一、考点聚焦
? 光本性学说的发展简史 Ⅰ级要求
? 光的干涉现象，双缝干涉，薄膜干涉。双缝干涉的条纹间距与波长的关系 Ⅰ级要求
? 光的衍射 Ⅰ级要求
? 光的偏振 Ⅰ级要求
? 光谱和光谱分析。红外线、紫外线、X 射线、γ射线以及它们的应用。光的电磁本性。电磁波谱 Ⅰ级要求
二、知识扫描
1．十七世纪，关于光的本性形成了两种学说，一种是牛顿主张的微粒说，另一种是惠更斯提出的波动说。光的_干涉__证实光具有波动性。麦克斯韦首先从理论上提出光是一种电磁波。赫兹用实验加以证实。
2．两列波长相同的单色光在相互覆盖的区域发生叠加，会出现明暗相间的条纹，如果是白光，则会出现彩色条纹，这种现象称为光的干涉。相干光源的条件是两光源频率相同。获得相干光的办法是：把一个点光源（或线光源）发出的光分为两列光。
3．明纹之间或暗纹之间的距离总是相等的，根据公式λ=?d
L x ，在狭缝间距离和狭缝与屏距离都不变的条件下，条纹的间距跟波长成正比。在波长不变的条件下，当狭缝与屏的距离增大或狭缝间的距离减小时，条纹的间距增大。
4．光离开直线路径绕到障碍物阴影里去的现象，叫光的衍射。产生明显衍射的条件：障碍物或孔的尺寸可以跟光的波长相比甚至比光的波长还要小。且障碍物尺寸比波长越小，衍射越明显。5．横波只沿着某一特定的方向振动，称为波的偏振，光的偏振现象说明光是横波。通过偏振片的光波，在垂直于传播方向的平面上，只沿着一个特定的方向振动，称为偏振光。
6．按频率从大到小的顺序组成的电磁波谱，其产生机理与主要作用如下表：
电磁波产生机理主要作用
电路中自由电子周期性振荡
广播、电视
无线电波
而产生
红外线原子的外层电子受激而产生热作用
可见光原子的外层电子受激而产生视觉作用色彩效应
化学作用生理作用荧紫外线原子的外层电子受激而产生
光效应
伦琴射线原子的内层电子受激而产生医用透视
r射线原子核受激而产生穿透作用
三、好题精析
例1：一束复色可见光射到置于空气中的平板玻璃
上，穿过玻璃后从下表面射出，变为a、b两束
平行单色光，如图所示，对于两束单色光来说（）
A．玻璃对a光的折射率较大
B．a光在玻璃中传播的速度较大
C．b光每个光子的能量较大
D．b光的波长较长
解析：光的频率较大，玻璃对它的折射率越大，从平行板玻璃另一面射出时偏离原传播方向越大。由图知玻璃对a的折射率较大，对b 的折射率较小，即b光频率较小，即波长较长，故A、D正确。
点评：光从一种透明介质进入另一种透明介质时，频率不变，波长、传播的速度会改变。频率大的色光折射率大。
例2：如图所示，S是一个单色的点光源，M是水平放置的平面镜，S 到M所在平面间的距离很近。P是放在竖直面内的一个光屏。试用作图法确定在
光屏上的什么
范围内可以观
察到光的干涉现象。
解析：如图，点光源S发出的光一部分直接照到光屏上（如阴影部分所示），另一部分则照到平面镜上，经平面镜反射后再照到光屏上。这一部分光好像是从点光源的像点S’发出的一样，这样就把同一束光分成了两束，形成相干光源，在它们叠加的区域内，形成明暗相间的干涉条纹。
作法：连接S和平面镜的右边缘并延长交平面镜于b；根据对称性做S在平面镜中的像点S/ ，连接S/ 和平面镜的左、右边缘并延长交平面镜于c、d；光屏上c、d之间的部分是两束光叠加的区域，在此区域内可以观察到干涉现象。
点评：（1）只要设法把一束光分成两束，就可以在两束光叠加的区域内观察到光的干涉现象。（2）本题这种装置叫劳埃德镜。为了真正能观察到干涉现象，本题中的点光源S到平面镜的距离必须非常小（S和S/ 间的距离相当于双缝干涉实验中双缝间的距离d）。
例3：如图14－所示，在挡板上开一个大小可以
调节的小圆孔P，用点光源S照射小孔，小孔
后面放一个光屏MN，点光源和小孔的连线垂
直于光屏，并于光屏交于其中心。当小孔的直径从1.0mm逐渐减小到0.1rnm的过程中，在光屏上看到的现象将会是（）
A．光屏上始终有一个圆形亮斑，并且其直径逐渐减小
B．光屏上始终有明暗相间的同心圆环，并且其范围逐渐增大
C．光屏上先是形成直径逐渐减小的圆形亮斑，然后是形成范围逐渐增大而亮度逐渐减弱的明暗相间的同心圆环
D．光屏上先是形成直径逐渐减小的圆形亮斑，然后是形成范围逐渐减小而亮度逐渐增大的明暗相间的同心圆环
解析：能观察到明显的衍射现象的障碍物或孔的尺寸应该小于
0.5mm。本题小孔直径是从1.0mm逐渐减小到0.1rnm的，所以在
开始阶段没有明显的衍射现象，光基本上是沿直线传播的，因此在光屏上应该得到和小圆孔相似的圆形亮斑，当孔的直径减小到
0.5mm以下时，将发生较为明显的衍射现象，所以光屏上出现明
暗相间的圆环；随着小孔直径的减小，光的衍射现象越来越明显，衍射图样的范围越来越大，相邻亮纹和相邻暗纹间的距离也逐渐增大，同时由于通过小孔的光能越来越少，所以衍射图样的亮度将变得越来越暗。根据以上分析，本题应选C
点评：（1）这道题把光的直线传播和光的衍射结合起来考察，关键是抓住转变点，从实验中发现能发生明显衍射现象的最小尺寸大约是0.5mm左右。（2）如果所用的光源是平行光源，观察到的现象基本和点光源相同。如果所用的光源是烛焰，那么在小孔直径从1.0mm逐渐减小到0.1rnm的阶段，由于小孔成像，在光屏上应该呈现烛焰的倒像，像的大小不会改变（这由烛焰到孔和孔到光屏的距离决定），但像的亮度将逐渐变暗，在孔径减小到0.5mm 以下后，像就会变得模糊而出现明暗相间的衍射图样了。
例4：如图所示是用干涉法检查某块厚玻璃板的
上表面是否平的装置，所用的单色光是用普
通光加滤光片产生的。检查中所观察到的干
涉条纹是由下列哪两个表面反射的光线叠加而成的？（）
A．M的上表面和N的下表面
B．M的上表面和N的上表面
C．M的下表面和N的上表面
D．M的下表面和N的下表面
解析：首先要弄清薄膜干涉是透明介质形成厚度与光波波长相近的膜的两个面的反射光叠加而成的。显然本题中的标准样板和厚玻璃是不可能作为薄膜来处理，只有垫上薄片，M的下表面和N的上表面之间的空气膜才能称为薄膜，才能发生干涉，所以C选项正确。点评：利用光的薄膜干涉来检查平面的质量，就是在标准样板平面和被检查平面间形成一个楔行的空气薄层，用单色光从上面照射，入射光在空气层的上、下表面反射形成两列相干光束。如果被检测的平面是平的，那么空气层厚度相同的各点的干涉条纹就在一条直线上；若是被测平面的某处凹下去了，这时干涉条纹就不是直线，而凹下去的干涉条纹将向楔型膜中薄的一侧弯曲。这是因为凹处的两束反射光的光程差变大了，它只能与膜厚一些位置的两反射光的光程差相同，并形成同一级的条纹（光程差相同的干涉条纹为同一级，一般光程差大的干涉条纹级别高，光程差小的级别低）。显然凹处的级别增大，将与膜厚一些位置的干涉条纹形成同一级别的条纹。同理，若是被测平面某处凸起，则该处的干涉条纹将向模型膜中厚的一侧弯曲．
例5：关于电磁波谱，下列说法中正确的是（）
A．γ射线的频率一定大于X射线的频率
B．紫外线的波长一定小于红外线的波长
C．若某紫外线能使一金属发生光电效应，则所有的X射线均可使该金属发生光电效应
