物理总复习：光的波动性
编稿：李传安 审稿：
【考纲要求】
1、知道光的干涉条件及现象；
2、知道薄膜干涉的相关应用；
3、知道光的衍射及偏振现象，了解其相关应用；
4、知道光的干涉和衍射的区别与联系；
5、能利用光的干涉实验测定光的波长。 【知识络】
【考点梳理】
考点一、光的干涉 要点诠释：
1、1801年，英国物理学家托马斯·杨通过双缝实验成功地观察到了光的干涉现象，证明了光的确是一种波。
2、光的干涉现象
在两列光波的叠加区域，某些区域相互加强，出现亮纹，某些区域相互减弱，出现暗纹，且加强和减弱的区域相间，即亮纹和暗纹相间的现象。
3、干涉条件
光的干涉的条件是有两个振动情况总是相同的波源，即相干波源。（相干波源的频率必须相同）。
形成相干波源的方法有两种：①利用激光（因为激光发出的是单色性极好的光）。②设法将同一束光分为两束（这样两束光都来源于同一个光源，因此频率必然相等）。
下面四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。
4、干涉区域内产生的亮、暗纹
亮纹：屏上某点到双缝的光程差等于波长的整数倍， 即n δλ=（n=0，1，2，3，……）
暗纹：屏上某点到双缝的光程差等于半波长的奇数倍， 即(21)
2
n λ
δ=-（n=0，1，2，3，……）
相邻亮纹（暗纹）间的距离L
x d
λ?=
，x λ?∝。用此公式可以测定单色光的波长。 用白光作双缝干涉实验时，由于白光内各种色光的波长不同，干涉条纹间距不同，所以
屏的中央是白色亮纹，两边出现彩色条纹。
5、薄膜干涉
当光照射到薄膜上时，可以看到在薄膜上出现明暗相间的条纹。当入射光是白光时，得到彩色条纹，当入射光是单色光时，得到单色条纹。
参与薄膜干涉的两列光是分别从薄膜的前表面和后表面反射出来的两列光。用薄膜干涉可以检查工件表面是否平整，在透镜表面涂上增透膜以增大透射光。
薄膜干涉中的色散：
（1）成因：由膜的前后表面反射回来的光叠加的结果，所以观察时只能在光源的同侧才能看到。
（2）形状：明暗相间的条纹。纹的亮暗与膜的厚度有关。
考点二、光的衍射
要点诠释：
1、光离开直线路径绕到障碍物阴影里去的现象叫光的衍射。
2、产生明显衍射现象的条件
障碍物（或孔）的尺寸可以跟光的波长相比，甚至比波长还小。
关于衍射的表述一定要准确（区分能否发生衍射和能否发生明显衍射）。各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射。
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）。
4、衍射与干涉的比较
干涉和衍射是波的特征，光的干涉和衍射现象证明了光具有波动性，波长越大，干涉和衍射现象就越明显，也越容易观察到干涉和衍射现象。
考点三、光的偏振激光
要点诠释：
（一）光的偏振
1、光的偏振
自然光是指在垂直于光的传播方向上，各个方向强度相同。偏振光是指在垂直于光的传播方向的平面上，只沿某个特定方向振动。
光的偏振现象说明光波是横波。
2、偏振光的产生方式
偏振光的产生方式是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获得偏振光，叫起偏器，第二个偏振片的作用是检验光是否为偏振光，叫检偏器．光的偏振理解：
（1）光波的感光作用和生理作用主要是由电场强度E引起的，因此将E的振动称为光振动。
（2）自然光：太阳、电灯等普通光源直接发出的光，包含垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿各个方向振动的光波的强度都相同，这种光叫自然光。
（3）偏振光：自然光通过偏振片后，在垂直于传播方向的平面上，只沿一个特定的方向振动，叫偏振光。自然光射到两种介质的界面上，如果光的入射方向合适，使反射和折射光之间的夹角恰好是90°，这时，反射光和折射光就都是偏振光，且它们的偏振方向互相垂直。我们通常看到的绝大多数光都是偏振光（如图）。
（二）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。原子发生受激辐射时，发出光子的频率、发射方向等，都跟入射光子完全一样，这样使光得到加强，这就是激光产生的机理。
2、激光器：主要由工作物质、激励源和谐振腔组成。
3、激光的主要特点及应用
（1）平行度好（方向性好）
精确测距：激光雷达；
刻制光盘
（2）相干性好（频率单一）
做相干光：干涉、衍射
传递信息：光纤通信
记录信息：全息照相
（3）亮度高（强度大）
机械加工：打孔、焊接、切割
医学上：光刀
军事上：激光武器（“死光”武器）
科研上：引发核聚变
考点四、实验：用双缝干涉测量光的波长
实验目的
1、了解光波产生稳定的干涉现象的条件
2、观察双缝干涉图样
3、测定单色光的波长
实验器材
光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头、另外还有学生电源、导线、刻度尺 实验原理
双缝干涉中两个相邻明（暗）条纹之间的距离x ?与波长λ、双缝间距离d 及双缝到屏的距离L 满足L
x d
λ?=
。 两条相邻明（暗）条纹之间的距离x ?用测量头测出。测量头由分划板、目镜、手轮等构成，如图（1）所示。转动手轮，分划板会左、右移动。测量时，应使分划板中心刻线对齐条纹的中心，如图（2）所示。记下此时手轮上的读数1a ，转动手轮，使分划板向一侧移动，当分划板中心刻线对齐另一条相邻的明条纹中心时，记下手轮上的刻度数2a ，两次读数之差就是相邻两条明纹间的距离。即12x a a ?=-。
实验步骤
1、观察双缝干涉图样
（1）将光源、单缝、遮光筒、毛玻璃屏依次安放在光具座上，如图所示。
（2）接好光源，打开开关，使灯丝正常发光。
（3）调节各器件的高度，使光源灯丝发出的光能沿轴线到达光屏。 （4）安装双缝，使单缝与双缝的缝平行，二者间距约5～10cm 。 （5）放上单缝，观察白光的干涉条纹。
（6）在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹。 2、测定单色光的波长
（1）安装测量头，调节至可清晰观察到干涉条纹。
（2）使分划板中心刻线对齐某条亮条纹的中央，记下手轮上的刻度数1a ，转动手轮，使分划板中心刻线移动；记下移动的条纹数n 和移动后手轮的读数2a ，1a 与2a 之差即为n 条亮纹的间距。
（3）用刻度尺测量双缝到光屏间距离L （d 是已知的）。 （4）重复测量、计算，求出波长的平均值。
（5）换用不同的滤光片，重复实验测量其他单色光的波长。 当分划板中心刻线对齐另一条相邻的明条纹中心时，记下手轮上的刻度数两次读数之差就是相邻两条明纹间的距离。即12x a a ?=-。
数据处理
为了得到准确的某种单色光双缝干涉的条纹间距，实验中通常用常用的重复测量、计算求波长的平均值的方法。还可以换用不同的滤光片，重复实验测量其他单色光的波长。
误差分析
x ?很小，直接测量时相对误差较大，通常测出n 条明条纹间的距离a ，再推算相邻两
