高三物理光的波动性

光的波动性吕叔湘中学庞留根光的波动性1、光的干涉2、光的衍射3.光的电磁说和电磁波谱4.光谱5.光的偏振※例题选例1、2、3、4、5、6、7、8、※光的波动性高考题选94年上海、95年、96年上海、97年、03年上海高考8例8、例9、例10干涉的条件：两列相干光源。※①双缝干涉：•由同一光源发出的光经过两个细缝后形成两列光波叠加时会产生干涉。•当这两列光波到达某点的路程差等于光的波长的整数倍时，该处的光相加强，出现亮条纹；•当这两列光波到达某点的路程差等于光的半波长的奇数倍时，该处的光相减弱，出现暗条纹；•相邻两条干涉条纹的间距dlx返回1、光的干涉※②薄膜干涉：由薄膜前后表面反射的的两列光波叠加而成。例如肥皂泡及水面上的油膜呈现的彩色花纹。劈形薄膜干涉可产生平行相间条纹。增透膜的厚度应该是光在薄膜中波长的1/4。返回①光的衍射现象是光离开直线路径而绕到障碍物后面的现象。②产生明显衍射的条件：障碍物或孔的尺寸能和波长相比或比波长小。※3.光的干涉条纹和光的衍射条纹的比较4.光的干涉和光的衍射说明光是一种波。返回2、光的衍射a.光的电磁说————光在本质上是一种电磁波.b.电磁波谱——电磁波按波长由大到小的排列为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线c.电磁波的产生机理——无线电波由振荡电路产生；红外线、可见光、紫外线由原子的外层电子受激后产生X射线由原子的内层电子受到激发后产生；γ射线由原子核受到激发后产生。返回3、光的电磁说和电磁波谱1.发射光谱—发光物体直接产生的光谱叫发射光谱a.连续光谱:炽热的固体、液体及高压气体的光谱，包含一切波长的光。b.明线光谱:(原子光谱)稀薄气体发光产生的光谱，由一些不连续的亮线组成，也叫原子光谱。如氢光谱2.吸收光谱:连续光谱经某物质被部分吸收后产生的光谱.如太阳光谱.同一原子的明线光谱和吸收光谱一一对应（互补）3.光谱分析：每种原子都有自己的特征谱线，根据不同的特征谱线来鉴别物质和确定它的化学组成。光谱分析的优点:非常灵敏而且迅速..光谱分析的应用:鉴别物质、发现新元素等。4.光谱返回双缝干涉现象中(用单色光照射),下列说法中正确的是:（）A.波峰与波峰叠加或波谷与波谷叠加,都产生亮条纹;B.波峰与波峰叠加出现亮条纹,波谷与波谷叠加出现暗条纹;C.在屏上某处离两相干光源路程差是半波长偶数倍时出现暗条纹;D.在屏上某处离两相干光源路程差是半波长奇数倍时出现暗条纹A、D返回例1、2、在空气中紫光的波长为400nm,红光的波长为700nm,玻璃对紫光的折射率为1.54,对红光的折射率为1.5,则红光的频率是赫兹,红光在玻璃中的传播速度为,光比光在玻璃中传播快些。解析：　可得　及　由　VncV）　（－红Hz149810285.410700103v红=c/n=3×108/1.5=2×108m/s红光比紫光在玻璃中传播快4.285×10142×108m/s红紫返回3、用单色光照射肥皂薄膜:（）A.看到的干涉图样是明暗相间的条纹;B.从光源发出的光与肥皂膜表面反射的光发生干涉,形成干涉图样。C.一束入射光从薄膜的前表面和后表面分别反射出来,形成两列波,这两列波频率相同,所以可以产生干涉;D.若改用白光照射则看不到干涉条纹。返回A、C下列现象属于光的干涉的有:（）A.在水面上的油膜呈现的彩色花纹;B.雨后天空中呈现的彩虹;C.通过卡尺狭缝看远处的日光灯呈现的彩色花纹;D.肥皂泡上呈现的彩色环纹。返回A、D例45、下列对增透膜的叙述中正确的是（）A.摄影机镜头涂一层增透膜后,可减少玻璃对光的吸收B.增透膜是为了增加光的透射,减少光的反射C.增透膜的厚度应为入射光在薄膜中波长的1／4D.增透膜的厚度应为入射光在真空中长波的1／4B、C返回6、对光的技术所依赖的光学原理,下列叙述中正确是:（）A.光导纤维应用的是光的全反射现象;B.镜头表面的增透膜应用的是光的衍射现象;C.用空气劈检查平面的质量应用光的干涉现象;D.分光镜利用了光的色散现象。返回A、C、D返回例7、关于光谱,下面说法中正确的是：（）A.炽热的液体发射连续光谱B.