高中物理选修3-4 第十三章 第8节 激光

学必求其心得，业必贵于专精

第1节光_的_干_涉

错误!

双 缝 干 涉

[自读教材·抓基础]

1801年，英国物理学家托马斯·杨成功地观察到了光的干涉现象。(如图5－1－1所示）

图5－1－1

1．实验过程

让一束平行的单色光投射到一个有两条狭缝的挡板上，两狭缝相距很近，两狭缝就成了两个光源,它们的振动情况总是相同的,两个光源发出的光在挡板后面的空间互相叠加。 1。用单色光做双缝干涉实验时,屏上出现明暗相间的条纹,用白光做双缝干涉实验时，屏上出现彩色条纹。

2．屏上某点到双缝的距离之差Δr＝±kλ时,该点为明条纹，屏上某点到双缝的距离之差Δr＝±（2k－1）错误!时,该点为暗条纹。

3．干涉图样中,相邻两明条纹或暗条纹的间距相同。

4．薄膜干涉是膜的前后两表面的反射光的干涉,观察薄膜干涉时，观察者应与光源在薄膜的同侧。

学必求其心得，业必贵于专精

2．实验现象

在屏上得到明暗相间的条纹。

3．实验结论

实验证明光是一种波。

［跟随名师·解疑难]

1．双缝干涉实验的装置示意图

实验装置如图5－1－2所示，有光源、单缝、双缝和光屏.

图5－1－2

2．单缝屏的作用

获得一个线光源,使光源有唯一的频率和振动情况。如果用激光直接照射双缝，可省去单缝屏.杨氏那时没有激光，因此他用强光照射一条狭缝,通过这条狭缝的光再通过双缝产生相干光。

3．双缝屏的作用

红色平行光照射到双缝S1、S2上，这样一束光被分成两束振动情况完全一致的相干光。

4．屏上某处出现亮、暗条纹的条件

频率相同的两列波在同一点引起的振动的叠加，如亮条纹处某点同时参与的两个振动总是同相；暗条纹处总是振动反相。具体产生亮、暗条纹的条件为：

(1)亮条纹的条件:屏上某点P到两条缝S1和S2的路程差正好是波长的整数倍或半波长的偶数倍。即：

｜PS1－PS2｜＝kλ＝2k·错误!（k＝0,1,2，3……）

k＝0时，PS1＝PS2,此时P点位于屏上的O处,为亮条纹,此处的条纹叫中央亮条纹或零级亮条纹。k为亮条纹的级次。

第1节 波的形成和传播

1．知道机械波的产生条件，理解机械波的形成过程。

2．知道横波和纵波的概念，了解横波的波峰与波谷、纵波的密部与疏部。

3．知道机械波传播的特点。

一、波的形成和传播

1．介质特点(以绳为例，如图所示)

一条绳子可以分成一个个小段，一个个小段可以看做一个个□01相连的质点，这些质点之间存在着□02相互作用。

2．波的形成

当手握绳端上下振动时，绳端□03带动相邻质点，使它也上下振动，这个质点又□04带动更远一些的质点……绳上的质点都跟着□05振动起来，只是后面的质点总比前面的质点迟一些开始振动。

3．波的传播

绳端这种上下振动的状态就沿绳子传出去了。振动的传播称为□06波动，简

称波。因此说波传播的是□07振动这种运动形式。

二、横波和纵波

1．机械波可分为横波和纵波两类

2．声波是□07纵波，它不仅能在空气中传播，也能在固体、液体中传播。

三、机械波

1．介质：波借以传播的物质。

2．机械波：□01机械振动在介质中传播，形成了机械波。

3．机械波的产生条件

(1)要有□02波源。

(2)要有传播振动的□03介质。

4．机械波的特点

(1)传播振动这种运动□04形式。

(2)传递能量的一种□05方式。依靠介质中各个质点间的相互作用力而使各相邻质点依次做机械振动来传递波源的能量。

(3)波还可以传递□06信息。

判一判

(1)在绳波的形成和传播中，所有质点同时运动，同时停止。( )

(2)质点振动的方向与传播的方向在同一直线上的波是纵波。( )

(3)在纵波中各质点的振动方向与波的传播方向相同。( )

(4)横波一定有波峰和波谷，而且波峰和波谷是相互间隔的。( )

(5)横波在固体、液体、气体中都能传播，纵波只能在气体中传播。( )

(6)横波向右传播时，处于波峰的质点也向右迁移。( )

(7)机械波向右传播时，右方的质点比左方的质点早一些振动。( )