D．紫外线光子的能量较大，它是原子内层电子受激发而产生的解析：由电磁波谱中的频率关系可知：γ射线的频率不一定大于X射线的频率，而紫外线的频率一定高于红外线的频率，所以，紫外线的波长一定小于红外线波长，紫外线的频率不一定低于X射线的频率，即紫外线光子的能量不一定比X射线光子的能量低。紫外线是由原子外层电子受激发而产生的。所以本题中只有B选项正确．点评：本题要求考生知道电磁波谱中红外线、紫外线、X射线等不同频率的电磁波的波长范围、产生机理及特点。
四、变式迁移
1.如右图所示，L为水平放置的点
亮的8w日光灯，T为一藤椅的竖
直靠背，横藤条与日光灯管平
行，竖藤条相互垂交织，它们之间是透空方格，P是与藤条靠背平行的白屏。现将屏从紧贴椅背处慢慢向远处(图中右方)平移，从屏上将依次看到( )
A.横藤条的影，横竖藤条的影
B.竖藤条的影，横竖藤条的影
C.横竖藤条的影，竖藤条的影，没有藤条的影
D.横竖藤条的影，横藤条的影，没有藤条的影
2．在用卡尺观察光的衍射现象的实验中，如果用日光灯做光源，下列哪些实验条件是必须满足的？（）
A．日光灯要距卡尺足够远
B．卡尺的两个侧脚形成的狭缝要与灯管平行
C．卡尺的两个测脚间的距离要足够小
D．卡尺前必须加滤色片
E．眼睛要靠近卡尺的测脚形成的狭缝
五、能力突破
1．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
2.用眼睛观察远处的灯，有时会看到它周围光芒辐射，对于这一现象
的解释，下面的哪些说法正确?( )
A.这是空气对光的折射作用造成的
B.这是眼睛的瞳孔对光的衍射作用造成的
C.这现象说明眼睛的瞳孔是规则的圆形
D.这现象说明眼睛的瞳孔是多边形
3．从点光源L发出的白光，经过透
镜后成一平行光束，垂直照射到档
光板P上，板上开有两条靠得很
近的平行狭缝S1、S2如图所示，在屏Q上可看到干涉条纹，图中O点是屏Q上与两狭缝等距离的一点，则（）
A．干涉条纹是黑白的，O是亮点
B．干涉条纹是黑白的，O是暗点
C．干涉条纹是彩色的，O是亮点
D．干涉条纹是彩色的，O是暗点
4．右图所示的是一竖立的肥皂液薄膜的横截面，关于竖立的肥皂薄膜上产生光的干涉现象，看下列陈述，其中哪一些
是正确的（）
A．干涉条纹产生是由于光线在薄膜前后两表面反射，形成的两列光波的叠加
B．干涉条纹的暗线是由于上述两列反射波的波谷与波谷叠加造成的
C ．用绿光照射薄膜产生的干涉条纹间距比黄色光照射时小
D ．薄膜上的干涉条纹基本上是竖直的
5．市场上有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品时能使被照物品处产生的的热效应大大降低，从而广泛地应用于博物馆、商店等处。这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜（例如氟化镁），这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线。以λ表示此红外线的波长，则所镀薄膜的厚度最小应为（ ）
A ．81λ
B ．41λ
C ．2
1λ D ．λ
6．太阳的连续光谱中有许多暗线，它们对应着某些元素的特征谱线。产生这些暗线是由于（ ）
D ． 太阳表面大气层中缺少相应的元素；
B ．太阳内部缺少相应的元素；
C ．太阳表面大气层中存在着相应的元素；
D ．太阳内部存在着相应的元素。
7．图中为X 射线管的结构示意图，E 为灯丝电源。
要使射线管发出X 射线，须在K 、A 两电极间加
上几万伏的直流高压，则（ ）
A ．高压电源正极应接在P 点，X 射线从K 极发
出
B．高压电源正极应接在P点，X射线从A极发出
C．高压电源正极应接在Q点，X射线从K极发出
D．高压电源正极应接在Q 点，X射线从A极发出
8．登山运动员在攀登雪山时要注意防止紫外线的过度照射，尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射，否则将会严重地损坏视力．有人想利用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外线照射的眼镜。他用的这种薄膜材料的折射率为n=1.5，要消除的这种紫外线的频率为8.1×1014Hz。那么它设计的这种“增反膜”的厚度至少是多少？
9．用色光通过双缝做实验，色光的波长为4000埃，A点与狭缝S1、S2的路程差为1．8 ×10-6米，则A点是出现明条纹还是暗条纹？
10．蛇是老鼠的天敌，它是通过接收热辐射来发现老鼠的。假设老鼠的体温为37oC，它发出的最强的热辐射的波长λm。根据热辐射理论，λm与辐射源的绝对温度T的关系近似为λm·T=2.90×10—3
rn·K，那么：
（1）老鼠发出最强的热辐射的波长约为多少米；
（2）老鼠发出的这种最强的热辐射属于电磁波的以下哪个波段（）
A．红外波段B．紫外波段C．可见光波段D．X 射线波段
第六次 波动光学（衍射、偏振） 班 级 ___________________ 姓 名 ___________________ 班内序号 ___________________ 一、选择题： 1． 在单缝衍射实验中，若所用的入射平行单色光的波长 λ 与缝宽 a 的关系为 λ2=a ，则对应于第一级暗纹的衍射角为： [ ] A ．8/π B ．6/π C ．4/π D ．3/π 2． 在双缝干涉实验中，用单色自然光入射，在屏上形成干涉条纹。若将同一个偏 振片放在两缝后，则： [ ] A ．干涉条纹变窄，且明条纹亮度减弱； B ．干涉条纹的间距不变，但明条纹亮度加强； C ．干涉条纹的间距不变，但明条纹亮度减弱； D ．无干涉条纹。 3． 已知光栅常数cm b a 41000.6)(-?=+,透光缝cm a 4 105.1-?=.以波长为nm 600的单色光垂直照射在光栅上,其明条纹的特点是: [ ] A ．不缺级，最大级数是10; B ．缺2k 级，最大级数是9 C ．缺3k 级，最大级数是10; D ．缺4k 级,最大级数是9 4．光强为 0I 的自然光依次通过两个偏振片1p 和 2p ，若 1p 和 2p 的偏振化方向 的夹角为030=α，则从 2p 透射出的偏振光的强度 I 是： [ ] A ．041I B ．022I C ．081I D ．083I 5． 自然光以060的入射角照射到不知其折射率的某一透明介质表面时，反射光为 线偏振光，则知： [ ] A ．折射光为线偏振光，折射角为030。 B ．折射光为部分偏振光，折射角为030。 C ．折射光为线偏振光，折射角不能确定。 D ．折射光为部分偏振光，折射角不能确定。 二、填空题： 1．惠更斯引入________的概念提出了惠更斯原理，菲涅耳再用_____________ 的思想补充了惠更斯原理，发展成了惠更斯-菲涅耳原理。 2． 平行单色光垂直入射到单缝上，若屏幕上p 点处为第二级暗纹，则单缝处的波面相应 地可划分为___ _个半波带；若缝宽缩小一半，则p 点将是_ _级_ _纹。 3．一束平行单色光垂直入射在一光栅上，若光栅的透明缝宽度a ，与不透明部 分宽度b 相等，则可能看到的衍射光谱的级次为____________________________。