条明（暗）条纹间的距离，1
a x n ?=
-。
注意事项
1、双缝干涉仪是比较精密的仪器，应轻拿轻放，不要随便拆解遮光筒、测量头等元件。
2、滤光片、单缝、双缝、目镜等如有灰尘，应用擦镜纸或干净软片轻轻擦去。
3、安装时，注意调节光源、滤光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的中心轴线上，并使单缝、双缝平移且竖直。
4、光源灯丝最好为线状灯丝，并与单缝平行且靠近。
5、调节的基本依据是：照在像屏上的光很弱，主要原因是灯丝与单缝、双缝、测量头与遮光筒不共轴所致，干涉条纹不清晰一般主要是单缝与双缝不平行。
【典型例题】
类型一、关于干涉条纹的理解及计算
例1、(2015 新课标Ⅰ卷)在双缝干涉实验中，分布用红色和绿色的激光照射同一双缝，在双缝后的屏幕上，红光的干涉条纹间距Δx 1与绿光的干涉条纹间距Δx 2相比Δx 1______Δx 2 （填 “＞” “＜” 或 “＝”）。若实验中红光的波长为630nm ，双缝到屏幕的距离为1m ，测得第一条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5nm ，则双缝之间的距离为 mm 。
【答案】（1） > (2分) 0.300 (3分)
【解析】光的双缝干涉条纹间距L x d
?=
λ
(λ为光的波长，L 为屏与双缝之间距离，d 为双缝之间距离)，红光波长长λ红＞λ绿 ，所以红光的双缝干涉条纹间距较大，即Δx 1＞Δx 2 , 条纹间距根据数据可得210.5mm 2.1mm=2.110m 5x -?=
=?，根据L x d
?=
λ
可得L d x
=
?λ
,代入数值得：d = 3.00×10-4m = 0.300mm . 【考点】实验三：用双缝干涉测光的波长 举一反三
【变式1】（2016 天津卷） 如图是a 、b 两光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成
的干涉图样，则（ ）
A ．在同种均匀介质中，a 光的传播速度比b 光的大
B ．从同种介质射入真空发生全反射时a 光临界角大
C ．照射在同一金属板上发生光电效应时，a 光的饱和电流大
D ．若两光均由氢原子能级跃迁产生，产生a 光的能级能量差大
【答案】D
【解析】从图中可以看出，a 光干涉条纹的间距比b 光干涉条纹的间距要小，由于是在同一双缝干涉装置上形成的干涉图样，因此a 光的波长小于b 光的波长，a 光的频率大于b 光的频率，a 光的折射率大于b 光的折射率，所以在同种均匀介质中传播时，a 光的速度小于b 光的速度，A 错误；从同种介质射入真空发生全反射时，a 光的临界角小于b 光的临界角，B 错误；发生光电效应的光电流大小与光子的能量和光强有关，故无法判断饱和电流的大小，选项C 错误；a 光的频率高，光子的能量大，故由氢原子能级跃迁产生这两种光时，产生a 光的能级能量差大，D 正确．
故选D 。
【变式2】用氦氖激光器进行双缝干涉实验，已知使用的双缝间距离d=0.1mm ，双缝到屏的距离L=6.0m ，测得屏上干涉条纹中亮纹的间距是3.8cm ，氦氖激光器发出的红光的波长λ是多少？假如把整个装置放入折射率是4/3的水中，这时屏上的条纹间距是多少？ 【答案】6.30×7
10-m ；2
2.810m -?。
【解析】由条纹间距x ?、双缝间距d 、双缝到屏的距离L 及波长λ的关系，可测光波的波长；同理知道水的折射率，可知该波在水中的波长，然后由x ?、d 、L 、λ的关系，可计算条纹间距。 由L
x d
λ?=
可以得出， 红光的波长32
70.110 3.810 6.3106.0
d x m m L λ---???=?=
=? 激光器发出的红光的波长是6.30×7
10-m 。
如果整个装置放入水中，激光器发出的红光在水中的波长为
776.3103
4.7104
m m n λ
λ--??'==
=? 这时屏上条纹的间距是22.810L
x m d
λ-'?=
=?。 【变式3】在双缝干涉实验中，某同学用黄光作为入射光，为了增大干涉条纹的间距，该同学可以采用的方法有（ ）
A.改用红光作为入射光
B.改用蓝光作为入射光
C.增大双缝到屏的距离
D.增大双缝之间的距离 【答案】AC
【解析】光的干涉现象中，条件间距公式
L
x
d
λ
?=，即干涉条纹间距与入射光的波长成正
比，与双缝到屏的距离成正比，与双缝间距离成反比。红光波长大于黄光波长，选项A正确；蓝光波长小于黄光波长，选项B错；增大双缝到屏的距离，选项C正确；增大双缝之间的距离，选项D错。故选AC。
类型二、关于薄膜干涉的理解
薄膜干涉的种类有：劈尖干涉、增透膜、肥皂泡、牛顿环等。
【高清课堂：光学2 例1】
例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
图所示。干涉条纹有如下特点：（1）任意一条明条纹或暗条纹所
在位置下面的薄膜厚度相等；（2）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间距（）
A.变大
B.变小
C.不变
D.消失
【答案】A
【变式1】图是用干涉法检查某块厚玻璃板的上表面是否平整的装置，所用单色光是用普通光源加滤光片产生的，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. a的上表面和b的下表面
B. a的上表面和b的上表面
C. a的下表面和b的上表面
D. a的下表面和b的下表面
【答案】C
【解析】这是利用薄膜干涉原理检查玻璃板上表面是否平整的方法。干涉条纹是空气薄膜的
上表面(a 的下表面)和空气薄膜的下表面(b 的上表面)的反射光相叠加而发生干涉，故本题正确答案为C 。
【变式2】用如图甲单色光照射透明标准版M 来检查被检查物体N 的上表面的平直情况，观察到的现象如图乙所示条纹中的P 和Q 的情况（ ）
A. N 的上表面A 处向上凸起
B. N 的上表面B 处向上凸起
C. N 的上表面A 处向下凹陷
D. N 的上表面B 处向下凹陷 【答案】BC
【解析】P 处所在的条纹是同一条纹，若为直线，则说明该处同一水平线，线上各点对应的空气层厚度都相同，但实际上P 处条纹向左弯曲，意味着后一级条纹提前出现，可见P 处对应的检测平板上的A 点所对应的空气层厚度与后一级条纹对应的空气层厚度相同，而后一级条纹本来对应的空气层厚度比前一级大，可见A 处向下凹陷，才能实现该处空气层厚度与下一级条纹对应的空气层厚度一样，C 项对；同理B 项对，故选BC 。
增透膜：为了减少光学装置中的反射光的损失，可在元件表面涂一层透明薄膜，一般是氟化镁。如图所示，在增透膜的前后表面反射的两列光波形成相干波，相互叠加，当光程差
22
d λ
=
（此波长为光在该种介质中的波长）时，在两个表面反射的
光反相，相互抵消，从而使反射的两列光产生相消干涉，反射光的能量几乎等于零。
