d是光拐的干佩涉图荒样C．形戴成a图样欲的光跃的波源长比捡形成b图样园光的梯波长猴短D．形陶成c图样施的光尿的波拘长比盐形成d图样研光的蛋波长相短解析新：选A.干涉崖条纹站是等哗距离躁的条沫纹,因此共，a、b图是霉干涉筒图样和，c、d图是显衍射悦图样屈，故A项正健确，B项错健误；二、含双缝况干涉箭中明少暗条射纹的毫判断1．屏皂中央再位置接明暗网条纹蔬的判盛断：义双缝隆到光般屏中欧央距智离相替等，贪光程篇差为嘱零．村如果样两光裙源振吗动完自全一曲致，依中央握一定醋是亮因纹，乌假如废两光汤源振剖动正宽好相圣反，径则中该央为汉暗纹省．2．根病据Δr与λ的关灯系判轰断：款在两扛光源谈振动汁完全席一致拨的情奏况下钟，屏迫上一屋点P到双拦缝的朽距离Δr满足叙：即时啊应用2．如才图14－3－3所示哨是双雕缝干妙涉实伞验装浑置，愁使用督波长路为60盏0夹nm的橙厦色光圾源照泄射单举缝S，在勇光屏挡中央P处观约察到赖亮条躬纹，熔在位酿于P点上牧方的P1点出册现第饮一条酿亮纹遮中心(即P1到S1、S2的路股程差漏为一幼个波驳长)，现换何用波克长为40谱0翅nm的紫读光源努照射家单缝师，则()图14－3－3A．P和P1仍为析亮点B．P为亮有点，P1为暗茄点C．P为暗陵点，P1为亮惠点D．P、P1均为极暗点解析归：选B.从单贺缝S射出绕的光引波被S1、S2两缝啦分成沃的两蚁束光仆为相司干光府．由破题意威，屏李中央P点到S1、S2距离户相等由，即刺由S1、S2分别策射出舍的光暗到P点的疫路程貌差为倒零，纸因此召是亮残纹中族心．拆因而恋，无求论入挂射光乞是什鸟么颜曾色的胳光，胶波长洞多大淘，P点都帅是中泼央亮网纹的勒中心蹲．而P1点到S1、S2的路笛程差雅刚好编是橙吗光的一矿个波慨长，奴即|P1S1－P1S2|＝60混0仍nm＝λ橙，则粮两列求光波容到达P1点振达动情驻况完全缸一致记，振奋动得联到加膝强，哪因此端，出现亮蛮条纹耽．当刘换用垂波长蕉为40蕉0蹲nm的紫光时驱，|P1S1－P1S2|＝60邀0变nm＝(3施/2卧)×40促0滑nm＝3λ紫/2，则两退列光耽波到亲达P1点时脊振动碌情况碍完全统相反基，即视由S1、S2射出峡的光焰波到污达P1点时才就相认互削经弱，群因此,出现优暗条击纹．综上择所述庆，选单项B正确恼．(2浅01抹0·高考白江苏拌卷)如图14－3－4所示街，在萌杨氏师双缝搞干涉雪实验务中，久激光驱的波红长为5.纸30×10－7m，屏赶上P点距爆双缝S1和S2的路雕程差庆为7.县95×10－7m，则考在这漆里出戚现的贷应是__继__尊__啊__益(选填“明条愚纹”或“暗条岁纹”)．题型1双缝干涉条纹的分析例1题型探究讲练互动现改隆用波冒长为6.惰30×10－7m的激著光进学行上粥述实灶验,保持其他箭条件街不变颂，则屏达上的幅条纹斥间距将__董__股__银__猛(选填“变宽”、“变窄”或“不变”)．图14－3－4【答案】暗条塌纹葛变宽(满分岂样板10分)在研避究材德料A的热祝膨胀跪特性府时，虹可采用写如图14－3－5所示的拴干涉洗实验妄法．题型2薄膜干涉的理解和应用例2图14－3－5A的上衫表面考是一耀光滑拢平面粪，在A的上定方放着一个难透明服的平命行板B，B与A上表袋面平只行，仔在它退们之响间形跃成一出厚度拣均匀乖的空凶气膜禽．现加在用躁波长典为λ的单备色光抽垂直愧照射伪，同布时对A缓慢烘加热轰，在B上方泽观察币到B板的底亮度耗发生甘周期班性变榆化．屑当温贺度为t1时最另亮，然后芹亮度垂逐渐巡寿减弱凯至最魔暗；管当温团度升旅高到t2时，刮亮度辽再一烧次回捷到最献亮．(1阔)在B板上剪方观槽察到李的亮军暗变市化是跳由哪祥两个羡表面罪的反待射光抹叠加吵形成跪的？(2千)温度赞由t1升高怨到t2时，A的高块度升酒高多浸少？【思路惹点拨】分析塌此题浙时应煌注意阻两点躲：(1忽)薄膜拼干涉咽是利立用了柄光在形空气熔膜前黑后表闷面的闻反射眨光叠味加形撒成的烛；(2纪)温度暮变化待时，宅空气早膜的责厚度荷发生作变化箩．☞解题直样板辱规范湖步骤炕，该朝得的康分一活分不可丢！(1授)A、B间为捷空气思薄膜闪，在B板上缠方观益察到轧的亮块暗变逼化，裳是由B的下堵表面和反射虽的光赠和A的上毯表面台反射摧的光厉叠加食产生辉的．(4分)(2幕)当温浇度为t1时，(2伯01