精选2019-2020年高中选修3-4物理第5章 光的干涉 衍射 偏振第4节 激光与全息照相鲁科版复习特训九十一

干涉衍射偏振教案鲁科版选修3-4第1节光的干涉(教师用书独具)●课标要求●课标解读1．知道光的干涉现象及干涉条件，并能从光的干涉现象中说明光是一种波．2．了解相干光源，掌握产生干涉的条件．3．理解杨氏干涉实验中亮(暗)纹产生的原因．4．理解薄膜干涉及原理，并能解释相关的物理现象．5．了解用双缝干涉测光的波长的原理，会用双缝干涉测定光的波长．●教学地位本节的主要内容是介绍光的特性之一——光的干涉．光的干涉属于近代物理知识，是学生进一步探究光的本性的基础．同时通过建立相位和周期的联系，光程差和相位差的联系，可以培养学生将物理问题数学化，从数学公式中了解物理含义的能力．(教师用书独具)●新课导入建议演示吹肥皂泡的小实验，注意观察肥皂泡上面那变幻不定的奇异色彩？如何解释这一现象呢？通过学习光的干涉便可知道其中的奥妙？●教学流程设计课前预习安排：⇒1.看教材2.填写【课前自主导学】（同学之间可进行讨论）步骤1：导入新课，本节教学地位分析⇒步骤2：老师提问，检查预习效果（可多提问几个学生）⇒步骤3：师生互动完成“探究1”(除例1外可再变换命题角度，补充一个例题以拓展学生思路)⇓步骤7：完成“探究3”（方式同完成“探究1”相同）⇐步骤6：师生互动完成“探究2”（方式同完成“探究1”相同）⇐步骤5：让学生完成【迁移应用】，检查完成情况并点评⇐步骤4：教师通过例题讲解总结规律⇓步骤8：指导学生完成【当堂双基达标】，验证学习情况⇒步骤9：先由学生自己总结本节的主要知识，教师点评，安排学生课下完成【课后知能检测】1.基本知识(1)干涉现象两束光相遇时，如果满足一定的条件，就会产生干涉现象，在屏上出现明暗相间的干涉条纹．(2)由干涉现象得出的结论光具有波的特性，光是一种波．(3)相干条件要使两列光波相遇时产生干涉现象，两光源必须具有相同的频率和振动方向，还要满足相位差恒定．2．思考判断(1)如果两列光波到达某点时，路程差为波长的整数倍，这两列波互相加强，在那里就出现亮条纹．(√)(2)在干涉条纹中，相邻两条亮纹或暗纹之间的距离是相等的．(√) (3)光波的波长λ越大，相邻两条纹间的距离越小．(×) 3．探究交流为什么一般情况下很难观察到光的干涉现象？【提示】 由于不同光源发出的光的频率一般不同，即使是同一光源，它的不同部位发出的光也不一定有相同的频率和恒定的相位差，在一般情况下，很难找到那么窄的缝和那些特殊的装置，所以一般情况下很难观察到光的干涉现象．1.基本知识(1)在双缝干涉实验中，相邻两条亮纹或暗纹之间的距离：Δy ＝ld λ，其中，l 表示两缝到光屏的距离，d 表示两缝间距离，λ表示光波的波长．(2)测量光屏上亮(暗)条纹的宽度，为了减小误差，测出n 条干涉条纹间的距离a ，然后取平均值求出Δy.2．思考判断(1)在光的双缝干涉实验中，不需要单缝也能完成该实验．(×) (2)双缝的作用是产生两列相干光．(√) 3．探究交流在双缝干涉实验中，如果能够测出光屏上亮(暗)条纹的宽度，就可以利用公式λ＝dl Δy 求出光波的波长．但是，单个条纹的间隔太密，测量很难准确．我们想一想，采用什么办法能够准确地测量出相邻两条亮(暗)纹的间距，进而算出光的波长呢？【提示】 为了减小误差，应测量多条条纹的宽度，求平均值．1.基本知识(1)薄膜干涉由薄膜两个面反射的光波相遇而产生的干涉现象．(2)薄膜干涉实例①色彩斑斓的肥皂泡；②五颜六色的油膜．(3)薄膜干涉现象的实用价值①劈尖干涉是一种劈形空气薄膜干涉，可用于平面平整程度检查；②在照相机、望远镜等高质量的光学仪器中，在其镜头的表面镀上透明的增透膜，用来增加透射光的能量．2．思考判断(1)薄膜干涉是通过两个表面折射的光线产生的．(×)(2)薄膜干涉条纹应在反射光线一侧观察．(√)(3)增透膜的厚度应等于光在空气中的波长的四分之一．(×)3．探究交流图5－1－1在酒精灯的灯芯上撒一些食盐，灯焰就能发出明亮的黄光．把铁丝圈在肥皂水中蘸一下，让它挂上一层薄薄的液膜．如图5－1－1所示，把这层液膜当做一个平面镜，用它观察灯焰的像．这个像与直接看到的灯焰有什么不同？