太阳光谱中的暗线说明太阳上缺少与这些暗线的元素C.明线光谱和吸收光谱都可用于对物质成分进行分析D.发射光谱一定是连续光谱AC用红光做双缝干涉实验，在屏上观察到干涉条纹．在其它条件不变的情况下，改用紫光做实验，则干涉条纹间距将变______．如果改用白光做实验，在屏上将出现______条纹．94年上海小彩色返回95年全国高考在观察光的衍射现象的实验中，通过紧靠眼睛的卡尺测脚形成的狭缝，观看远处的日光灯管或线状白炽灯丝（灯管或灯丝都要平行于狭逢），可以看到()A．黑白相间的直条纹B．黑白相间的弧形条纹C．彩色的直条纹D．彩色的弧形条纹C返回10、用单色光做双缝干涉实验，下述说法中正确的是：()A．相邻干涉条纹之间的距离相等B．中央明条纹宽度是两边明条纹宽度的2倍C．屏与双缝之间距离减小，则屏上条纹间的距离增大D．在实验装置不变的情况下，红光的条纹间距小于蓝光的条纹间距96年上海高考题返回A11、在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹，若在双缝中的一缝前放一红色滤光片(只能透过红光),另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光),这时()A．只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其它颜色的双缝干涉条纹消失B．红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其它颜色的双缝干涉条纹依然存在C．任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮D．屏上无任何光亮,97年全国高考题C返回A.变疏B.变密C.不变D.消失两张纸片图1（俯视图）图2劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图1所示。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，从上往下看到的干涉条纹如图2所示。干涉条纹有如下特点：⑴任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；⑵任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定。现若在图1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，从上往下观察到的干涉条纹()03年上海高考8A返回例8、把一个具有球面的平凸透镜平放在平行透明玻璃板上(如图)。现用单色光垂直于平面照射,在装置的上方向下观察,可以看到干涉条纹,那么关于两束干涉光及干涉条纹的说法正确的是()A.两束干涉光是a、b面反射形成的B.干涉条纹是中央疏边缘密的同心圆C.两束干涉光是b、c面反射形成的D.干涉条纹中是中央密边缘疏的同心圆bacdBC返回例9、把一个曲率半径很大的凸透镜的弯曲表面压在另一个玻璃平面上，让单色光从上方射入，这时可以看到亮暗相间的同心圆，这个现象是牛顿首先发现的，这些同心圆叫做牛顿环。为了使同一级圆环（例如从中心数起的第二道圆环）的半径变大，则应（）A.将凸透镜的曲率半径变大B.将凸透镜的曲率半径变小C.改用波长更长的单色光照射D.改用波长更短的单色光照射AC有一半径为45米的圆形跑道，AB为一直径，现将两个相同的喇叭分别放在圆心O和A点，它们发出两列波长均为10米的相干声波，若一个人在B点听到的声音恰好最弱，则该人从B点沿半圆跑到A点之前，还会遇到几次声音最弱的地方：（）A.4次B.6次C.8次D.10次解：两列波干涉减弱的条件是：ΔS=(2k+1)λ/2在圆周上任取一点P,连接PA、PO、PBS1-S2=PA-PO=90cosθ-45=5(2k+1)2cosθ-1=(2k+1)/9cosθ=(k+5)/9(k为整数)0＜cosθ＜10＜(k+5)＜9k可以取8个不同值C例10、AOBRPθ方法二以1cm表示10m，先以O点为圆心，以4.5cm长为半径画实线半圆弧，再以A点为圆心，分别以9cm、8cm……1cm为半径画9个虚线圆弧，如图所示，它们与半圆AB共有9个交点，即是振动最弱点。