由于白光中含有多种波长的光，所以增透膜只能使其中一定波长的光相消。因为人对绿光最敏感，所以选择对绿光起增透作用，所以在反射光中绿光强度几乎为零，而其他波长的光并没有完全抵消，所以增透膜呈现绿光的互补色——淡紫色。
例3、照相机等光学元件的镜头表面涂有一种薄膜，它的厚度是入射光中间部分绿光波长的
4
1
。当白光照射到薄膜上时，从两个表面反射的光的光程差是绿色光在这种介质中波长的 。由于干涉作用，反射光中绿色光完全抵消，因此透射光大大增强，这就增加了光的透射效果，提高了成像的清晰度。这种薄膜叫 ，由于反射光中红光和紫光并没有显著削弱，所以增透膜呈淡紫色。
【思路点拨】在增透膜的前后表面反射的两列光波形成相干波，相互叠加，在两个表面反射的光反相，相互抵消，从而使反射的两列光产生相消干涉。 【答案】
1
2
增透膜 【解析】由于两列光波产生相消干涉，则22
d λ
=
，光程差是2d ，是半波长的奇数倍，即是
绿色光在这种介质中波长的
1
2
。这种薄膜叫增透膜。
【总结升华】增透膜是一种典型的干涉装置，其作用是消去人最敏感的绿光，使反射的两列光产生相消干涉，22
d λ
=
，要注意的是此波长为光在该种介质中的波长。如果给定的是某
种单色光在真空中的波长为λ，介质的折射率为n ，则介质的最小厚度为
4n
λ
。
举一反三
【变式】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表示此红外线在氟化镁中的波长，则所镀薄膜的厚度最小应为 （ ）
A
λ81 B λ41 C λ2
1
D λ 【答案】B
类型三、光的衍射现象
光的衍射图样：（1）单缝衍射图样；（2）圆孔衍射图样；（3）泊松亮斑。注意三种衍射图样的特征和区别。
例4、如图所示，A 、B 两幅图是由单色光分别入射到圆孔而形成的图像，其中图A 是光的_________（填“干涉”或“衍射”）图像，由此可以判断出图A 所对应的圆孔的孔径 _________（填“大于”或“小于”）图B 所对应的圆孔的孔径。
【思路点拨】根据光的衍射图样分及发生衍射的条件。 【答案】衍射，小于。 【解析】只有障碍物或孔的尺寸比光波波长小或跟波长相差不多时，才能发生明显的衍射现象。图A 是光的衍射图样，由于光波波长很短，约在10-7米数量级上，所以图A 所对应的圆孔的孔径比图B 所对应的圆孔的孔径小，图B 的形成可以用光的直线传播来解释，故A 孔径小于B 孔径。
【总结升华】只要掌握了圆孔衍射图样、小孔成像的特点，就能快速准确完成本题。 举一反三
【变式1】如图所示的甲、乙、丙、丁图形中，属于著名的泊松亮斑的衍射图样和单缝衍射图样的分别是（ ）
A. 甲、丙
B. 甲、丁
C. 乙、丙
D. 乙、丁 【答案】A
【解析】衍射与干涉图样的区别是：前者中央条纹最宽，向两边渐渐变小；后者明暗条纹宽
度相等。
甲图是泊松亮斑的衍射图样，乙图是圆孔衍射图样，丙图是单缝衍射图样，丁图是双缝干涉图样。故选A。
【变式2】下图为红光或紫光通过双缝或单缝所呈现的图样，则（）
A.甲为紫光的干涉图样
B.乙为紫光的干涉图样
C.丙为红光的干涉图样
D.丁为红光的干涉图样
【答案】B
【解析】光通过双缝产生干涉图样，通过单缝产生衍射图样，选项C、D错误。而干涉图样
为明暗相间的条纹，且条纹间距为
L
x
d
λ
?=，光的波长越长，条纹间距越大，紫光的波长
短，因而紫光干涉图样的条纹间距小，选项B正确。
类型四、光的偏振及应用
光的偏振充分说明光是横波，只有横波才有偏振现象。
除了从光源直接发出的光以外，我们通常见到的大部分光都是偏振光。
例如自然光射到两种介质的界面上，调整入射角的大小，使反射光与折射光的夹角是90°，这时反射光和折射光都是偏振光，且偏振方向互相垂直。
偏振光的产生方式：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为偏振光，叫起偏器，第二个偏振片的作用是检验光是否为偏振光，叫检偏器。
例5、一段时间一来，“假奶粉事件”闹得沸沸扬扬，奶粉的碳水化合物（糖）含量是一种重要指标，可以用“旋光法”来测量糖溶液的浓度，从而测定含糖量，偏振光通过糖的水溶液后，偏振方向会相对于传播方向向左或向右旋转一个角度α,这一角度α称为“旋光度”,
α的值只与糖溶液的浓度有关，将α的测量值与标准值相比较，就能测量被测样品的含糖量了。如图所示，S是自然光源，A、B是偏振片，转动B，使到达O处的光最强，然后将被测样品P置于A、B之间，则下列说法中正确的是（）
A．到达O处光的强度会明显减弱
B．到达O处光的强度不会明显减弱
C．将偏振片B转动一个角度，使得O处光的强度最大，偏振片转过的角度等于α
D．将偏振片A转动一个角度，使得O处光的强度最大，偏振片转过的角度等于α
【思路点拨】偏振片只能让特定偏振方向的光通过。
【答案】ACD
【解析】由题知，转动B使到达O处的光最强，则A、B的偏振方向必相同，若在A、B 间放入待检糖溶液，因糖溶液对偏振光有旋光效应，使来自A的偏振光经过样品后，偏振方向发生改变，则到达O处的光强度会明显减弱，若适当把A或B旋转α角度，还可以使偏振光恰好通过A、B后，使O处的光强度最大，故选ACD。
【总结升华】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为偏振光，叫起偏器，第二个偏振片的作用是检验光是否为偏振光，叫检偏器。举一反三
【变式】如图，P是一偏振片，P的透振方向（用带箭头的实线表示）为竖直方向。下列四种入射光束中哪几种照射P时能在P的另一侧观察到透射光（）
A．太阳光B．沿竖直方向振动的光
C．沿水平方向振动的光D．沿与竖直方向成45°角振动的光
【答案】ABD
【解析】当光的振动方向与偏振光的方向平行时，透光最强；垂直时，无光透过；若为某一角度时，有部分光透过。而太阳光是自然光，沿各个方向的振动都存在，因此A、B、D选项正确。
类型五、“色光规律模型”的应用
在几何光学基础上增加两项：干涉、衍射。还有光子能量、光电效应。
例6、如图所示，两束单色光A、B分别沿半径方向由空气射入半圆形玻璃砖，出射光合成一束复色光P，下列说法正确的是（）
A．A光的频率大于B光的频率
B．在玻璃砖中A光的传播速度小于B光的传播速度
C．两种单色光由玻璃射向空气时，A光的临界角较大
D．若用同一双缝干涉实验装置做实验，A光的干涉条纹
间距大于B光的条纹间距
【思路点拨】首先判断出两束光哪个相当于红光，哪个相当于紫光，再应用“色光规律模型”确定选项是否正确。
【答案】CD
【解析】由图可知，A光偏折的小，B光偏折的大，A光相当于红光，B光相当于紫光。A 的频率小于B的频率，选项A错；在玻璃砖中A光的传播速度大于B光的传播速度，选项B错；两种单色光由玻璃射向空气时，红光的临界角较大，C对；若用同一双缝干涉实验装置做实验，红光的波长大，红光的干涉条纹间距大于紫光的条纹间距，D对。故选CD。【总结升华】理解、记住、灵活应用“色光规律模型”。
举一反三
【变式】如右图所示，水下光源S向水面A点发射一束光线，折射线光线分成a、b两束，则（）
A. a 、b 两束光相比较，a 光的折射率较大
B.在水中a 光的传播速度比b 光传播速度小