【提示】像上出现明暗相间的条纹．【问题导思】1．屏上出现亮、暗条纹的条件是什么？2．条纹间距的计算公式是什么？3．干涉图样有何特点？1．双缝干涉的示意图(如图5－1－2所示)图5－1－22．双缝屏的作用平行光照射到单缝S上后，又照到双缝S1、S2上，这样一束光被分成两束频率相同和振动情况完全一致的相干光．3．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．如亮纹处某点同时参与的两个振动步调总是一致，即振动方向总是相同；暗条纹处振动步调总相反．具体产生亮、暗条纹的条件为：(1)亮条纹的条件屏上某点P到两缝S1和S2的路程差正好是波长的整数倍或半个波长的偶数倍．即：|PS 1－PS 2|＝kλ＝2k·λ2(k ＝0，1，2，3…) (2)暗条纹的条件屏上某点P 到两缝S 1和S 2的路程差正好是半个波长的奇数倍，即|PS 1－PS 2|＝(2k ＋1)λ2(k ＝0，1，2，3…)4．干涉图样中条纹间距的计算在双缝间的距离d 和双缝到光屏间的距离l 不变的条件下，单色光产生的干涉条纹间距Δy(相邻两条亮条纹中心或相邻两条暗条纹中心间的距离)跟光的波长λ成正比，即Δy ＝ldλ.图5－1－35．干涉图样的特点(1)单色光的干涉图样特点：中央为亮条纹，两边是明、暗相间的条纹，且相邻亮条纹与亮条纹中心间、相邻暗条纹与暗条纹中心间的距离相等．(2)白光的干涉图样：若用白光做实验，则中央亮条纹为白色，两侧出现彩色条纹，彩色条纹显示不同颜色光的干涉条纹间距是不同的．1．当n ＝0时，即图中O 点，S 1和S 2到达O 点的光程差为零，O 点是振动加强点，出现亮条纹，为中央亮纹．当n ＝±1时，为第一条亮纹……可知在O 点上、下方有对称的亮条纹．2．相邻两条亮纹(或暗纹)间的距离为Δy ＝l dλ，用单色光做实验，红光条纹间距最大，紫光条纹间距最小．3．用单色光做实验时干涉图样特点为：中央为亮纹，两边是明暗相间的条纹，且亮纹与亮纹间、暗纹与暗纹间的间距相等．若用白光做实验：中央亮纹为白色，两侧出现彩色条纹，紫光最靠近中央．彩色条纹显示了不同颜色光的干涉条纹，其间距不同．在双缝干涉实验中，光屏上某点P 到双缝S 1和S 2的路程差为7.5×10－7 m ，如果用频率为6.0×1014Hz 的黄光照射双缝，试问：(1)该黄光的波长是多少？(2)试通过计算分析P 点是出现亮条纹还是暗条纹？【审题指导】 解答本题应注意以下三点：(1)双缝干涉中的加强和减弱的条件．(2)第n 条亮纹处对应的Δy ＝nλ.(3)第n 条暗纹处对应的Δy ＝2n －12λ. 【解析】 λ＝c f ＝3×1086.0×1014 m ＝5×10－7 m Δy ＝7.5×10－7 m ＝32λ，所以是暗条纹． 【答案】 5×10－7m 暗条纹判断干涉条纹亮、暗的方法1．判断屏上某点为亮条纹还是暗条纹，要看该点到两个光源(双缝)的路程差(光程差)与波长的比值．2．要记住：路程差等于波长整数倍处出现亮条纹，等于半波长奇数倍处出现暗条纹．图5－1－41．在如图5－1－4所示的双缝干涉实验中，使用波长λ为600 nm的橙色光照射，在光屏中心P 0点呈现亮条纹．若P 0点上方的P 点到S 1、S 2的路程差恰为λ，若改用波长为400 nm 的紫光照射，则( )A ．P 0和P 都呈现亮条纹B ．P 0为亮条纹，P 为暗条纹C ．P 0为暗条纹，P 为亮条纹D ．P 0和P 都呈现暗条纹【解析】 根据干涉知识知，当路程差δ＝λ2·2k ＝kλ(k＝0，±1，±2…)时，光屏出现亮纹．屏中心P 0处δ＝0，无论用什么光均为亮纹，所以C 、D 不正确．对于P 点的路程差δ＝λ＝600 nm ，用紫光λ1＝400 nm 照射时6004002＝3，即δ为半波长的奇数倍，应为暗条纹，所以B 正确．【答案】 B1.实验目的(1)观察白光及单色光的双缝干涉图样．(2)掌握用公式Δy ＝l dλ测定单色光的波长的方法． 2．实验原理如图5－1－5所示，与两缝之间的距离d 相比，每个狭缝都很窄，宽度可以忽略．两缝S 1、S 2的连线的中垂线与屏的交点为P 0，双缝到屏的距离OP 0＝l.