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,,,,章末整合,高中物理·選修3-4·魯科版,光的干涉、 衍射、偏振,光的 干涉,光的干涉、 衍射、偏振,【例1】 如圖1所示為雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，甲圖為用綠光照射時(shí)的結(jié)果，a為中央亮條紋，a′為相鄰亮條紋；乙圖為換用另一種單色光照射的結(jié)果，a為中央亮條紋，a′為相鄰亮條紋，兩次實(shí)驗(yàn)中雙縫間距和雙縫到屏的距離相等，以下說(shuō)法正確的是 ( ),圖1,A．乙圖可能是用紅光照射，表明紅光波長(zhǎng)較長(zhǎng) B．乙圖可能是用紫光照射，表明紫光波長(zhǎng)較長(zhǎng) C．乙圖可能是用紫光照射，表明紫光波長(zhǎng)較短 D．乙圖可能是用紅光照射，表明紅光波長(zhǎng)較短,答案 C,【例2】 用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)．實(shí)驗(yàn)裝置如圖2甲所示，已知單縫與雙縫間的距離L1＝100 mm，雙縫與屏的距離L2＝700 mm，雙縫間距d＝0.25 mm.用測(cè)量頭來(lái)測(cè)量亮紋中心的距離．測(cè)量頭由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使分劃板左右移動(dòng)，讓分劃板的中心刻線對(duì)準(zhǔn)亮紋的中心(如圖乙所示)，記下此時(shí)手輪上的讀數(shù)，轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭，使分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)另一條亮紋的中心，記下此時(shí)手輪上的讀數(shù)．,圖2,(1)分劃板的中心刻線分別對(duì)準(zhǔn)第1條和第4條亮紋的中心時(shí)，手輪上的讀數(shù)如圖丙所示，則對(duì)準(zhǔn)第1條時(shí)讀數(shù)y1＝________mm、對(duì)準(zhǔn)第4條時(shí)讀數(shù)y2＝________mm. (2)寫出計(jì)算波長(zhǎng)λ的表達(dá)式，λ＝________(用符號(hào)表示)，λ＝________nm(保留三位有效數(shù)字)．,,【例3】 如圖所示的4種明暗相間的條紋，是紅光、藍(lán)光各自通過(guò)同一個(gè)雙縫干涉儀器形成的干涉圖樣以及黃光 、紫光各自通過(guò)同一個(gè)單縫形成的衍射圖樣(黑色部分表示亮紋)．則在下面的四個(gè)圖中，哪個(gè)圖是藍(lán)光形成的干涉圖樣 ( ),解析 雙縫干涉的圖樣是明暗相間的干涉條紋，所有條紋寬度相同且等間距，隨著波長(zhǎng)越短，則條紋間距越小，故A、C是雙縫干涉的圖樣，其中A是藍(lán)光通過(guò)同一個(gè)雙縫干涉儀器形成的干涉圖樣，C是紅光的；單縫衍射條紋是中間明亮且寬大，越向兩側(cè)寬度越小越暗，而波長(zhǎng)越大，中央亮條紋越粗，故BD是衍射圖樣，紫光波長(zhǎng)較短，則中央亮條紋較細(xì)，故B是紫光的衍射條紋，D是黃光．故A正確，B、C、D錯(cuò)誤． 答案 A,二、幾何光學(xué)和光的本性的結(jié)合 幾何光學(xué)和光的本性(例如干涉、衍射等)結(jié)合點(diǎn)是折射率n和光的頻率f，折射率n和f間雖然不存在公式關(guān)系，但它們的大小存在對(duì)應(yīng)關(guān)系：頻率f越大，折射率n越大，再由c＝λf找出與波長(zhǎng)的關(guān)系，由波長(zhǎng)關(guān)系可聯(lián)系雙縫干涉、光的衍射等現(xiàn)象的應(yīng)用．,【例4】 在信息技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，光盤是存儲(chǔ)信息的一種重要媒介．光盤上的信息通常是通過(guò)激光束來(lái)讀取的．假設(shè)一束復(fù)合激光束不是垂直投射到盤面上，則光線在通過(guò)透明介質(zhì)層時(shí)會(huì)發(fā)生偏折而改變行進(jìn)的方向，如圖3所示．下列說(shuō)法中正確的是 ( ),圖3,A．圖中光束①是紅光，光束②是藍(lán)光 B．在光盤的透明介質(zhì)層中，光束①比光束②傳播速度更快 C．若光束①、②先后通過(guò)同一單縫衍射裝置，光束①的中央亮紋比光束②的窄 D．若光束①、②先后通過(guò)同一雙縫干涉裝置，光束①的條紋寬度比光束②的寬,答案 C,針對(duì)訓(xùn)練 如圖4所示為用a、b兩種單色光 分別通過(guò)同一個(gè)雙縫干涉裝置獲得的干涉圖 樣，現(xiàn)讓a、b兩種單色光組成的復(fù)色光通過(guò) 三棱鏡或平行玻璃磚，光的傳播路徑和方向 可能正確的是 ( ),圖4,解析 由同一個(gè)雙縫干涉裝置的圖樣可知a光的波長(zhǎng)長(zhǎng)，頻率小，同一介質(zhì)a光的折射率小，臨界角大，對(duì)于兩面平行的玻璃磚，出射光線與入射光線平行，但有側(cè)移，n越大，側(cè)移量越大，所以A、B錯(cuò)誤；相同的入射角b光先發(fā)生全反射，故C正確，D錯(cuò)誤． 答案 C,