光的知识点总结全
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光 的 本 性一:光的干 涉1.现象:符合一定条件的相干光在相遇时出现了稳定相间的加强区域和减弱区域.2.相干条件:两束光________相同,_______一致,_______恒定(步调差恒定).3.双缝干涉:(杨氏双缝实验)(1)光的干涉现象中,产生明条纹的条件__________________________________,产生暗条纹的条件____________________________________________.(2)图象特点:中央为_____条纹(明、暗),两边等间距的对称分布着明暗相间条纹.如果用白光做干涉实验,则产生_________________.(3)光的干涉现象证明了________________________________________.(4)双缝干涉现象的应用:求波长或频率. 根据公式λd L x =∆得波长λ=___________,其中ΔX 是__________________; L 是__________________;d_______________.4.薄膜干涉(等厚干涉)⑴相干光源的由来:利用薄膜(如肥皂泡液膜)前后两表面的________射光束相遇而形成干涉现象.⑵图象特点:①同一条亮(或暗)条纹上所对应薄膜厚度_________.(“相等”、“不相等”)②单色光在肥皂膜上(上薄下厚)形成___________状明暗相间条纹。
(“水平”、“竖直”)③如果是白光, 则形成__________________________。
5.光的干涉的应用:(1)检查平面光洁度:如图1-2所示,用____色光,入射光从_______层的上下两表面反射 出两列光波,于是根据______射光的干涉条纹的弯曲形状可以判断被测表面平整情况.(2)增透膜:当薄膜的厚度是入射光在_____中波长的______倍时,在薄膜的两个面上反射 的光,路程差恰好等于半个波长的奇数倍,因而______________________。
二:光 的 衍 射1.现象:光偏离直线传播绕过障碍物进入阴影区域里的现象.2.产生条件:障碍物或孔的尺寸与波长可比(相差不多).由于可见光波波长较小,所以光的衍射需在特定的条件下才能被明显观察到.3.单缝衍射:图象特点:中央条纹最宽最亮,两侧为不等间隔的明暗相间的条纹(白光入射为彩色条纹).4.单孔衍射:对单色光,产生的是_______________;对白光 ,产生的是______________.5.障碍物衍射:光通过障碍物后,会使影的轮廓_________,出现______________的条纹.6.泊松亮斑:光的衍射现象的特殊表现.(1)现象:在不透明圆板的阴影___________,有一个亮斑 .这一现象是_________根据理论推算出来的,他当时_______(有、没有)用实验观察到这一现象.泊松亮斑的发现进一步证明了光的__________理论的正确性.例1:双缝干涉的实验中,如果在光屏上的P 是亮条纹.那么光波从缝S 1、S 2到P 的路程差 r 1-r 2应是( )A .波长的整数倍B .半波长的奇数倍C .只是波长的奇数倍D .只是半波长的奇数倍例2:从点光源L 发出的白光经过透镜后成一平行光束,垂直照射到挡光板P 上,板上开两条靠得很近的平行狭缝S l 、S 2,如图2-1所示,在屏Q 上可以看到干涉条纹,O 点是屏上到两狭缝等距离的一点,则( )A .干涉条纹是黑白的,O 点是亮点B .干涉条纹是黑白的,O 点是暗点C .干涉条纹是彩色的,O 点是亮点D .干涉条纹是彩色的,O 点是暗点例3:在杨氏双缝干涉实验中,用一束白光照射小孔,在其后的双孔处, 用红玻璃挡住一个孔,另用绿玻璃挡住另一个孔,则在光屏上能看到的现象是( )A .红色干涉条纹B .绿色干涉条纹C .红绿相间的条纹D .没有干涉条纹例4: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图1-2 图1-1图 2-1B .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紫光的条纹间距例5:频率为5×1014Hz 的单色光,在真空中的波长为_________,在折射率为1.5的介质中的波长为_________,例6:(08年宣武一模)在下列自然现象之中,可以用光的干涉理论解释的是( )A. 天上的彩虹B. 阳光在树林地面上形成圆形光斑C. 肥皂泡上的彩色花纹D. 水中十分明亮的空气泡例7:(海淀二模)下面是四种与光有关的事实:①用光导纤维传播信号; ②用透明的标准样板和单色平行光检查平面的平整度;③一束白光通过三棱镜形成彩色光带; ④水面上的油膜呈现彩色。
其中,与光的干涉有关的是:( )A .①④B .②④C .①③D .②③例8:现代光学装置中的透镜、棱镜的表面常涂上一层薄膜(一般用氟化镁), 当薄膜的厚度是入射光在薄膜中波长 的1/4时, 可以大大减少入射光的反射损失, 从而增强透射光的强度, 这种作用是应用了光的( )A .色散现象B .全反射现象C .干涉现象D .衍射现象例9:双缝干涉实验装置如图2-2所示,红光通过单缝S 后,投射到具有双缝的挡板上,双缝S 1和S 2与单缝S 的距离相等,光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹。
