第4课时光的干涉衍射和偏振
导学目标 1.掌握光的干涉现象产生的条件，特别是双缝干涉中出现明暗条纹的条件及判断
方法.2.掌握光产生明显衍射的条件，以及衍射与干涉现象的区别.3.掌握光的偏振现象，了解偏振在日常生活中的应
用．
一、光的干涉
[基础导引]
7－，如果用频率7.5×10mS1．在双缝干涉实验中，光屏上某点P到双缝、S的路程差为2114 Hz 的黄光照射双缝，试通过计算分析P×10点出现的是亮条纹还是暗条纹． 6.02．描绘地势高低可以用等高线，描绘静电场可以用等势线，薄膜干涉条纹实际上是等厚线，同一干涉条纹上各个地方薄膜的厚度是相等的．利用光的干涉检查平整度时，观察到了干涉条纹的形状，就等于知道了等厚线的走向，因而不难判断被检测平面的凹下或凸出的位置．为什么薄膜干涉条纹是等厚线？
[知识梳理]
1．双缝干涉：由同一光源发出的光经双缝后形成两束振动情况总是________的相干光波．屏上某点到双缝的路程差是________________时出现亮条纹；路程差是半波长的________时出现暗条纹．相邻的明条纹(或暗条纹)之间的距离Δx与波长λ、双缝间距d及屏到双缝的距离l之间的关系为____________．
2．薄膜干涉：利用薄膜(如肥皂液薄膜)____________反射的光相遇而形成的．图样中同一条亮(或暗)条纹上所对应的薄膜厚度________．
特别提醒 1.只有相干光才能形成稳定的干涉图样．
2．单色光形成明暗相间的干涉条纹，白光形成彩色条纹．
二、光的衍射
[基础导引]
太阳光照着一块遮光板，遮光板上有一个较大的三角形孔．太阳光透过这个孔，在光屏上形成一个三角形光斑．请说明：遮光板上三角形孔的尺寸不断减小时，光屏上的图形将怎样变化？说出其中的道理．
[知识梳理]
1．光________________________________的现象叫光的衍射．
2．发生明显衍射的条件：只有在障碍物的尺寸比光的波长小或者跟波长相差不多的条件下，才能发生明显的衍射现象．
3．泊松亮斑：当光照到不透光的小圆板上时，在圆板的阴影中心出现的亮斑(在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环)．
特别提醒 1.光的干涉、衍射和光的色散都可出现彩色条纹，但光学本质不同．
2．区分干涉和衍射，关键是理解其本质，实际应用中可从条纹宽度、条纹间距、亮度等方面加以区分．
三、光的偏振
[基础导引]
市场上有一种太阳镜，它的镜片是偏振片．偏振片与普通的有色玻璃片相比有什么优点？安装镜片时它的透振方向应该沿什么方向？利用偏振眼镜可以做哪些实验、做哪些检测？
[知识梳理]
1．偏振：光波只沿____________的方向振动，称为光的偏振．
2．自然光：太阳、电灯等普通光源发出的光，包含着在垂直于传播方向上沿____________振动的光，而且沿各个方向振动的光波的________都相同，这种光叫做自然光．
3．偏振光：在________于传播方向的平面上，只沿某个特定方向振动的光，叫做偏振光．光的偏振证明光是________．自然光通过偏振片后，就得到了偏振光．
特别提醒 1.自然光通过偏振片后，就变成了偏振光．
2．平时我们所见的光，除直接从光源射来的以外都是不同程度的偏振光.
考点一光的干涉
考点解读
1．明暗条纹的判断方法
(1)单色光
a．如图1所示，光源S、S发出的光到屏上P点的路程差r－r＝kλ(k＝0,1,2…)时，光1122屏上出现明条纹．
λb．光的路程差r－r＝(2k＋1)(k＝0,1,2…)时，光屏上出现暗条纹．122
图1
(2)白光：光屏上出现彩色条纹．
(3)中央条纹为明条纹．
2．双缝干涉是等间距的，相邻明条纹(或暗条纹)间的距离与波长成正比(装置已确定的情况下)．利用双缝干涉实验可测量光波的波长．
3．薄膜干涉
(1)如图2所示，竖直的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上
薄下厚的楔形．
(2)光照射到薄膜上时，在膜的前表面AA′和后表面BB′分
别反射出来，形成两列频率相同的光波，并且叠加．
2图原理分析(3)．
①单色光
a．在P、P处，两个表面反射回来的两列光波的路程差Δr等于波长的整数倍．21Δr＝nλ(n＝1,2,3…)，薄膜上出现明条纹．
λb．在Q处，两列反射回来的光波的路程差Δr等于半波长的奇数倍．Δr＝(2n＋1)(n＝
20,1,2,3…)，薄膜上出现暗条纹．
②白光：薄膜上出现水平彩色条纹．
4．薄膜干涉的应用
干涉法检查平面如图3所示，两板之间形成一楔形空气膜，
用单色光从上向下照射，如果被检平面是平整光滑的，我们
会观察到平行且等间距的明暗相间的条纹；若被检平面不图3平整，则干涉条纹发生弯曲．典例剖析上P是光屏4所示，在双缝干涉实验中，S和S为双缝，1例如图21
6－B
、m，分别用S的一点，已知P点与、S距离之差为2.1×10A21两种单色光在空气中做双缝干
涉实验，问P点是亮条纹还是暗条
纹？
7－；m1.5的介质中波长为4×10n(1)已知A光在折射率为＝图47－m，当B3.15(2)已知B光在某种介质中波长为×10光从这种介质射向空气时，临界角为37°；
(3)若让A光照射S，B光照射S，试分析光屏上能观察到的现象．21
跟踪训练1如图5所示，在双缝干涉实验中，已知SS＝SS，且S、1126－m.
1.5×10到光屏上SP点的路程差Δr＝2(1)当S为λ＝0.6 μm的单色光源时，在P点处将形成______条纹．
(2)当S为λ＝0.5 μm的单色光源时，在P点处将形成______条纹．(均图5)
选填“明”或“暗”例2用某一单色光做双缝干涉实验时，已知双缝间距离为0.25 mm，在距离双缝为1.2 m 处的光屏上，测得57.5 mm.求这种单色光的波长．条亮纹间的距离为l.
λ＝掌握条纹间距公式探究所得Δx d甲是干涉法检查平面示意图，图薄膜干涉在科学技术上有很大应用．如图62跟踪训练选填“上凸”或______乙是得到的干涉图样，则干涉图样中条纹弯曲处的凹凸情况是．()
“下凹”
图6
考点二衍射与干涉的比较
考点解读
特别提醒 1.白光发生光的干涉、衍射和光的色散都可出现彩色条纹，但光学本质不同．
2．区分干涉和衍射，关键是理解其本质，实际应用中可从条纹宽度、条纹间距、亮度等方面加以区分．
2．干涉与衍射的本质：光的干涉条纹和衍射条纹都是光波叠加的结果，从本质上讲，衍射条纹的形成与干涉条纹的形成具有相似的原理．在衍射现象中，可以认为从单缝通过两列或多列频率相同的光波，它们在屏上叠加形成单缝衍射条纹．
典例剖析
例3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，屏上将呈现间距不等的条纹