C.若保持光源位置不变，将入射光线顺时针旋转，则从水面上方观察，b 光先消失
D.采用同一双缝干涉实验装置，分别以a 、b 光做光源，a 光的干涉条纹间距小于b 光的干涉条纹间距 【答案】C
【解析】由图可知，a 光偏折的小，b 光偏折的大，a 光相当于红光，b 光相当于紫光。a 光的折射率较小，A 错；在水中a 光的传播速度比b 光传播速度大，B 错；若保持光源位置不变，将入射光线顺时针旋转，即入射角增大，紫光的临界角小，先发生全发射，所以b 光先消失，C 对；采用同一双缝干涉实验装置，分别以a 、b 光做光源，a 光的干涉条纹间距大于b 光的干涉条纹间距，D 错。故选C 。
类型六、实验：用双缝干涉测量光的波长
例7、(2015 成都校级模拟) 在《用双缝干涉测光的波长》实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上（如图1），并选用缝间距d =0.2mm 的双缝屏。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离L =700mm 。然后，接通电源使光源正常工作。
①已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度。某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第1次映入眼帘的干涉条纹如图2（a ）所示，图2（a ）中的数字是该同学给各暗纹的编，此时图2（b ）中游标尺上的读数x 1=1.16mm ；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图3（a ）所示，此时图3（b ）中游标尺上的读数x 2= ； ②利用上述测量结果，经计算可得两个相邻明纹（或暗纹）间的距离x = mm ；这种色光的波长λ= nm 。
【思路点拨】根据主尺读毫米数，副尺上有50分度，精度为0.02毫米，读出两次测量数据。正确确定暗纹的条数（两次数值要减去1），再根据L
x d
λ?=，计算光的波长。
【答案】 ①15.02 ② 2.31；6.6×102
【解析】由游标卡尺的读数规则可知x 2=15.0mm+1×0.02mm=15.02mm ；图2（a ）中暗纹与图3（a ）中暗纹间的间隔为6个，故2115.02 1.16
2.31mm 66
x x x --?=
==；由
L
x d
λ?=
可知 720.2 2.31
6.610m 6.610nm 700
d x L --??=
==?=?λ 【总结升华】“用双缝干涉测光的波长”实验中，一是要正确应用L
x d
λ?=
，二是要正确读数，三是要正确确定暗（明）条纹的数目，四是要注意单位。
举一反三
【变式1】如图所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，光具座上放置的光学元件依次为①光源、②______、③______、④______、⑤遮光筒、⑥光屏。对于某种单色光，为增加相邻亮纹（暗纹）间的距离，可采取____________或_____________的方法。
【答案】②滤光片 ③单缝 ④双缝 减小双缝间距离，增大双缝到屏的距离。 【解析】根据条纹间距L
x d
λ?=
可知欲加大条纹间距，需减小双缝间距，加大双缝屏到光屏的距离。 【变式2】现有毛玻璃屏A 、双缝B 、白光光源C 、单缝D 和透红光的滤光片E 等光学元件，要把它们放在如图1所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长。
（1）将白光光源C 放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C 、_________、A 。 （2）本实验的步骤有：
①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮； ②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上； ③用米尺测量双缝到屏的距离；
④用测量头（其读数方法同螺旋测微器）测量数条亮纹间的距离。
在操作步骤②时还应注意___________________和___________________。
（3）将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图2所示。然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图3中手轮上的示数__________mm ，求得相邻亮纹的间距x ?为 __________mm 。
（4）已知双缝间距d 为4
2.010-?m ，测得双缝到屏的距离L 为0.700m ，由计算式
λ=________，求得所测红光波长为__________nm 。
【答案】（1）E 、D 、B 。（2） 【解析】（1）双缝干涉仪各组成部分在光具座上的正确排序为：光源、滤光片、单缝、双缝、屏，因此应填：E 、D 、B 。
（2）单缝与双缝的间距为5cm ～10cm ，使单缝与双缝相互平行。 （3）甲图的读数为2.320mm ，乙图的读数为13.870mm ，
13.870
2.320
2.31061x mm mm -?=
=-
（4）由L
x d
λ?=
可得所测红光波长为720.2 2.31
6.610 6.610700
d x m nm L λ--??===?=?。
精品文档 光现象知识点总结 一.光的色散 1 ?光源：自身能发光的物体叫做光源。常见的不是光源的物体有月亮，电影荧幕，钻石等。 2.光的色散：白光经过三棱镜可以分解为红，橙，黄，绿，蓝，靛，紫等多种色光，首先用实验 进行研究的科学家是牛顿。应用有：彩虹，吹肥皂泡，其他经过折射呈现七彩颜色的现象。 3.色光的吸收和反射： 透明物体：透过相同颜色，吸收不同颜色。不透明物体：反射相同颜色，吸收不同颜色。白色不透明物体：可以反射所有色光。黑色不透明物体：可以吸收所有色光。 光的三原色：红，绿，蓝，复合后中间为白光颜料的三原色：红，黄，蓝，复合后中间为黑色色光的复合与颜料的复合结果不一样。 4.光具有能量：光能可以转化为其他各种能量，如电能、内能、化学能。 二.人眼看不见的光 1. 红外线：红外线能使被照射的物体发热，具有热效应。太阳光中大部分的热都是以红外线的形式 传到地球的。 2. 3.紫外线：能使荧光物质发光。主要应用于杀菌，验钞等。过量紫外线照射对人体有害，太阳的紫 外线主要靠大气层中的臭氧层来吸收。 三.光的直线传播 1. 2.定义：光在均匀介质中是沿直线传播的。主要应用有影子，小孔成像，日食，月食，射击瞄准等。 3.小孔成像：光屏上成倒立的实象。像的形状与小孔形状无关。女口：夏天树阴处的光斑都是圆 形的，和树叶中间缝隙的形状没有关系。 4.光速：真空中：3X 10 m/s，或3X 10 km/s 真空中光速最快〉空气中＞液体中〉固体中 光年是长度单位，数值为9.46 X 10 km 四. 距离相等。（平面镜所成的像与物体关于平面镜成轴对称，且不能呈现在光屏上。） 概括：虚像，正立，等大，等距，垂直，对称。 2.凸面镜：对光线有发散作用，可以扩大视野。 3.凹面镜：对光线有会聚作用，可以集中光能。 五.光的反射 1. 2.法线，入射角，反射角的解释： 法线：过入射点和镜面垂直的直线。入射角：入射光线和法线的夹角。反射角：反射光线和法线的夹角。（注：切忌当作和镜面的夹角） 3.光的反射定律：光反射时，反射光线，入射光线和法线在同一平面内，反射光线、入射光线精品文档 精品文档 分居法线两侧，反射角等于入射角。 4 ?光的反射和平面镜成像应用：所有镜子，万花孔，潜望镜，反射式望远镜，牙医反光镜，平静 的水面等。