则下列说法正确的是( )A .若只减小两条狭缝S 1、S 2之间的距离,条纹间距将增大B .若只减小两条狭缝与屏之间的距离,条纹间距将增大C .若只在两条狭缝与屏之间插入一块与屏平行的平板玻璃砖,条纹间距将增大D .若只把用红光照射改为用绿光照射,条纹间距将增大例10:如图2-3所示,一束白光从左侧射入肥皂薄膜,下列说法中正确的是( )①人从右侧向左看,可看到彩色条纹 ②人从左侧向右看,可看到彩色条纹③彩色条纹水平排列 ④彩色条纹竖直排列A .②③B .①②④C .②④D .①③例11:如图2-4甲所示,在一块平板玻璃上放置一平凸薄透镜,在两者之间形成厚度不均匀的空气膜,让一束单一波长的光垂直入射到该装置上,结果在上方观察到如图乙所示的同心内疏外密的圆环状干涉条纹,称为牛顿环,则以下说法中正确的是 ( )A .干涉现象是由于凸透镜下表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的B .干涉现象是由于凸透镜上表面反射光和玻璃上表面反射光叠加形成的C .干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度不是均匀变化的D .干涉条纹不等间距是因为空气膜厚度是均匀变化的例12: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, 要把它们放在图2-5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。
⑴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 。
⑵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。
⑶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2-6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2-7中手轮上的示数________mm ,求得相邻亮纹的间距Δx 为__________mm 。
⑷已知双缝间距d 为2.0×10-4m ,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 。
三:光的偏振 1.光是横波:是电磁波,场强E 和磁感强度B 的振动方向均与波传播的方向垂直.所以光有偏振现象.遮图 2-3图 2-4 图 2-2 35 40 35 30 图 2-6图 2-72.自然光:在光波传播方向垂直的平面内光振动(指E的振动)沿各个方向振动强度都相同的光.如由太阳、电灯等普通光源发出的光.3.偏振光:在光波传播方向垂直的平面内,只有沿着某一个特定方向振动的光.如自然光经一偏振片作用后的光,再如自然光射到两介质分界面时同时发生反射和折射(反射角和折射角和为900时),反射光线和折射光线是光振动方向互相垂直的偏振光.四:激光特点:①单色性,同一束激光,其中所有光子的______一定相同;②相干性,一束激光通过双缝后,能够产生干涉条纹;③平行度高,方向性非常好;应用于雷达,VCD等;④亮度高,因而可用于“光刀”切割。
五: 光的电磁说电磁波谱1.光的电磁说.以前光的波动理论是把光看成类似________波,19世纪60年代 ,英国的物理学家_________提出了光的电磁说,内容是_____________________.1888年,________用实验证实了其理论的正确性.2.在电磁波谱中,各种电磁波按频率由小到大的顺序依次为______,______, ______,______,_______, _____。
3.红外线的最显著的作用就是________.红外线遥感是指利用灵敏的红外线探测器接收物体发出的红外线,可以探知被探物体的特征。
红外线还可以用于遥控,例如:遥控式电视机、录象机。
紫外线的最显著的作用就是_________.此外还有_________和___________,目前主要用于__________。
伦琴射线也叫__________,它的主要本领是__________,它可通过阴极射线射到__________上的方式产生,实质是原子____层电子受激发而产生的。
目前医学上主要用于________________.4.在各种电磁波中,最容易产生干涉和衍射现象的是________,穿透能力最强的是_____A.声波和光波都是横波 B.声波和光波都能在真空中传播C.声波和光波从空气到水中波速都变小 D.声波和光波都可以发生多普勒效应例2:在可见光、无线电波、X射线、紫外线、红外线中,热效应最显著的是___________,化学效应最显著的是___________,衍射现象最明显的是______________,穿透能力最强的是______________.例3:如图5-1所示,让太阳光或白炽灯光通过偏振片P和Q,以光的传播方向为轴旋转偏振片P或Q,可以看到透射光的强度会发生变化,这是光的偏振现象.这个实验表明 ( )A .光是电磁波B .光是一种横波C .光是一种纵波D .光是概率波例4:关于光谱和光谱分析,下列说法中正确的是 ( )① 太阳光谱和白炽灯光谱都是明线光谱 ; ②霓虹灯和煤气灯火焰中燃烧的钠蒸气产生的光谱都是明线光谱③进行光谱分析时,可以利用明线光谱,不能用连续光谱④我们观察月亮射来的光谱,可以确定月亮的化学组成A .①②B .③④C .②③D .①④例5: 日光灯中有一个装置——“启动器”,其中充有氖气。