物理2011二轮复习专题二十七电磁场与电磁波 1、L C振荡电路中，某时刻磁场方向如图所示，则下列说法错误的是 A.若磁场正在减弱，则电容器上极板带正电 B.若电容器正在放电，则电容器上极板带负电 C.若电容器上极板带正电，则线圈中电流正在增大 D.若电容器正在放电，则自感电动势正在阻碍电流增大 解析：先根据安培定则判断出电流的方向，若该时刻电容器上极板带正电，则可知电容器处于充电阶段，电流应正在减小，知A叙述正确。若该时刻电容器上极板带负电，则可知电容器正在放电，电流正在增强，知B叙述正确，由楞次定律知D叙述亦正确.因而错误选项只有C。 答案：C 2、某电路中电场随时间变化的图象如图所示，能发射电磁波的电场是 解析：变化的电场可产生磁场，产生的磁场的性质是由电场的变化情况决定的.均匀变化的电场产生稳定的磁场，非均匀变化的电场产生变化的磁场，振荡的电场产生同频率振荡的磁场。图A中电场不随时间变化，不会产生磁场.图B和图C中电场都随时间做均匀的变化，在周围空间产生稳定的磁场，这个磁场不能再激发电场，所以不能激起电磁波.图D中电场随时间做不均匀的变化,能在周围空间产生变化的磁场，而这磁场的变化也是不均匀的，又能产生变化的电场，从而交织成一个不可分割的统一体，即形成电磁场，才能发射电磁波。 答案：D 3、关于电磁波，下列说法中正确的是
A.在真空中，频率高的电磁波速度较大 B.在真空中，电磁波的能量越大，传播速度越大 C.电磁波由真空进入介质，速度变小，频率不变 D.只要发射电路的电磁振荡一停止，产生的电磁波立即消失 解析：任何频率的电磁波在真空中的传播速度都是c，故AB都错。电磁波由真空进入介质，波速变小，而频率不变，Ｃ对.变化的电场、磁场由变化区域向外传播就形成电磁波，发射电路的电磁振荡一停止，就不再发射电磁波，但已产生的电磁波并不消失，故Ｄ错。 答案：C 4、某时刻LC振荡电路的状态如图所示，则此时刻（） A．振荡电流i在减小 B．振荡电流i在增大 C．电场能正在向磁场能转化 D．磁场能正在向电场能转化 解析：由图中电容器上极板带正电荷、下极板带负电荷，图中给出的振荡电流方向，说明正电荷正向上极板聚集，所以电容器正在充电。电容器充电的过程中，电流减小，磁场能向电场能转化。 答案：AD 5、如图所示，有一水平放置、内壁光滑、绝缘的真空圆形管，半径为R。有一带正电的粒子静止在管内。整个装置处于竖直向上的磁场中，要使带电粒子能沿管做圆周运动，所加的磁场可能是（） A．匀强磁场
电与磁 一、磁现象 1.磁性：磁铁能吸引铁、钴、镍等物质，磁铁的这种性质叫做磁性。 2.磁体：具有磁性的物质叫做磁体。 3.磁极：磁体上磁性最强的部分（任一个磁体都有两个磁极且是不可分割的） （1）两个磁极：南极（S）指南的磁极叫南极，北极（N）指北的磁极叫北极。 （2）磁极间的相互作用规律：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。 4.磁化：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。 二、磁场 1.磁场 （1）概念：在磁体周围存在的一种物质，能使磁针偏转，这种物质看不见，摸不到，我们把它叫做磁场。 （2）基本性质：磁场对放入磁场中的磁体产生磁力的作用。 （3）磁场的方向： 规定——在磁场中的任意一点，小磁针静止时，N即所指的方向就是那点的磁场方向。 注意——在磁场中的任意一个位置的磁场方向只有一个。 2.磁感线 （1）概念：为了形象地描述磁场，在物理学中，用一些有方向的曲线把磁场的分布情况描述下来，这些曲线就是磁感线。 （2）方向：为了让磁感线能反映磁场的方向，我们把磁感线上都标有方向，并且磁感线的方向就是磁场方向。（3）特点：①磁体外部的磁感线从N极出发回到S极。（北出南入） ②磁感线是有方向的，磁感线上任何一点的切线方向与该点的磁场方向一致。 ③磁感线的分布疏密可以反映磁场磁性的强弱，越密越强，反之越弱。 ④磁感线是空间立体分布，是一些闭合曲线，在空间不能断裂，任意两条磁感线不能相交。 3.地磁场 （1）概念：地球周围存在着磁场叫做地磁场。（2）磁场的N极在地理的南极附近，磁场的S极在地理的北极附近。（3）磁偏角：首先由我国宋代的沈括发现的。 三、电生磁 1.电流的磁效应 （1）1820年，丹麦的科学家奥斯特第一个发现电与磁之间的联系。（2）由甲、乙可知：通电导体周围存在磁场。（3）由甲、丙可知：通电导体的磁场方向跟电流方向有关。 2.通电螺线管 （1）磁场跟条形的磁场是相似的。（2）通电螺线管的磁极方向跟电流方向有关。 3.安培定则：用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极。 四、电磁铁 1.电磁铁 定义：电磁铁是一个内部插有铁芯的螺线管。 2.判断电磁铁磁性的强弱（转换法）：根据电磁铁吸引大头针的数目的多少来判断电磁铁磁性的强弱。 3.影响电磁铁磁性强弱的因素（控制变量法）：①电流大小；②有无铁芯；③线圈匝数的多少 结论（1）：在电磁铁线圈匝数相同时，电流越大，电磁铁的磁性越强。 结论（2）：电磁铁的磁性强弱跟有无铁芯有关，有铁芯的磁性越强。 结论（3）：当通过电磁铁的电流相同时，电磁铁的线圈匝数越多，磁性越强。 4.电磁铁的优点 （1）电磁铁磁性有无，可由电流的有无来控制。（2）电磁铁磁性强弱，可由电流大小和线圈匝数的多少来控制。（3）电磁铁的磁性可由电流方向来改变。 5.电磁铁的应用：电磁起重机、磁悬浮列车、电磁选矿机、电铃、电磁自动门等 五、电磁继电器扬声器 电磁继电器 （1）结构：电磁继电器是由电磁铁、衔铁、簧片、触点（静触点、动触点）组成。
偏 振 光 学 实验报告 力9 夏晶2009011636
偏振光学实验 实验目的 1． 理解偏振光的基本概念，偏振光的起偏与检偏方法； 2． 学习偏振片与波片的工作原理与使用方法 实验原理 1．光波偏振态的描述 一个单色偏振光可以分解为两个偏振方向互相垂直的线偏振光的叠加，即 12 cos cos()x E a t E a t ωωδ=?? =+? ① 式中δ为x 方向偏振分量相对于y 方向偏振分量的位相延迟量，12a a 、分别是两偏振分量的振幅，ω为光波的圆频率。 对于单色光，参数12a a 、、ω就完全确定了光波的偏振状态。以下讨论中取 120a a δπ≤ 、，02。 当0,δπ=时，式（1）描述的是一个线偏振光，偏振方向与x 轴的夹角 1 2 arctan( cos )a a αδ=称为线偏振光的方位角（如图1所示） 。 当/2,/2δππ=-且12a a =时，式（1）描述的是一个圆偏振光，其特点是电矢量以角速度ω旋转，电矢量的端点的轨迹为一圆。δ的正负决定了电矢量的旋向，/2δπ=时为右旋偏振光，/2δπ=-时为左旋偏振光（迎着光的方向观察，如图2所示）。 除了上述特殊情况，式（1）表示的是椭圆偏振光。（如图3） 偏振的一个重要应用是研究光波通过某个光学系统后偏振状态的变化来了解此系统的一些性质。 2．偏振片 偏振片主要有主透射率和消光比两个主要性能指标。记沿透射轴方向振动的光波的光强