光的色散1．色散：白光分解成多种色光的现象。 2．光的色散现象：一束太阳光通过三棱镜，被分解成七种色光的现象叫光的色散，这七种色光从上至下依次排列为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫(如图甲所示)。同理，被分解后的色光也可以混合在一起成为白光(如图乙所示)。 光的三原色及色光的混合 1．色光的三原色：红、绿、蓝三种色光是光的三原色。 2．色光的混合：红、绿、蓝三种色光中，任何一种色光都不能由另外两种色光合成。但红、绿、蓝三种色光却能够合成出自然界绝大多数色光来，只要适当调配它们之间的比例即可。色光的合成在科学技术中普遍应用，彩色电视机就是一例。它的荧光屏上出现的彩色画面，是由红、绿、蓝三原色色点组成的。显像管内电子枪射出的三个电子束，它们分别射到屏上显不出红、绿、蓝色的荧光点上，通过分别控制三个电子束的强度，可以改变三色荧光点的亮度。由于这些色点很小又靠得很近，人眼无法分辨开来，看到的是三个色点的复合．即合成的颜色。 如图所示，适当的红光和绿光能合成黄光；适当的绿光和蓝光能合成青光；适当的蓝光和红光能合成品红色的光；而适当的红、绿、蓝三色光能合成白光。因此红、绿、蓝三种色光被称为色光的“三原色。”
物体的颜色：在光照到物体上时，一部分光被物体反射，一部分光被物体吸收，不同物体，对不同颜色的光反射、吸收和透过的情况不同，因此呈现不同的色彩。 光的色散现象得出的两个结论： 第一，白光不是单色的，而是由各种单色光组成的复色光；第二，不同的单色光通过棱镜时偏折的程度是不同的，红光的偏折程度最小，紫光的偏折程度最大。 色光的混合：不能简单地认为色光的混合是光的色散的逆过程。例如：红光和绿光能混合成黄光，但黄光仍为单色光，它通过三棱镜时并不能分散成红光和绿光。 物体的颜色： 由它所反射或透射的光的颜色所决定。 1．透明物体的颜色由通过它的色光决定在光的色散实验中，如果在白屏前放置一块红色玻璃，则白屏上的其他颜色的光消失，只能留下红色，说明其他色光都被红玻璃吸收了，只能让红光通过，如图所示。如果放置一块蓝玻璃，则白屏上呈现蓝色。 2．不透明物体的颜色由它反射的色光决定在光的色散实验中，如果把一张红纸贴在白屏上，则在红纸上看不到彩色光带，只有被红光照射的地方是亮的，其他地方是暗的；如果把绿纸
光的反射（基础） 【学习目标】 1.了解光在物体表面可以发生反射； 2.掌握光的反射定律，并能用光的反射定律解决实际问题； 3.理解在反射现象中光路的可逆性； 4.知道镜面反射和漫反射的区别。 【要点梳理】 要点一、光的反射 1、光的反射：光射向物体表面时，有一部分光会被物体表面反射回来，这种现象叫做光的反射。 2、基本概念： 一点入射点光线射到镜面上的点，用“O”表示。 三线法线通过入射点，垂直于镜面的直线，用虚 线表示如图ON 入射光线射到反射面上的光线，如图AO。 反射光线被反射面反射后的光线，如图中的OB。 两角入射角入射光线与法线的夹角，如图所示“i” 反射角反射光线与法线的夹角，如图所示“r”。 1、入射角和反射角分别是指，入射光线和法线的夹角，反射光线和法线的夹角。不能误认为是光线和平面镜的夹角。 2、法线是过入射点垂直平面镜的虚线，是为了研究问题方便引入的。 3、入射光线和反射光线都有方向，所以在描述的时候要注意按光的传播方向叙述字母。如上图中：入射光线AO，反射光线OB。 4、发生反射现象时，光又反射回原介质中，所以光的传播速度不变，传播方向发生改变。 5、我们能够看到不发光的物体是因为光的反射，反射光射入了我们的眼睛。如下图所示： 要点二、【高清课堂：《光的反射》】探究光反射时的规律 1、实验探究 （1）提出问题：光在反射时遵循什么规律？（反射光沿什么方向射出） （2）实验器材：激光笔、白色硬纸板、平面镜、量角器等。 （3）实验步骤： ①把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面，如图甲所示：
②在纸板上画出两条入射光线，用激光笔沿入射光线射入，找到对应的反射光线。 ③观察两组反射光线和入射光线，猜想反射光线和入射光线的位置关系： a、反射光线、入射光线和镜面的夹角相等； b、反射光线和入射光线关于法线对称。 ④把纸板NOF向前折或向后折如图乙，观察还能看到反射光线吗？ ⑤取下纸板，用量角器测量角i和r。 表格： 实验次序 角 i 角 r 第一次4 5o 45o 第二次6 0o 60o （4 ①反射光线与入射光线、法线在同一平面内——三线共面 ②反射光线和入射光线分居法线的两侧——法线居中 ③反射角等于入射角——两角相等 2、反射现象中，光路是可逆的。 让光逆着原来反射光线的方向射到平面镜，那么，它被反射后逆着原来的入射光的方向射出。如下图所示： 要点诠释： 1、把纸板NOF向前折或向后折，观察不到反射光线，证明三线共面；通过测量比较入射角和反射角的大小关系可以证明反射角等于入射角；反射光线和入射光线对称，并且对称还意味着分居法线两侧。 2、反射定律是用来确定反射光线位置的，对应每一条确定的入射光线而言，反射光线是唯一的。 3、如果光线垂直射向平面镜，入射角为0o,反射角为0o，入射光线、反射光线、法线重合。 要点三、镜面反射和漫反射 1、镜面反射：光线照到平滑的表面上（如：平静的水面、抛光的金属面、平面镜），发生镜面反射。这时入射光平行，反射光也平行，其他方向没有反射光。 2、漫反射：光线照到凸凹不平的表面上，发生漫反射。凸凹不平的表面会把光线向四面八方反射。
4.5 光的色散 1.白光可以分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光;红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光可以复合成白光。 2.光的三原色:红、绿、蓝三种颜色的光。 3.光谱:太阳光通过三棱镜可以分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫几种颜色的光,它们按一定顺序排列,叫做太阳的可见光谱。 4.红外线 (1)光谱上红光以外的部分有一种看不见的能量辐射叫红外线。 (2)任何物体都可辐射红外线。 (3)热作用强是红外线的主要特征。此外,红外线还可用于红外遥感等。 5.紫外线 (1)在光谱上紫光以外的部分存在一种看不见的能量辐射叫紫外线。 (2)紫外线有较强的生理作用,此外,紫外线还有荧光效应等。 知识点1:光的色散 17世纪,英国物理学家牛顿使太阳光发生色散,才揭示了光的秘密。如图所示,让一束太阳光(白光)照射到三棱镜上,通过三棱镜偏折后照到白屏上,在白屏上形成一条彩色的光带,颜色依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,这就是光的色散。