(8)机械波的传播过程也就是能量的传递过程。( )

说明：由于部分题中存在特殊符号，可能造成少量的字符乱码，如果你下载后才发现且对此十分在意，可通过站内信息联系并为你找出正确的字符。

2019-2020年粤教版高中物理选修3-4第四章 光第07节 激光练习题第六十篇

➢ 第1题【单选题】

一张光盘可记录几亿个字节，其信息量相当于数千本十多万字的书，其中一个重要原因就是光盘上记录信息的轨道可以做得很密，1mm的宽度至少可以容纳650条轨道．这是应用了激光的哪个特性？( )

A、相干性好

B、平行度好

C、亮度高

D、频率高

【答案】：

【解析】：

➢ 第2题【单选题】

关于光和波的相关知识及其应用，皋城高中高二学生提出以下四种观点，其中正确的是( )

A、激光能像无线电波那样用来传递信息

B、全息照相利用了激光方向性好的特点

C、声波和光波均为横波

D、同一声波在不同介质中传播速度不同，同一光波在不同介质中传播速度相同 说明：由于部分题中存在特殊符号，可能造成少量的字符乱码，如果你下载后才发现且对此十分在意，可通过站内信息联系并为你找出正确的字符。

【答案】：

【解析】：

➢ 第3题【单选题】

关于激光的产生下列说法正确的是( )

A、激光不是从原子中发出的

B、激光也是从原子中发出的

C、激光是原子核激发产生的

D、激光是自然界原有的

【答案】：

【解析】： 说明：由于部分题中存在特殊符号，可能造成少量的字符乱码，如果你下载后才发现且对此十分在意，可通过站内信息联系并为你找出正确的字符。

➢ 第4题【单选题】

雨后太阳光入射到水 滴中发生色散而形成彩虹．设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是( )

A、紫光、黄光、蓝光和红光

B、紫光、蓝光、黄光和红光

C、红光、蓝光、黄光和紫光

D、红光、黄光、蓝光和紫光

【答案】：

1

3 光的衍射 光的偏振

1．对光的衍射现象的定性分析，正确的是( )

A．光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物继续传播的现象

B．衍射条纹图样是光波相互叠加的结果

C．光的衍射现象为光的波动说提供了有力的证据

D．光的衍射现象完全否定了光沿直线传播的结论

2．在单缝衍射实验中，下列说法正确的是( )

A．其他条件不变，将入射光由黄色换成绿色，衍射条纹间距变窄

B．其他条件不变，使单缝宽度变小，衍射条纹间距变窄

C．其他条件不变，换用波长较长的光照射，衍射条纹间距变宽

D．其他条件不变，增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距变宽

3．用卡尺观察光的衍射现象时，下列说法中正确的是( )

A．卡尺形成的狭缝应平行于日光灯，且狭缝远离日光灯，人眼也远离狭缝进行观察

B．卡尺狭缝平行于日光灯观察时，可观察到中央为白色条纹，两侧为彩色条纹，且彩色条纹平行于日光灯

C．狭缝由0.5 mm宽度缩小到0.2 mm，条纹间距变宽，亮度变暗

D．狭缝由0.5 mm宽度扩展到0.8 mm，条纹间距变宽，亮度变暗

4．在一次观察光的衍射的实验中，观察到如图所示的清晰的明暗相间图样(黑线为暗纹)，那么障碍物应是( )

A．很小的不透明的圆板

B．很大的中间有大圆孔的不透明的圆板

C．很大的不透明圆板

D．很大的中间有小圆孔的不透明的圆板

5．关于衍射光栅，下列说法正确的是( )

A．衍射光栅是由许多等宽度的狭缝组成的

B．衍射光栅分为透射光栅和反射光栅两类

C．透射光栅中刻痕的部分相当于透光的狭缝

D．透射光栅中未刻痕的部分相当于透光的狭缝

6．用单色光通过小圆盘与小圆孔做衍射实验时，在光屏上得到衍射图样，它们的特点是( )

A．用小圆盘时中央是暗的，用小圆孔时中央是亮的

B．用小圆盘时中央是亮的，用小圆孔时中央是暗的

C．中央均为亮点的同心圆条纹

D．中央均为暗点的同心圆条纹

7．使太阳光垂直照射到一块遮光板上，板上有可以自由收缩的正方形孔，孔的后面放置一个光屏，在正方形孔逐渐变小直至闭合的过程中，光屏上依次可以看到几种不同的现象，试把下列现象依次排列________．