透射率和沿消光轴方向振动的光波的光强透射率分别为1,2T T ，二者之比为消光比e 。 21/e T T = ② 振动方向和透射轴方向成θ角的线偏振光经过偏振片后透射率为 2122()cos T T T T θθ=-+ ③（即马吕斯定律） 实验中利用两个主透射率相同的偏振片来测量消光比e 。 min 12222 max 1222()/21I T TT e e I T T T e ⊥===≈++ 实验中所用偏振片的消光比e 在4 51010-- 量级。因此光波通过偏振片后仍可近似看成 是偏振光。通常把产生线偏振光的偏振片叫起偏器，用以分析光的偏振器叫检偏器。当检偏 器和起偏器透射轴平行时，透射光强最大。二者垂直时，会产生消光现象。用这种方法就可以进行线偏振光的检测。 在本实验中用检偏器和光强探测器来分析。用光强探测器示值可确定出椭圆长轴方位角 ψ和光强的极值比22min max //b a I I =。 3. 延迟器和波片 常用的延迟器是由双折射材料制成的光学元件。他有两个互相垂直的特定方向，快轴和慢轴。光线传播时，沿两个轴的偏振分量有不同的传播速度，既有不同的折射率。这样，慢轴分量相对于快轴分量将会产生位相延迟r δ。设位相延迟器厚度为d ，快，慢轴方向振动的线偏振光折射率分别为,f s n n ，则 002()/()/r s f s f n n d n n d c δπλω=-=- 式中0λ和0c 分别为真空中的光速和波长，ω为光波源频率。 线偏振光经过相延后偏振态发生变化。 12cos cos S f E a t E a t ωω=???? =??12'cos ' 'cos(')S f r E a t E a t ωωδ=??? =+?? 波片是一种特殊的位相延迟器。实验中需要注意的是，沿快轴或慢轴入射的线偏振光通 过波片后其偏振状态不变。椭圆偏振光经过延迟器后的偏振状态分析可分如下步骤：①先将入射光表示成分沿快满轴方向振动的两分量，其相差为i δ，振幅为2a 和1a ；②投射光的位相差为t i r δδδ=+③由t δ，2a ，1a 就可以定出投射光的偏振状态。 如果t δ为π的整数倍，入射的椭圆偏振光就变成了线偏振光。圆偏振光经过1/4波片，或入射椭圆偏振光的长（短）轴平行于1/4波片的快（慢）轴，透射光线都是偏振光，这两种现象在偏振光学实验中很有用。
2019届高三物理二轮复习光的粒子性题型归纳 类型一、光的本性的认识 例1、关于光的本性，下列说法中正确的是（） A、关于光的本性，牛顿提出微粒说，惠更斯提出波动说，爱因斯坦提出光子说，它们 都说明了光的本性 B、光具有波粒二象性是指：既可以把光看成宏观概念上的波，也可以看成微观概念上 的粒子 C、光的干涉、衍射现象说明光具有波动性，光电效应说明光具有粒子性 D、光的波粒二象性是将牛顿的波动说和惠更斯的粒子说真正有机地统一起来 【思路点拨】理解光的本性，波动性的特征及代表人物，粒子性的特征及代表人物。 【答案】C 【解析】光具有波粒二象性，这是现代物理学关于光的本性的认识，光的波粒二象性不同于牛顿提出的微粒说和惠更斯的波动说，是爱因斯坦的光子说和麦克斯韦的电磁说的统一。光的干涉、衍射现象说明光具有波动性，光电效应说明光具有粒子性，故ABD错误，C对。【总结升华】光既有波动性，又具有粒子性，即光具有波粒二象性，这就是光的本性。 举一反三 【变式1】根据爱因斯坦的“光子说”可知（） A. “光子说”本质就是牛顿的“微粒说” B. 光的波长越大，光子的能量越小 C. 一束单色光的能量可以连续变化 D. 只有光子数很多时，光才具有粒子性 【答案】B 【解析】爱因斯坦的“光子说”与牛顿的“微粒说”本质不同，选项A错误。由 c E h λ =可 知选项B正确。一束单色光的能量不能是连续变化，只能是单个光子能量的整数倍，选项C 错误。光子不但具有波动性，而且具有粒子性，选项D错误。 【变式2】关于光的波粒二象性的说法中，正确的是（） A. 有的光是波，有的光是粒子 B. 光子与电子是同样的一种粒子 C. 光的波长越长，其波动性就越显著；波长越短，其粒子性就越显著 D. 光子的数量越少波动性就越显著；光子的数量越多粒子性就越显著
（物理）初三物理电与磁测试题（含答案） 一、选择题 1．一矩形线圈放在蹄形磁铁的两极之间，刚通电时在磁场作用下扭转方向如图甲所示．现将该线圈放在图乙所示的蹄形螺线管间，a、b为螺线管与电源的接口．某同学进行了如下四次操作： ①a接正极b接负极，线圈中通与图甲电流方向相同的电流 ②b接正极a接负极，线圈中通与图甲电流方向相同的电流 ③a接正极b接负极，线圈中通与图甲电流方向相反的电流 ④b接正极a接负极，线圈中通与图甲电流方向相反的电流 线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相同的是（） A. ①和③ B. ②和④ C. ①和④ D. ②和③ 【答案】D 【解析】【解答】解：①若乙图中a接正极b接负极，根据安培定则知蹄形螺线管左端为S极，与甲图的磁场方向相反，线圈中通与图甲电流方向相同的电流，故线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相反；②若乙b接正极a接负极，根据安培定则知蹄形螺线管左端为N极，与甲图的磁场方向相同，线圈中通与图甲电流方向相同的电流，故线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相同；③若乙a接正极b接负极，根据安培定则知蹄形螺线管左端为S极，与甲图的磁场方向相反，线圈中通与图甲电流方向相反的电流，故线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相同；④若乙b接正极a接负极，根据安培定则知蹄形螺线管左端为N极，与甲图的磁场方向相同，线圈中通与图甲电流方向相反的电流，故线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相反； 综合分析②③，故D正确． 故选D． 【分析】（1）根据安培定则判断通电螺线管的磁极；（2）磁场对电流（通电导体）有力的作用，据此制成了电动机；（3）通电导体受力的方向与电流的方向和磁感线的方向有关． 2．对下列实验描述正确的是（）
偏振光学实验完整实验报告 工物53 李哲 2015011783 16号 1.实验目的： （1）理解偏振光的基本概念，在概念以及原理上了解线偏振光，圆偏振光以及椭圆偏振光，并了解偏振光的起偏与检偏方法。以及线偏振光具有的一些性质。 （2）学习偏振片与玻片的工作原理。 2.实验原理： （1）光波偏振态的描述： · 单色偏振光可以分解成两个偏振方向垂直的线偏振光的叠加： t a E X ωcos 1=与()δω+=t a E Y cos 1（其中δ是两个偏振方向分量的相位延迟，21,a a 为两个光的振幅），由其中的δ,,21a a 就可以确定这个线偏振光的性质。 πδ=或0=δ就为线偏振光，2 ,21π δ==a a 为圆偏振光（就是光矢量的顶点绕 其中点做圆周运动，依然是偏振光），而一般情况下是椭圆偏振光。 · 上述式子通常描述的是椭圆偏振光，而本实验通过测量椭圆的长轴方位角ψ以及椭圆的短半轴与长半轴的比值对于椭圆偏振光进行描述。其计算式是： ()δβcos 2tan arctan 2 1 ?=ψ () 12sin sin 112222-?-+=βδa b 而对于实验中的椭圆偏振光而言，其光强在短轴对应的方向最小，在长轴的对应方向最大，所以可以通过使这个椭圆偏振光通过一个偏振片，并调整偏振片的透射轴方位，测量其最大最小值，就可以知道其长轴短轴的比值。又由于光强与振幅的平方成正比，所以测得的光强的比值是长轴短轴之比的平方。 （2）偏振片： · 理想偏振片：只有电矢量振动方向与透射轴平行方向的光波分量才能通过偏振片。 · 实验中的偏振片不是理想化的，并不能达到上述的效果，当入射光波的振动方向与透射轴平行时，其透射率不能达到1，当垂直于透射轴时，其透射率不是0。所以对于偏振片有主透射率以及消光比两个量进行描述。 · 主透射率21T T ，指沿透射轴或消光轴方向振动光的光强透射率。两者的比值