太阳光通过三棱镜后,分解成七色光带 这个现象的产生表明:第一,白光不是单色光,而是由各种单色光组成的复色光;第二, 不同的单色光通过棱镜时偏折的程度是不同的。实验中红光偏折的程度最小,紫光偏折的程度最大。各单色光偏折的程度从小到大按照红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列。 【例】一束白光经过三棱镜后,不但改变了光的,而且可分解成七种单色光,这种现象称为光的。 知识点2:色光的三原色 人们发现,红、绿、蓝三种色光混合能产生各种不同颜色的光,如图所示。因此把红、绿、蓝三种色光叫做色光的三原色。 【例】彩色电视机荧光屏上呈现出的各种颜色,都是由三种基本色光混合而成的,这三种基本色光是( ) 知识点3:看不见的光 如图所示,太阳光经过三棱镜被分解成按顺序排列的红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种不同颜色的光,叫做太阳的可见光谱。在红光和紫光之外的部分都存在一种人们看不见的光,红光之外的部分称为红外线,紫光之外的部分称为紫外线。红外线和紫外线都属于不可见光,而且红外线能辐射热量,说明红外线具有热作用;紫外线能使荧光物质发光。
初二物理光的色散知识点 物理的学习需要的不仅是大量的做题，更重要的是物理知识点的累积。下面就和丁博士一起来看看初二物理光的色散知识点,希望对广大考生有帮助! 1、光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折。 2、光在同种介质中传播，当介质不均匀时，光的传播方向亦会发生变化。 3、折射角：折射光线和法线间的夹角。 光的折射定律 1、在光的折射中，三线共面，法线居中。 2、光从空气斜射入水或其他介质时，折射光线向法线方向偏折;光从水或其它介质斜射入空气中时，折射光线远离法线(要求会画折射光线、入射光线的光路图) 3、斜射时，总是空气中的角大;垂直入射时，折射角和入射角都等于0°,光的传播方向不改变 4、折射角随入射角的增大而增大 5、当光射到两介质的分界面时，反射、折射同时发生 6、光的折射中光路可逆。 光的折射现象及其应用 1、生活中与光的折射有关的例子：水中的鱼的位置看起来比实际位置高一些(鱼实际在看到位置的后下方);由于光的折射，池水看起来比实际的浅一些; 水中的人看岸上的景物的位置比实际位置高些;夏天看到天上的星斗的位置比星斗实际位置高些;透过厚玻璃看钢笔，笔杆好像错位了;斜放在水中的筷子好像向上弯折了;(要求会作光路图) 2、人们利用光的折射看见水中物体的像是虚像(折射光线反向延长线的交点) 1、太阳光通过三棱镜后，依次被分解成红、橙、黄绿、蓝、靛、紫七种颜色，这种现象叫色散; 2、白光是由各种色光混合而成的复色光; 3、天边的彩虹是光的色散现象; 4、色光的三原色是：红、绿、蓝;其它色光可由这三种色光混合而成，白光是红、绿、蓝三种色光混合而成的;世界上没有黑光;颜料的三原色是品红、青、黄，三原色混合是黑色;
高中物理光的波动性和微粒性知识点总结 高中物理中光的波动性和微粒性是每年高考的必考的知识点，可见其是很重要的，下面为同学们详细的介绍了光本性学说的发展简史、光的电磁说等知识点。 1.光本性学说的发展简史 (1)牛顿的微粒说:认为光是高速粒子流.它能解释光的直进现象，光的反射现象. (2)惠更斯的波动说:认为光是某种振动，以波的形式向周围传播.它能解释光的干涉和衍射现象. 光的干涉的条件是：有两个振动情况总是相同的波源，即相干波源。(相干波源的频率必须相同)。形成相干波源的方法有两种：⑴利用激光(因为激光发出的是单色性极好的光)。 ⑵设法将同一束光分为两束(这样两束光都来源于同一个光源，因此频率必然相等)。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。 2.干涉区域内产生的亮、暗纹 ⑴亮纹：屏上某点到双缝的光程差等于波长的整数倍，即δ= nλ(n=0，1，2，……) ⑵暗纹：屏上某点到双缝的光程差等于半波长的奇数倍，即
δ= (n=0，1，2，……) 页 1 第 相邻亮纹(暗纹)间的距离。用此公式可以测定单色光的波长。用白光作双缝干涉实验时，由于白光内各种色光的波长不同，干涉条纹间距不同，所以屏的中央是白色亮纹，两边出现彩色条纹。 3.衍射----光通过很小的孔、缝或障碍物时，会在屏上出现明暗相间的条纹，且中央条纹很亮，越向边缘越暗。 ⑴各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射。 ⑵发生明显衍射的条件是：障碍物(或孔)的尺寸可以跟波长相比，甚至比波长还小。(当障碍物或孔的尺寸小于0.5mm 时，有明显衍射现象。) ⑶在发生明显衍射的条件下当窄缝变窄时亮斑的范围变大条纹间距离变大，而亮度变暗。 4、光的偏振现象：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。光的偏振说明光是横波。 光的电磁说5.⑴光是电磁波(麦克斯韦预言、赫兹用实验证 明了正确性。) ⑵电磁波谱。波长从大到小排列顺序为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。各种电磁波中，除可见光以外，相邻两个波段间都有重叠。
2019中考物理知识点：光的反射分类 各位读友大家好，此文档由网络收集而来，欢迎您下载，谢谢 花开为了最后的果实，初三也是如此，小编整理了物理知识点：光的反射分类内容，以供大家参考。 中考物理知识点：光的反射分类 1 光的折射：光从一种介质射入另一种介质时，传播方向一般会改变这现象。 2 折射角：折射光线与法线之间的夹角。 3 折射定律：1折射光线、入射光线和法线在同一平面上;2折射光线和入射光线分居在法线两侧;3当光由空气射入水或其它介质时，折射角小于入射角，当光由水或其它介质射入空气时，折射角大于入射角。4当光线垂直入射到界面上时，传播方向不发生改变。
4 注意：折射角随着入射角的增大而增大，随着入射角的减小而减小。在折射中光路也是可逆的。 5 凸透镜：中间厚边缘薄的透镜是凸透镜。 凹透镜：中间薄边缘厚的透镜是凹透镜。 6 透镜的主光轴：通过两个球面球心的直线。 7 光心：通过它后光线传播方向不改变的点叫光心。 8 凸透镜的作用：对光线会聚所以也叫会聚透镜。 凸透镜的焦点：平行光线经凸透镜折射后，折射光线就会聚在主光轴上的焦点。这一点就是凸透镜的焦点。 9 凹透镜的作用：对光线发散。 10 平行光经凸透镜折射后会聚焦点，反过来从焦点发过焦点的光折射后平行平行光经凹透镜折射后折射光的反向延长线过虚焦点，则入射光的延长线过虚焦点的，折射后一定是平行主光轴