图5－1－5我们考察屏上与P 0的距离为y 的一点P 1，两缝与P 1的距离分别为P 1S 1＝r 1、P 1、S 2＝r 2. 在线段P 1S 2上作P 1M ＝P 1S 1，于是S 2M ＝r 2－r 1.由于两缝之间的距离远远小于缝到屏的距离，所以可近似认为△S 1S 2M 是直角三角形，根据三角函数的关系，有r 2－r 1＝d sin θ另一方面y ＝l tan θ≈l sin θ因此有r 2－r 1＝d y l当两列波的路程差为波长的整数倍，即d y l＝±kλ(k＝0，1，2，…)时才会出现亮条纹，也就是说，亮条纹中心的位置为y ＝±k l dλ 相邻两个亮纹或暗纹的中心间距是Δy ＝l dλ 根据双缝干涉中条纹间距Δy ＝l d λ得，波长λ＝d lΔy ，已知双缝间距d ，再测出双缝到屏的距离l 和条纹间距Δy ，就可以求得光波的波长．测量Δy的方法测量头由分划板、目镜、手轮等构成，如图所示，测量时先转动测量头，让分划板中心刻线与干涉条纹平行，然后转动手轮，使分划板向左(或向右)移动至分划板的中心刻线与条纹的中心对齐，记下此时读数，再转动手轮，用同样的方法测出n个亮纹间的距离a，则可求出相邻两亮纹间的距离Δy＝an－1.测量头分划版中心刻线与条纹的中心对称3．实验器材双缝干涉仪(包括：光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏及测量头，其中测量头又包括：分划板、目镜、手轮等)、学生电源、导线、米尺．4．实验步骤(1)器材的安装与调整：①先将光源(线状光源)、遮光筒依次放于光具座上，如图5－1－6所示，调整光源的高度，使它发出的一束光沿着遮光筒的轴线把屏照亮；图5－1－6②将单缝和双缝安装在光具座上，使线状光源、单缝及双缝三者的中心位于遮光筒的轴线上，如图5－1－7所示，并注意使双缝与单缝相互平行，调节分划板位置到分划板中心刻线位于光屏中央．图5－1－7(2)观察双缝干涉图样：①调节单缝的位置，使单缝和双缝间距离保持在5～10 cm，使缝相互平行，中心大致位于遮光筒的轴线上，这时通过测量头上的目镜观察干涉条纹，若干涉条纹不清晰，可通过遮光筒上的调节长杆轻轻拨动双缝，即可使干涉条纹清晰明亮．在屏上就会看到白光的双缝干涉图样：②将红色(或绿色)滤光片套在单缝前面，通过目镜可看到单色光的双缝干涉条纹；③在光源及单缝之间加上一凸透镜，调节光源及单缝的位置，使光源灯丝成像于单缝上，可提高双缝干涉条纹的高度，使条纹更加清晰，如图5－1－8所示．5－1－8(3)测定单色光的波长：①转动手轮，使分划板中心刻线对齐某条亮纹的中央，记下手轮上的读数a 1；转动手轮，使分划板中心刻度线移动至另一条亮条纹的中央，记下此时手轮上的读数a 2；并记下两次测量的条纹数n ，则相邻两亮条纹间距Δy ＝|a 2－a 1|n －1； ②用刻度尺测量双缝到光屏的距离l(双缝间距d 是已知的)；③将测得的l 、Δy 代入Δy ＝l dλ求出光的波长λ； ④多次重复上述步骤，求出波长的平均值；⑤换用不同的滤光片，重复上述实验．5．注意事项(1)放置单缝和双缝时，必须使缝平行．(2)要保证光源、滤光片、单缝、双缝和光屏的中心在同一条轴线上．(3)测量头的中心刻线要对应着亮(暗)纹的中心．(4)要多测几个亮纹或暗纹中心间的距离，再求Δy.(5)调节的基本依据是：照在光屏上的光很弱，主要原因是灯丝与单缝、双缝、测量头、遮光筒不共轴所致；干涉条纹不清晰一般是因为单缝与双缝不平行．(2012·福建高考)在“用双缝干涉测光的波长”实验中(实验装置如图5－1－9)：图5－1－9(1)下列说法哪一个是错误的________．(填选项前的字母)A．调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝B．测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐C．为了减少测量误差，可用测微目镜测出n条亮纹间的距离a，求出相邻两条亮纹间距Δx＝a n－1图5－1－10(2)测量某亮纹位置时，手轮上的示数如图5－1－10，其示数为______________ mm.