高考物理电磁场和电磁波知识点 人类自古以来就生活在磁场、电场、电磁波之中。地球有磁场、大气层中有雷电、太阳和其它一些星球也有磁场,有的星球还发出电磁波。这些天然的电磁场、电磁波对人体危害不大,人们早就习以为常,甚至还产生了某些依存性。以下是小编为大家精心准备的：高考物理电磁场和电磁波知识点总结，欢迎参考阅读! 高考物理电磁场和电磁波知识点如下： 1.麦克斯韦的电磁场理论 (1)变化的磁场能够在周围空间产生电场，变化的电场能够在周围空间产生磁场。 (2)随时间均匀变化的磁场产生稳定电场。随时间不均匀变化的磁场产生变化的电场。随时间均匀变化的电场产生稳定磁场，随时间不均匀变化的电场产生变化的磁场。 (3)变化的电场和变化的磁场总是相互关系着，形成一个不可分割的统一体，这就是电磁场。 2.电磁波 (1)周期性变化的电场和磁场总是互相转化，互相激励，交替产生，由发生区域向周围空间传播，形成电磁波。(2)电磁波是横波(3)电磁波可以在真空中传播，电磁波从一种介质进入另一介质，频率不变、波速和波长均发生变化，电磁波传播速度v等于波长和频率f的乘积，即v=f，任何频率的电磁波在真空中的传播速度都等于真空中
的光速c=3。00108m/s。 高考物理第二轮备考磁场重点知识点： 1.磁场 (1)磁场：磁场是存在于磁体、电流和运动电荷周围的一种物质。永磁体和电流都能在空间产生磁场。变化的电场也能产生磁场。 (2)磁场的基本特点：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用。 (3)磁现象的电本质：一切磁现象都可归结为运动电荷(或电流)之间通过磁场而发生的相互作用。 (4)安培分子电流假说------在原子、分子等物质微粒内部，存在着一种环形电流即分子电流，分子电流使每个物质微粒成为微小的磁体。 (5)磁场的方向：规定在磁场中任一点小磁针N极受力的方向(或者小磁针静止时N极的指向)就是那一点的磁场方向。 2.磁感线 (1)在磁场中人为地画出一系列曲线，曲线的切线方向表示该位置的磁场方向，曲线的疏密能定性地表示磁场的弱强，这一系列曲线称为磁感线。 (2)磁铁外部的磁感线，都从磁铁N极出来，进入S极，在内部，由S极到N极，磁感线是闭合曲线;磁感线不相交。 (3)几种典型磁场的磁感线的分布： ①直线电流的磁场：同心圆、非匀强、距导线越远处磁场越弱。 ②通电螺线管的磁场：两端分别是N极和S极，管内可看作匀
2019 初三物理中考复习电与磁专题训练题 1.如图所示，下列说法中错误的是( D ) A．这是模拟奥斯特实验的一个场景 B．图示实验说明了通电导线周围存在磁场 C．将电池正负极对调后，重新闭合电路，小磁针偏转方向改变 D．将图中导线断开，小磁针N 极将指向地磁的北极 2.爱因斯坦曾说，在一个现代的物理学家看来，磁场和他坐的椅子一样实在。 如图所示的磁场与实际不相符的是( C ) 3．小明在一块有机玻璃板上安装了一个用导线绕成的螺线管，在板面上均匀 撒满铁屑，通电后轻敲玻璃板，铁屑的排列如图所示。下列说法正确的是( C ) A．图中P、Q 两点相比，P 点处的磁场较强 B．若只改变螺线管中的电流方向，P、Q 两点处的磁场会减弱 C．若只改变螺线管中的电流方向，P、Q 两点处的磁场方向会改变 D．若只增大螺线管中的电流，P、Q 两点处的磁场方向会改变 4．如图所示，根据磁感线的方向，可以判断( D ) A．a 为电源的正极，b 为小磁针的 S 极 B．a 为电源的正极，b 为小磁针的 N 极 C．a 为电源的负极，b 为小磁针的 S 极 D．a 为电源的负极，b 为小磁针的N 极 5．下列情景中，利用电磁感应原理的是( D ) B.测电笔辨别火线 ,A.司南指示方向) , 与零线)
,C.电饭煲通电煮饭) ,D.手摇发电机产生电流) 6．如图是家庭电路示意图。下列说法正确的是( D ) A．电能表示数的单位是千瓦 B．与开关 S 直接相连的导线a 是零线 C．若在导线a 和b 之间接一个灯泡 L1，则 L1与L 串联 D．若c 处断开，洗衣机插头插入插座，洗衣机虽能工作但有安全隐患7．下列符合安全用电的是( A ) A．有金属外壳的家用电器其外壳要接地 B．家用电器着火时，应迅速用水把火浇灭 C．发现有人触电，立即用手把触电者拉离带电体 D．使用试电笔，千万不要接触金属帽 8．1820 年4 月的一天，奥斯特讲课时突发奇想，在沿电流方向的导线下方放置一枚小磁针，保证导线和小磁针能平行放置进行实验，接通电源后发现小磁针明显偏转。随后奥斯特花了三个月时间，做了60 多个实验证明电流的确能使磁针偏转，这种现象称为电流的磁效应。奥斯特的发现，拉开了研究电磁间本质联系的序幕。 9.电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，只改变线圈中的电流方向，电动机的转动方向会(选填“会”或“不会”)发生改变。电风扇、洗衣机、抽油烟机等家用电器都装有电动机，这些用电器是并联接入家庭电路的。 10.如图是一款能发电的魔方充电器，转动魔方时，它根据电磁感应(选填“电流的磁效应”“电磁感应”或“通电导体在磁场中受力”)的原理发电，
偏振光的研究 2006.1.10 中国科学技术大学国家级精品课程大学物理实验讲座前言 干涉和衍射—光的波动性 偏振—光是横波 光的偏振现象 偏振元件应用 S E H =? 光的矢量性—光是横波 K为波面的法线方向，S为光波的能量传播方向。 在各向同性的介质中S与K同向。在各向异性的介质中S与K不同向。 自然光线偏振光
部分偏振光 圆偏振光 椭圆偏振光 部分偏振度 定义： min max min max I I I I P +-= 椭圆偏振光的形成（两个互相垂直的振动的合成） ) cos()cos(2010αωαω+=+=t E E t E E y y x x 椭圆方程式： 002121221002 022 022 /) (sin )cos(2 E E E E E E E E E E E y x y x y x y y x x ====--=--+ 正椭圆 πδαααααα 改变光的偏振态的方法 1、利用偏振片 2、利用反射现象 3、利用双折射晶体 光的散射 利用偏振片产生偏振光 马吕斯定律（1809年）和消光现象
菲涅耳公式 （只写出反射时的公式） ) sin()sin()tan() tan(r φθφθφθφθ+--== +-= = S S S P P P A R r A R 注：R ，A 为振幅 布鲁斯特角：12tan n n =θ 利用布儒斯特角产生偏振光