的光线。 11 照相机的原理：u>2f f 物体到凸透镜的距离大于2倍焦距时，能成倒立缩小的实像。 12 幻灯机的原理： f 物体到凸透镜的距离在焦距和2倍焦距之间时，成放大倒立的实像。 13 放大镜的原理：u 物体到凸透镜的距离小于焦距时，成放大正立的虚像。 14 照相机的结构：a.胶片：感光显影后变为照相底片。b.调焦环：调节镜头到胶片的距离。c.光圈：控制镜头的进光量。d.快门：控制曝光时间。 15 实像是实际光线会聚成的可以形成在光屏上，虚像不是光线形成的，不能形成在光屏上。 16 投影器与幻灯机的区别：投影器用两块大塑料螺纹透镜作聚光镜，并用一块平面镜把像反射到屏幕上。 17 显微镜的镜筒上有一目镜，和一个物镜。它的放大倍数比放大镜大许多。
《多彩的光》知识点总结 总结人:汪老师 总结日期：2015年1月26日 1、光源： 光源：自身能发光的物体叫做光源。 分类：自然光源、人造光源 2、光的直线传播 （1）条件：光在同种均匀介质中是沿直线传播的。 （2）光线：在物理学中，用一条待箭头的直线表示光的传播路径和方向，（光线是人们为了研究方便假想的一种物理模型，不是实际存在的） （3）光沿直线传播形成的现象：影子的形成、日食、月食、小孔成像 小孔成像的特点：倒立的实像。 注：小孔所成的像的形状跟物体的形状一样，与小孔的形状五无关，可以有缩小的、放大的和等大的像。 （4）光速：光在真空中传播速度最快，在其他介质中的传播速度都比在真空的速度小。 光在真空或空气中的传播速度是3×108m/s, 3、光的反射： （1）定义：光从一种介质射到另一种介质表面时，有一部份光被反射回原来的介质。 所有物体的表面都可以反射光，我们能够看到本 身不发光的物体，就是因为物体表面反射的光进入了 我们的眼睛。 （2）光的反射光路图： 入射光线：AO 反射光线：OB 法线：NO 入射角：∠i 反射角：∠r （3）光的反射定律：共面，异侧，等角 光在反射时，反射光线、入射光线与法线在统一平面内；反射光线和入射光线分别位于法线的两侧；反射角等于入射角，在光的反射中光路可逆。 注：一条反射光线对应一条入射光线 （4）反射分类：
镜面反射：平整光滑的物体表面能把平行的光线也沿平行的方向反射出去。 漫反射：一般物体的表面都很粗糙，存在许多微笑的凹凸不平，平行光线经反射后，反射光线不再平行，而是射向各个方向。 注：无论是镜面反射还是漫反射，每一条反射光线都遵守光的反射定律。 （5）平面镜成像： 成像原理：光的反射 成像特点：等大、对称的虚像 应用：1、改变光的传播方向（潜望镜）； 2、利用平面镜 成像。 4、光的折射 （1）折射现象：光从一种介质斜射如另一种介质时，传播方向发生改 变的现象。 （2）光的折射规律： 光折射时，折射光线、入射光线、法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别位于法线的两侧。折射角随着入射角的改变而改变：空气中的角总是大角。 当光从一种介质垂直射入另一种介质时，传播方向不改变。光在折射时，光路是可逆的。（3）光的折射产生的现象：插入水中的筷子看起来便弯折了、海市蜃楼、在岸上看水中的鱼在水中的位置变浅了、游泳者从水中看岸上的树变高了。 5、光的色散：太阳光经过三棱镜折射后被分成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光的现象。 （1）光的色散说明：白光不是单色光，而是由各种色光混合而成的。 光的“三基色”：红、绿、蓝。 颜料的三原色：红、黄、蓝。 （2）物体的颜色： 透明物体的颜色：透明物体的颜色由它透过的色光决定的。无色的通明体能透过所有色光。 不透明物体的颜色：不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的。白色物体反色各种色光，黑色物体吸收所有色光。 6、透镜
2019年中考物理光的反射知识点总结 光的基本知识点 1、光源:能够发光的物体叫光源 2、光在均匀介质中是沿直线传播的 大气层是不均匀的,当光从大气层外射到地面时,光线发了了弯折 3、光速 光在不同物质中传播的速度一般不同,真空中最快, 光在真空中的传播速度:C=3×10的8次方m/s,在空气中的速度接近于这个速度,水中的速度为3/4C,玻璃中为2/3C 4、光直线传播的应用 可解释许多光学现象:激光准直,影子的形成,月食、日食的形成、小孔成像等 5、光线 光线:表示光传播方向的直线,即沿光的传播路线画一直线,并在直线上画上箭头表示光的传播方向(光线是假想的,实际并不存在) 实像与虚像的区别 实像是实际光线会聚而成的,可以用屏接到,当然也能用眼看到。虚像不是由实际光线会聚成的,而是实际光线反向延长线相交而成的,只能用眼看到,不能用屏接收。 平面镜成像的特点
平面镜成像的特点 (1)成的像是正立的虚像 (2)像和物的大小 (3)像和物的连线与镜面垂直,像和物到镜的距离相等 理解:平面镜所成的像与物是以镜面为轴的对称图形 光的反射的定义 光从一种介质射向另一种介质的交界面时,一部分光返回原来介质中,使光的传播方向发生了改变,这种现象称为光的反射。 两种反射现象: (1)镜面反射:平行光线经界面反射后沿某一方向平行射出,只能在某一方向接收到反射光线 (2)漫反射:平行光经界面反射后向各个不同的方向反射出去,即在各个不同的方向都能接收到反射光线 注意:无论是镜面反射,还是漫反射都遵循光的反射定律 光的反射定律 反射光线与入射光线、法线在同一平面上;反射光线和入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角 可归纳为:“三线一面,两线分居,两角相等” 理解: (1)由入射光线决定反射光线,叙述时要“反”字当头 (2)发生反射的条件:两种介质的交界处;发生处:入射点;结
第五节光的色散 【基础知识】 1、色散 一束太阳光通过三棱镜，被分解成七种色光的现象叫光的色散，这七种色光从上至下依次排列为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。同理，被分解后的色光也可以混合在一起成为白光。 这个现象的产生表明：第一，白光不是单色的，而是由七种单色光组成的复合光；第二，不同的单色光通过三棱镜时偏折的程度是不同，红光的偏折程度最小，紫光的偏折程度最大。 【例1】自主探究 在深盘中盛上一些水，盘边斜放一个平面镜，使镜子的下部浸入水中。让一束阳光水面下的平面镜上，并反射到白墙或白纸上。观察白墙或白纸上的反射光的颜色。即可看到彩虹。 原因是：太阳光照射到斜放在水中的镜子时，斜放的镜子和水相当于一个三棱镜，将白光分解为七色光。 2、色光的混合 红、绿、蓝三色光中，任何一种色光都不能由另外两种色光合成。但红、绿、蓝三色光却可以合成自然界绝大多数色光来，只要适当调配它们之间的比例即可。色光的合成在科学技术中普遍应用，彩色电视机就是一例。