所以，此人离开B点后，到达A点前共听到8次最弱的声音。方法三如图所示，由干涉条件可知：AC–OC=(2k+1)λ/2(k=0、±1、±2……）把OC=45m，λ=10m代入AC-45=(2k+1)×10/2AC=5×(2k+1)+45=10k+50又因为0＜AC＜90即0＜k+5＜9所以：-5＜k＜4，即k=0，±1，±2，±3，-4因此，除B点外，半圆AB上还有8处振动最弱的点。方法四如图所示，因为三角形OCA为等腰三角形，过O点作AC的垂直平分线。AC–OC=(2k+1)λ/2(k=0、±1、±2…）即2COsinθ–OC=(2k+1)λ/2把CO=45m，λ=10m代入上式有：sinθ=(k+5)/9因为0＜θ＜90°，所以0＜sinθ＜1，0＜(k+5)/9＜1，-5＜k＜4，即，k=0，±1，±2，±3，-4。在B到A之间，路程差的变化是45m→0→-45m根据干涉条纹分布的规律，可求得B、A之间（不包括B、A）信号最强与信号最弱应有8处.方法五：返回双缝干涉返回薄膜干涉返回返回光的干涉条纹和衍射条纹的比较光的偏振返回光的偏振说明光是横波。氢光谱0.41010.65620.48610.4340μm返回19．激光散斑测速是一种崭新的测速技术，它应用了光的干涉原理。用二次曝光照相所获得的“散斑对”相当于双缝干涉实验中的双缝，待测物体的速度v与二次曝光时间间隔Δt的乘积等于双缝间距。实验中可测得二次曝光时间间隔Δt、双缝到屏之距离l以及相邻两条亮纹间距Δx。若所用激光波长为λ，则该实验确定物体运动速度的表达式是（）tlxvtxlvtxlvxtlvA.B.C.D.B04年天津；护照移民100条啊字儿？”“奴才没有进帐子，不知道年仆役有没有留字。”“你赶快进帐子去看看！快，快点！”“侧福晋の帐子，现在没有人，奴才进去の话……”“爷让你进去の，谁敢说啥啊？谁敢说啥啊，就让她找爷来！”王爷虽然没有直接点明道姓，但那各“谁”，分别指の就是水清。他现在急于知道玉盈去咯哪里，急于知道玉盈の伤势如何，因此就算是水清在他の眼前，他也根本无法掩饰对玉盈の关切之情。秦顺儿得咯爷の上方宝剑，赶快退咯下去。即使差咯秦顺儿赶快打探，可是他仍是万分担心，忧急不已！这不是在京城，也不在是湖广，这是茫茫大草原，人生地不熟，又是豺狼虎豹出没之地，玉盈到底会去咯哪里？从来都是镇定自若、泰山压顶不眨眼の王爷，此刻竟然壹身壹身地开始出起起冷汗来。等不及秦顺儿の消息，他心急慌慌地出咯帐子。远远地眼看着秦顺儿进咯水清の帐子，他也健步如飞地冲咯过去，还不等他推门而入，就听帐子里面发出咯震耳欲聋の诸人の惊叫声，将他吓咯壹大跳！不知发生咯啥啊事情，也来不急多想，他立即冲咯进去！壹进咯帐子，王爷の脑子“嗡”地壹下就大咯！只见迎面の炕上，两各诸人哆哆嗦嗦、紧紧地抱在壹起，薄被、衣裳胡乱地四散着，此刻正用愤怒、震惊、慌恐の眼神直视着眼前の那各人；地上还有壹各诸人，不，是壹各奴才，惊恐万状地斜靠在炕沿儿边上。不管是哪各诸人，全都傻愣愣地望着秦顺儿。而秦顺儿正背对着大门，早早就跪在咯地上，冲着那三各人壹各劲儿地磕头：“求侧福晋不要责罚，求年仆役开恩，奴才不知道侧福晋在帐子里，奴才以为帐子里没有人，才……”吟雪率先回过味来，冲着秦顺儿怒吼道：“秦公公，你好大の胆子！难道侧福晋不在帐子里，你就可以随便进入吗？如此胆大妄为の奴才，谁给咯你这么大の能耐，竟然敢私闯主子の帐子？别以为你是爷の奴才，就能欺负到我家主子の头上！”吟雪被这各犹如天兵神将般出现の秦顺儿给气懵咯！特别是她们主仆三各人正在酣睡之际，横躺坚卧、衣冠不整，却被各小太监瞧咯各正着。虽然他是太监，但也是半各男人，委屈、气愤、盛怒之下の吟雪慷慨激昂、义愤填膺地将秦顺儿训斥咯壹各狗血喷头。吟雪这壹通怒吼刚刚落下，就听见另壹各低沉の嗓音响起：“这是爷の吩咐，秦顺儿不算私闯，吟雪，赶快去服侍你家主子。”第壹卷第277章香闺吟雪气愤，王爷更是气愤！好你各吟雪，简直就是狗仗人势！竟然敢训斥起爷の奴才来咯！他是爷，哪里咽得下这口恶气？可是吟雪说得又是壹点儿错处