全反射时光的偏振态的改变 反射波的振幅比可以改写为： θ θθθθ θθ θ2 222222 222sin cos sin cos sin cos sin cos -+-+-=-+--=n n n n r n n r P S 1)(sin sin sin 12<=≥=n n n n n 全反射θφθ 当入射角大于或等于临界角sin-1(n)时 P S i i P i i S e e i B i B n i i n n i n r e e i A i A n i n i r δβδαββθθθααθθθθ==-= -+-+-= ==-= -+--=--22 2122 2 2 22 222) exp() exp(sin cos sin cos ) exp() exp(sin cos sin cos P S δδ?-= 全反射时的相位改变 菲涅耳棱体
光的波动性(光的本性) 一、光的干涉 一、光的干涉现象 两列波在相遇的叠加区域，某些区域使得“振动”加强，出现亮条纹；某些区域使得振动减弱，出现暗条纹。振动加强和振动减弱的区域相互间隔，出现明暗相间条纹的现象。这种现象叫光的干涉现象。 二、产生稳定干涉的条件： 两列波频率相同，振动步调一致(振动方向相同) ，相差恒定。两个振动情况总是相同的波源，即相干波源 1.产生相干光源的方法（必须保证γ相同）。 ⑴利用激光 (因为激光发出的是单色性极好的光)； ⑵分光法(一分为二)：将一束光分为两束．．．．．．．频率和振动情况完全相同的光。( 这样两束光都来源于同一个光源,频率必然相等) 下面4个图分别是利用双缝、利用楔形薄膜、利用空气膜、利用平面镜形成相干光源的示意图 点(或缝)光源分割法：杨氏双缝(双孔)干涉实验；利用反射得到相干光源：薄膜干涉 2．双缝干涉的定量分析 如图所示，缝屏间距L 远大于双缝间距d ，O 点与双缝S 1和S 2等间距，则当双缝中发出光同时射到O 点附近的 P 点时，两束光波的路程差为 δ=r 2－r 1；由几何关系得：r 12 =L 2 +(x － 2 d )2 ， r 22=L 2+(x+ 2 d )2. 考虑到 L 》d 和 L 》x ，可得 δ= L dx .若光波长为λ， ⑴亮纹：则当δ=±k λ(k=0,1,2,…) 屏上某点到双缝的光程差等于波长的整数倍时，两束光叠加干涉加强； ⑵暗纹：当δ=±(2k －1)2 λ (k=0,1,2,…)屏上某点到双缝的光程差等于半波长的奇数倍时，两束光叠加干涉 减弱， 据此不难推算出： (1)明纹坐标 x=±k d L λ (k=0，1，2，…） (2)暗纹坐标 x=±(2k －1) d L ·2 λ (k=1，2，…） 第3课
（物理）九年级物理电与磁测试卷（含答案） 一、选择题 1．关于如图所示的电和磁知识，下列描述错误的是（） A. 电动机是利用通电导体在磁场中受到力的作用来工作的 B. 有金属外壳的家用电器外壳不接地会有安全患 C. 梳头后的塑料梳子能吸引小纸屑是因为梳子具有磁性 D. 磁悬浮列车是利用电流的磁效应来工作的 【答案】 C 【解析】【解答】解：A、电动机是利用通电导体在磁场中受到力的作用来工作的，故A 正确； B、有金属外壳的家用电器使用的三孔插座，避免金属外壳带电接触后发生触电事故，故B 正确； C、塑料梳子和头发摩擦，塑料梳子因摩擦而带电，吸引碎纸屑；属于摩擦起电现象；故C 错误； D、磁悬浮列车是利用电流的磁效应来工作的，故D正确． 故选C． 【分析】（1）明确通电导线在磁场中受力的作用后，可以使导线在磁场中产生运动；（2）有金属外壳的家用电器使用的插座；（3）两种不同物质组成的物体相互摩擦后，物体能吸引轻小物体的现象是摩擦起电；（4）磁悬浮列车是利用电流的磁效应来工作． 2．如图所示，导体棒ab向右运动，下列操作能使导体棒向左运动的是（）
A. 调换磁极 B. 取走一节干电池 C. 将导体棒a、b端对调 D. 向左移动滑动变阻器滑片 【答案】A 【解析】【解答】解： 通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向两个因素有关； A、将磁体的磁极对调，磁场方向与原来相反，则导体棒的受力方向与原来相反，能使导体棒向左运动，故A正确； B、取走一节干电池，减小电源电压，减小电路中的电流，会改变受力大小，但不会改变运动方向，故B错误； C、将导体棒a、b端对调，不能改变导体中的电流方向，不能改变受力方向，故C错误； D、将滑动变阻器的滑片P向左移动，电路的电阻减小，电路中的电流增大，会改变受力大小，但不会改变运动方向，故D错误． 故选A． 【分析】通电导体在磁场中受到力的作用，受力方向与磁场方向和电流方向两个因素有关：一个是磁场方向，另一个是电流方向．如果只改变一个因素，则导体受力方向改变，如果同时改变两个因素，则导体受力方向不变．改变电流大小，只能改变受力大小，不能改变受力方向． 3．下面所做探究活动与得出结论相匹配的是（） A. 活动：用铁屑探究磁体周围的磁场→结论：磁感线是真实存在的 B. 活动：观察惯性现象→结论：一切物体都受到惯性力的作用 C. 活动：马德堡半球实验→结论：大气压真实存在且很大 D. 活动：探究带电体间的相互作用→结论：同种电荷相互吸引，异种电荷相互排斥 【答案】C 【解析】【解答】解：A、磁感线是理想化的物理模型，磁感线实际上并不存在，A不符合题意； B、惯性是物体的一种固有属性，它不是力，不能说受到惯性力的作用，B不符合题意； C、马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在。C符合题意； D、电荷间相互作用的规律是同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；D不符合题意。 故答案为：C。 【分析】磁感线是研究磁场时假想的线，惯性是性质不是力，马德堡半球实验最早证明大气压的存在，电荷间的规律是同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引. 4．下列的四幅图，对应的说法正确的是（）
偏振光的应用 ————XXX 摘要： 名称与定义 横波 纵波 偏振原理 自然光 偏振光应用： 1、汽车车灯； 2、观看立体电影； 3、生物的生理机能与偏振光； 4、LCD液晶屏； 偏振光红外偏振光在医疗范围的应用： 5、红外偏振光治疗的特点： 产生 特性 定义：光波的光矢量的方向不变，只是其大小随相位变化的光。 偏振光，光学名词。光是一种电磁波，电磁波是横波。而振动方向和光波前进方向构成的平面叫做振动面，光的振动面只限于某一固定方向的，叫做平面偏振光或线偏振光。 横波 光是一种电磁波，是由与传播方向垂直的电场和磁场交替转换的振动形成的。这种振动方向与传播方向垂直的波我们称之为横波。 纵波 声波是靠空气或别的媒质前后压缩振动传播的，它的振动方向与传播相同，这类波我们称之为纵波。