它的荧光屏上出现的彩色画面，是由红、绿、蓝三原色色点组成的。显像管内电子枪射出的三个电子束，分别射到屏上显示出红、绿、蓝色的荧光点上，通过分别控制三个电子束的强度，可以改变三光荧光点的亮度。由于这些色点很小又靠得很近，人眼无法分辨开来，看到的是三个色点的复合，即合成的颜色。 适当的红光和绿光能合成黄色；适当的绿光和蓝光能合成青色；适当的蓝光和红光能合成品红色的光；而适当的红、绿、蓝三色光能合成白光。因此红、绿、蓝三种颜色被称为“三原色”。 【例2】如图为色光三原色的示意图，图中区域1应标色，区域2应标色。 3、物体的颜色 在光照射到物体上时，一部分光被物体反射，一部分光被物体吸收，不同物体对不同颜色的光反射、吸收和透过的情况不同，因此呈现不同的色彩。 在光的色散实验中，如果在白屏前放置一块红色玻璃，则白屏上的其他颜色的光都消失，只留下红色光。这表明，其他色光都被红色玻璃吸收了，只有红光能够透过。如果在白屏前放置一块蓝色玻璃，则白屏上只呈现蓝色光。 所以，透明物体的颜色是由通过它的色光决定的。 在光的色散实验中，如果把一张红纸贴在白屏上，则在红纸上看不到彩色光带，只有被红光照射的地方是亮的，其它地方是暗的；如果把绿纸贴在白屏上，在屏上只有绿光照射的地方是亮的 这表明，不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的。 【例3】戴蓝色镜片的人看红色的纸，看到的颜色是（） Ａ、红色Ｂ、蓝色Ｃ、黑色Ｄ、白色 【例4】在无其它任何光源的情况下，如果舞台追光灯发出绿光照射到穿白上衣、红裙子的女演员身上，则观众看到她（） Ａ、全身呈绿色Ｂ、上衣呈绿色，裙子呈红色 Ｃ、上衣呈绿色，裙子呈紫色Ｄ、上衣呈绿色，裙子呈黑色 4、色光混合与颜料混合的不同 自然界的色彩种类繁多。人们可以用红、黄、蓝颜料调出其它色彩，而不能用其它颜料调出这三种色彩，因此，红、黄、蓝称为颜料的“三原色”。颜料的混合从体质上说是色光的相减。例如，黄色颜料是从白光中减去了蓝色而留下了红色、绿色成分；紫色颜料是从白光中减去了绿色而留下了红色和蓝色；当黄色和紫色颜料混合在一起时，就只剩下了一种都不吸收的光――红色，因此颜料的混合是运用了减色法。颜料的合成在日常生活和生产中有着广泛的
光学知识点知识点整理 一、光的直线传播 1、光现象：包括光的直线传播、光的反射和光的折射。 2、光源：能够发光的物体叫做光源。 ●光源按形成原因分，可以分为自然光源和人造光源。 例如，自然光源有太阳、萤火虫等，人造光源有如蜡烛、霓虹灯、白炽灯等。 ●月亮不是光源，月亮本身不发光，只是反射太阳的光。 3、光的直线传播：光在真空中或同一种均匀介质中是沿直线传播的，光的传播 不需要介质。 大气层是不均匀的，当光从大气层外射到地面时，光线发了了弯折（海市蜃楼、早晨看到太阳时，太阳还在地平线以下、星星的闪烁等） 光沿直线传播的现象：小孔成像、井底之蛙、影子、日食、月食、一叶障目。 ●光沿直线传播的应用： ①激光准直. 排直队要向前看齐. 打靶瞄准 ②影的形成：光在传播过程中，遇到不透明的物体，由于光是沿直线传播的，所 以在不透光的物体后面，光照射不到，形成了黑暗的部分就是影。 ③日食月食的形成 日食的成因：当月球运行到太阳和地球中间时，并且三球在一条直线上，太阳光沿直线传播过程中，被不透明的月球挡住，月球的黑影落在地球上，就形成了日食. 月食的成因：当地球运行到太阳和月球中间时，太阳光被不透明的地球挡住，地球的影落在月球上，就形成了月食. 如图：在月球后 1的位置可看到日全食， 在2的位置看到日偏食， 在3的位置看到日环食。 1 3 2
④小孔成像：小孔成像实验早在《墨经》中就有记载小孔成像成倒立的实像， 其像的形状与孔的形状无关。像可能放大，也可能宿小。 用一个带有小孔的板遮挡在屏幕与物之间，屏幕上就会形成物的倒像，我们把这样的现象叫小孔成像。前后移动中间的板，像的大小也会随之发生变化。 这种现象反映了光沿直线传播的性质。 小孔成像原理：光在同一均匀介质中，不受引力作用干扰的情况下沿直线传播根据光的直线传播规律证明像长和物长之比等于像和物分别距小孔屏的距离之比。 4、光线：用一条带有箭头的直线表示光的径迹和方向的直线。（光线是假想的， 实际并不存在） 光线是由一小束光抽象而建立的理想物理模型，建立理想物理模型是研究物理的常用方法之一。 5、光速：光在不同物质中传播的速度一般不同，真空中最快. (1)光在真空中速度C=3×108m/s=3×105km/s；光在空气中速度约为3×108m/s。 光在水中速度为真空中光速的3/4，在玻璃中速度为真空中速度的2/3 。 雷声和闪电在同时同地发生，但我们总是先看到闪电后听到雷声，这说明什么问题？ 这表明光的传播速度比声音快. (2)光年是长度的单位，1光年表示光在1年时间所走的路程，1光年＝3×108 米/秒×365×24×3600秒＝9.46×1015米 注意：光年不是时间的单位。 二、光的反射 1.反射：光在两种物质的交界面处会发生反射。 我们能够看见不发光的物体，是因为物体反射的光进入了我们的眼睛。 定义：光从一种介质射向另一种介质表面时，一部分光被反射回原来介质的现象叫光的反射。任何物体的表面都会发生反射。 2.探究实验：探究光的反射规律 【设计实验】把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面，如图2-2所示。 一束光贴着纸板沿着某一个角度射到O点，经平面镜的反射，沿另一个方向
二、学习要求 1、知道有关光的本性的认识发展过程：知道牛顿代表的微粒、惠更斯的波动说一直到光的波粒二象性这一人类认识光的本性的历程，懂得人类对客观世界的认识是不断发展不断深化的。 2、知道光的干涉：知道光的干涉现象及其产生的条件；知道双缝干涉的装置、干涉原理及干涉条纹的宽度特征，会用肥皂膜观察薄膜干涉现象。知道光的衍射：知道光的衍射现象及观察明显衍射现象的条件，知道单缝衍射的条纹与双缝干涉条纹之间的特征区别。 3、知道电磁场，电磁波：知道变化的电场会产生磁场，变化的磁场会产生电场，变化的磁场与变化的磁场交替产生形成电磁场；知道电磁波是变化的电场和磁场——即电磁场在空间的传播；知道电磁波对人类文明进步的作用，知道电磁波有时会对人类生存环境造成不利影响；从电磁波的广泛应用认识科学理论转化为技术应用是一个创新过程，增强理论联系实际的自觉性。知道光的电磁说：知道光的电磁说及其建立过程，知道光是一种电磁波。 4、知道电磁波波谱及其应用：知道电磁波波谱，知道无线电波、红外线、紫外线、X 射线及γ射线的特征及其主要应用。 5、知道光电效应和光子说：知道光电效应现象及其基本规律，知道光子说，知道光子的能量与光学知识点其频率成正比；知道光电效应在技术中的一些应用 6、知道光的波粒二象性：知道一切微观粒子都具有波粒二象性，知道大量光子容易表现出粒子性，而少量光子容易表现为粒子性。 光的直线传播．光的反射 二、光的直线传播 1．光在同一种均匀透明的介质中沿直线传播，各种频率的光在真空中传播速度：C ＝3×108m/s ； 各种频率的光在介质中的传播速度均小于在真空中的传播速度，即 v