偏振原理： 通常光源发出的光，它的振动面不只限于一个固定方向而是在各个方向上均匀分布的。这种光叫做自然光。光的偏振性是光的横波性的最直接，最有力的证据，光的偏振现象可以借助于实验装置进行观察，P1、P2是两块同样的偏振片。通过一片偏振片p1直接观察自然光（如灯光或阳光），透过偏振片的光虽然变成了偏振光，但由于人的眼睛没有辨别偏振光的能力，故无法察觉。如果我们把偏振片P1的方位固定，而把偏振片P2缓慢地转动，就可发现透射光的强度随着P2转动而出现周期性的变化，而且每转过90°就会重复出现发光强度从最大逐渐减弱到最暗；继续转动P2则光强又从接近于零逐渐增强到最大。由此可知，通过P1的透射光与原来的入射光性质是有所不同的，这说明经P1的透射光的振动对传播方向不具有对称性。自然光经过偏振片后，改变成为具有一定振动方向的光。这是由于偏振片中存在着某种特征性的方向，叫做偏振化方向，偏振片只允许平行于偏振化方向的振动通过，同时吸收垂直于该方向振动的光。通过偏振片的透射光，它的振动限制在某一振动方向上,我们把第一个偏振片P1叫做“起偏器”，它的作用是把自然光变成偏振光，但是人的眼睛不能辨别偏振光。必须依靠第二片偏振片P2去检 偏振光原理 查。旋转P2，当它的偏振化方向与偏振光的偏振面平行时，偏振光可顺利通过，这时在P2的后面有较亮的光。当P2的偏振方向与偏振光的偏振面垂直时，偏振光不能通过，在P2后面也变暗。第二个偏振片帮助我们辨别出偏振光，因此它也称为“检偏器”。光是一种电磁波，电磁波是横波。而振动方向和光波前进方向构成的平面叫做振动面，光的振动面只限于某一固定方向的，叫做平面偏振光或线偏振光。 自然光 光波是横波，即光波矢量的振动方向垂直于光的传播方向。通常，光源发出的光波，其光波矢量的振动在垂直于光的传播方向上作无规则取向，但统计平均来说，在空间所有可能的方向上，光波矢量的分布可看 偏振光 作是机会均等的，它们的总和与光的传播方向是对称的，即光矢量具有轴对称性、均匀分布、各方向振动的振幅相同，这种光就称为自然光。 偏振光 偏振光是指光矢量的振动方向不变，或具有某种规则地变化的光波。按照其性质,偏振
第二讲 物 理 光 学 §2.1 光的波动性 2.1.1光的电磁理论 19世纪60年代，美国物理学家麦克斯韦发展了电磁理论，指出光是一种电磁波，使波动说发展到了相当完美的地步。 2.1.2光的干涉 1、干涉现象是波动的特性 凡有强弱按一定分布的干涉花样出现的现象，都可作为该现象具有波动本性的最可靠最有力的实验证据。 2、光的相干迭加 两列波的迭加问题可以归结为讨论空间任一点电磁振动的力迭加，所以，合振动平均强度为 )cos(212212 221??-++=A A A A I 其中1A 、2A 为振幅，1?、2?为振动初相位。 ???? ?=-=+=-==-1 2121 21 2 )(,2,1,0,)12(,2,1,0,2A A j j j j 为其他值且??π??π?? 2cos 4)()(1 2222 2 1 221??-=-=+=A I A A I A A I 干涉相消干涉相加 3、光的干涉 (1)双缝干涉 在暗室里，托马斯·杨利用壁上的小孔得到一束阳光。在这束光里，在垂直光束方向里放置了两条靠得很近的狭缝的黑屏，在屏在那边再放一块白屏，如图2-1-1所示， 于是得到了与缝平行的彩色条纹；如果在双缝前放一块滤光片，就得到明暗相同的条纹。 A 、 B 为双缝，相距为d ，M 为白屏与双缝相距为l ，DO 为AB 的中垂线。屏上距离O 为x 的一点P 到双缝的距离， 阳光 图2-1-1
2 22222)2(,)2( d x l PB d x l PA ++=-+= dx PA PB PA PB 2)()(=+?- 由于d 、x 均远小于l ，因此PB+PA=2l ，所以P 点到A 、B 的光程差为： x l d PA PB = -=δ 若A 、B 是同位相光源，当δ为波长的整数倍时，两列波波峰与波峰或 波谷与波谷相遇，P 为加强点（亮点）；当δ为半波长的奇数倍时，两列波波峰与波谷相遇，P 为减弱点（暗点）。因此，白屏上干涉明条纹对应位置 为 )2,1,0( =?? ±=k d l k x λ暗条纹对应位置为)2,1,0()21( =?-±=k l d k x λ。其 中k =0的明条纹为中央明条纹，称为零级明条纹；k =1，2…时，分别为中央明条纹两侧的第1条、第2条…明（或暗）条纹，称为一级、二级…明（或暗）条纹。 相邻两明（或暗）条纹间的距离 λ d l x = ?。该式表明，双缝干涉所得到 干涉条纹间的距离是均匀的，在d 、l 一定的条件下，所用的光波波长越长， 其干涉条纹间距离越宽。 x l d ?= λ可用来测定光波的波长。 (2)类双缝干涉 双缝干涉实验说明，把一个光源变成“两相干光源”即可实现光的干涉。类似装置还有 ①菲涅耳双面镜： 如图2-1-2所示，夹角α很小的两个平面镜构成一个双面镜（图中α已经被夸大了）。点光源S 经双面镜生成的像1S 和2S 就是两个相干光源。 ②埃洛镜 如图2-1-3所示，一个与平面镜L 距离d 很小（数量级0.1mm ）的点光源S ，它的一部分光线 图2-1-3 图2-1-2
物理光学——偏振 一.填空题 1.1 偏振度最大的光是（完全偏振光 ）。 1.2 同一束入射光（ 折射 ）时分成（ 两束 ）的现象称为双折射。 1.3 在双折射晶体内不遵循( 折射定律 )的光称为e 光；O 光的波面为( 球面 )，e 光的 波面为( 椭球面 )。 1.4 在光学各向异性晶体内部有一确定的方向，沿这一方向寻常光和非常光的（ 速度 ）相 等，这一方向称为晶体的光轴，只具有一个光轴方向的晶体称为（ 单轴 ）晶体。 1.5 当光线沿光轴方向入射到双折射晶体上时，不发生（ 双折射 ）现象，沿光轴方向寻常 光和非寻常光的折射率（ 相同 ）；传播速度（ 相同 ）。 1.6 当自然光以布儒斯特角入射到非晶体界面时，反射光为（ 平面偏振光 ），透射光为（ 部 分偏振光 ）。 1.7 马吕斯定律的数学表达式为α=20cos I I 。式中，I 为通过检偏器的透射光的强度，I 0 为入射（ 线偏振光 ）的强度；α为入射光矢量的（振动方向）和检偏器（ 偏振化 ） 方向之间的夹角。 1.8 两个偏振片堆叠在一起且偏振化方向相互垂直，若一束强度为I 0的线偏振光入射，其 光矢量振动方向与第一偏振片偏振化方向夹角为/4π，则穿过第一偏振片后的光强为 （ 02 1I ），穿过两个偏振片后的光强为（ 0 ）。 1.9 一束光是自然光和线偏振光的混合光，让它垂直通过一偏振片，若以入射光束为轴旋转 偏振片，测得透射光强度的最大值是最小值的5倍，那么入射光束中自然光和线偏振光 的光强比值为（ 1：2 ）。 1.10 一束自然光垂直穿过两个偏振片，两个偏振片方向成450角，已知通过这两个偏振片后 的光强为I ，则入射至第二个偏振片的线偏振光强度为（ 2I ）。 1.11 一束自然光以布儒斯特角入射到平面玻璃上，就偏振状态来说：反射光为（线偏振光 ）； 反射光矢量的振动方向（ 垂直于入射面或为S 振动 ）；透射光为（部分偏振光）。 1.12 当一束自然光在两种介质分界面处发生反射和折射时，若反射光为完全偏振光，则折 射光为（部分偏振光 ），且反射光线和折射光线之间的夹角为（ 2/π ）。反射光的光 矢量振动方向（ 垂直于入射面或为S 振动 ）。 1.13 一束自然光从折射率为n 1的介质入射到折射率为n 2的介质界面，实验发现反射光是完 全偏振光，则折射角的值为（ )a r c t a n (21 2n n -π ）。 1.14 一束平行自然光以60o 角入射到平板玻璃表面上，若反射光是完全偏振的，则透射光束
第一节磁现象磁场 1、磁现象： 磁性：物体能够吸引钢铁、钴、镍一类物质（吸铁性）的性质叫磁性。 磁体：具有磁性的物体，叫做磁体。磁体具有吸铁性和指向性。 磁体的分类：①形状：条形磁体、蹄形磁体、针形磁体；②来源：天然磁体（磁铁矿石）、人造磁体；③保持磁性的时间长短：硬磁体（永磁体）、软磁体。 磁极：磁体上磁性最强的部分叫磁极。磁极在磁体的两端。磁体两端的磁性最强，中间的磁性最弱。 磁体的指向性：可以在水平面内自由转动的条形磁体或磁针，静止后总是一个磁极指南（叫南极，用S表示），另一个磁极指北（叫北极，用N表示）。 无论磁体被摔碎成几块，每一块都有两个磁极。 磁极间的相互作用：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。（若两个物体互相吸引，则有两种可能：①一个物体有磁性，另一个物体无磁性，但含有钢铁、钴、镍一类物质；②两个物体都有磁性，且异名磁极相对。） 磁化：一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性，这种现象叫做磁化。 钢和软铁都能被磁化：软铁被磁化后，磁性很容易消失，称为软磁性材料；钢被磁化后，磁性能长期保持，称为硬磁性材料。所以钢是制造永磁体的好材料。 2、磁场： 磁场：磁体周围的空间存在着磁场。 磁场的基本性质：磁场对放入其中的磁体产生磁力的作用。磁体间的相互作用就是通过磁场而发生的。 磁场的方向：把小磁针静止时北极所指的方向定为那点磁场的方向。 磁场中的不同位置，一般说磁场方向不同。
磁感线：在磁场中画一些有方向的曲线，任何一点的曲线方向都跟放在该店的磁针北极所指的方向一致。这样的曲线叫做磁感线。 对磁感线的认识： ①磁感线是在磁场中的一些假想曲线，本身并不存在，作图时用虚线表示； ②在磁体外部，磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极。在磁体内部正好相反。 ③磁感线的疏密可以反应磁场的强弱，磁性越强的地方，磁感线越密，磁性越弱的地方，磁感线越稀； ④磁感线在空间内不可能相交。 典型的磁感线： 3、地磁场： 地磁场：地球本身是一个巨大的磁体，在地球周围的空间存在着磁场，叫做地磁场。 地磁场的北极在地理南极附近；地磁场的南极在地理北极附近。 小磁针能够指南北是因为受到了地磁场的作用。 地理的两极和地磁的两极并不重合，磁针所指的南北方向与地理的南北极方向稍有偏离（地磁偏角），世界上最早记述这一现象的人是我国宋代的学者沈括。（《梦溪笔谈》） 第二节电生磁 1、奥斯特实验： 最早发现电流磁效应的科学家是丹麦物理学家奥斯特。
实验报告 女姓名. *****班级：*****■学号. *****实验成绩： 同组姓名：*****实验日期：*****指导教师：批阅日期: 偏振光学实验 【实验目的】 1 ?观察光的偏振现象，验证马吕斯定律； 2.了解1 / 2波片、1 / 4波片的作用； 3 ?掌握椭圆偏振光、圆偏振光的产生与检测。 【实验原理】 1 .光的偏振性 光是一种电磁波，由于电磁波对物质的作用主要是电场，故在光学中把电场强度E称为光矢量。在垂直于光波传播方向的平面内，光矢量可能有不同的振动方向，通常把光矢量保持一定振动方向上的状态称为偏振态。如果光在传播过程中，若光矢量保持在固定平面上振动，这种振动状态称为平面振动态，此平面就称为振动面（见图1）。此时光矢量在垂直与传播方向平面上的投影为一条直线，故又称为线偏振态。若光矢量绕着传播方向旋转，其端点描绘的轨道为一个圆，这种偏振态称为圆偏振态。如光矢量端点旋转的轨迹为一椭圆，就成为椭圆偏振态（见图2）。 2.偏振片 虽然普通光源发出自然光，但在自然界中存在着各种偏振光，目前广泛使用的偏振光的器件是人造偏振片，它利用二向色性获得偏振光（有些各向同性介质，在某种作用下会呈现各向异性，能强烈吸收入射光矢量在某方向上的分量，而通过其垂直分量，从而使入射的自然光变为偏振光，介质的这种性质称为二向色性。）。 偏振器件即可以用来使自然光变为平面偏振光一一起偏，也可以用来鉴别线偏振光、自然光和部分偏振光一一检偏。用作起偏的偏振片叫做起偏器，用作检偏的偏振器件叫做检偏器。实际上，起偏器和检偏器是通用的。 3?马吕斯定律 设两偏振片的透振方向之间的夹角为a,透过起偏器的线偏振光振幅为A0,则 透过检偏器 的线偏振光的强度为I
高三物理总复习 12.2光的波动性章节测试 鲁科版 一、单项选择题 1．(2010年高考江苏卷)激光具有相干性好、平行度好、亮度高等特点，在科学技术和日常生活中应用广泛．下面关于激光的叙述正确的是( ) A ．激光是纵波 B ．频率相同的激光在不同介质中的波长相同 C ．两束频率不同的激光能产生干涉现象 D ．利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离 解析：选D.激光是横波，A 项错；光在不同介质中传播速度不同，波长也不同，B 项错；相干光的条件是频率相同，C 项错，D 项正确. 2．(2011年陕西汉中质检)下列有关光现象的说法中正确的是( ) A ．在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是光的色散现象 B ．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则干涉条纹间距变窄 C ．光纤通信应用了光的全反射原理 D ．光的偏振现象说明光是一种纵波 解析：选C.太阳光照射下的油膜出现的彩色花纹是从油膜上下两个表面反射出来的光线干涉的结果，不是色散，故A 项错误；在双缝干涉实验中，得到的条纹间距Δy ＝l d λ，若仅将入射光由绿光改为红光，光的波长λ变大，则条纹间距Δy 变宽，故B 项错误；光纤通信是利用全反射来传递光信号的，故C 项正确；光波是电磁波，是横波，故D 项错误． 3．(2011年上海模拟)在杨氏双缝干涉实验中，如果( ) A ．用白光作为光源，屏上将呈现黑白相间的条纹 B ．用红光作为光源，屏上将呈现红黑相间的条纹 C ．用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，屏上将呈现彩色条纹 D ．用紫光作为光源，遮住其中一条狭缝，屏上将呈现间距相等的条纹 解析：选B.白光作为光源，屏上将呈现彩色条纹，A 错；B 为红光的双缝干涉，图样为红黑相间，故B 正确；红光和紫光频率不同，不能产生干涉图样，C 错；遮住一条狭缝时，紫光将发生单缝衍射，形成不等间距的衍射图样，D 错误． 4．(2011年北京石景山模拟)在信息技术迅猛发展的今天，光盘是存储信息的一种重要媒介．光盘上的信息通常是通过激光束来读取的．若激光束不是垂直投射到盘面上，则光线在通过透明介质层时会发生偏折而改变进行的方向，如图所示．下列说法正确的是( ) A ．图中光束①是红光，光束②是蓝光 B ．在光盘的透明介质层中，光束①比光束②传播速度更快 C ．若光束①②先后通过同一单缝衍射装置，光束①的中央亮纹比光束②的窄 D ．若光束①②先后通过同一双缝干涉装置，光束①的条纹宽度比光束②的宽 解析：选C.由图可知，光束①的折射率大于光束②的折射率，即n 1＞n 2，而n 红＜n 蓝，选项