【审题指导】解答本题应注意以下三点：(1)了解双缝干涉仪的构成、作用．(2)测量条纹宽度，采取“积累法”减小测量误差．(3)螺旋测微器的原理和读数方法，注意估读．【解析】应先调节光源高度、遮光筒中心及光屏中心后再放上单、双缝，A选项不正确．目镜分划板中心应与亮纹中心对齐，使得移动过程测出的条纹间距较为准确，B选项正确．目镜移过n条亮纹，则亮条纹间距Δx＝an－1，C选项正确，故选A.(2)主尺读数是1.5 mm，螺旋读数是47.0×0.01 mm，因此示数为1.970 mm. 【答案】(1)A (2)1.9702．在“双缝干涉测光的波长”实验中，调节分划板的位置，使分划板的中心刻线对齐中央明条纹的中心，此时螺旋测微器的读数如图5－1－11甲所示，转动手轮，使分划线向一侧移动，使分划板的中心刻线对齐第3条明条纹的中心，此时螺旋测微器的读数如图5－1－11乙所示．已知双缝间距d ＝1.5 mm ，双缝到屏的距离L ＝1.00 m ，则被测光的波长为多少？图5－1－11【解析】 图甲读数为1.130 mm ，图乙读数为1.780 mm.相邻两条明纹的间距Δx ＝1.780－1.1302mm ＝0.325 mm. 由Δx ＝L d ·λ得λ＝d Δx L m ＝1.5×10－3×0.325×10－31.00m ＝4.875×10－7 m. 【答案】 4.875×10－7 m【问题导思】1．在薄膜干涉中，相干光是怎形成的？2．增透膜的原理是什么？对膜厚有什么要求？1．薄膜干涉的成因图5－1－12如图5－1－12所示，竖直放置的肥皂薄膜由于受到重力的作用，下面厚、上面薄．因此，在薄膜上不同的地方，从膜的前、后表面反射的两列光波叠加，在某些位置，这两列波叠加后互相加强，出现亮条纹；在另一些地方，叠加后互相削弱，出现暗条纹．故在单色光照射下，就出现了明暗相间的干涉条纹．若在白光照射下，则出现彩色干涉条纹．光程差是薄膜厚度的2倍．当光程差等于该光在薄膜中波长的整数倍时，两列反射光叠加会加强．当光程差等于半波长的奇数倍时，两列光叠加会互相减弱．2．薄膜干涉的应用(1)增透膜照相机、望远镜的镜头表面常镀一层透光的膜，膜的上表面与玻璃表面反射的光发生干涉，由于只有一定波长(一定颜色)的光干涉时才会相互加强，所以镀膜镜头看起来是有颜色的．镀膜厚度不同，镜头的颜色也不一样，一般增透膜的厚度是光在薄膜介质中传播的波长的14，即d ＝λ4. 增透膜的“增透”应理解为：两束反射光相互抵消，反射光的能量减少，由于总的能量是守恒的，反射光的能量被削弱了，透射光的能量就必然得到增强．增透膜是通过“消反”来确保“增透”的．甲 乙图5－1－13(2)用干涉法检查平面平整度如图5－1－13甲所示，两板之间形成一层空气膜，用单色光从上向下照射，如果被检测平面是光滑的，得到的干涉图样必是等间距的．如果被测表面某处凹下，则对应亮条纹(或暗条纹)提前出现，如图乙中P 条纹所示；如果某处凸起来，则对应条纹延后出现，如图乙中Q 所示．(注：“提前”与“延后”不是指在时间上，而是指由左右的位置顺序上)劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图5－1－14甲所示，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乙所示，干涉条纹有如下特点：(1)任意一条亮条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；(2)任意相邻亮条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定．现若在图甲装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新劈形空气薄膜后，从上往下观察到的干涉条纹( )甲乙图5－1－14A．变疏B．变密C．不变D．消失【审题指导】条纹的疏密也就是干涉条纹宽度的问题，也相当于干涉条纹是否明显的问题，既然是薄膜干涉，越薄应越明显，当然最好回顾一下产生薄膜干涉的原理．【解析】光线在空气膜的上、下表面发生反射，并发生干涉，从而形成干涉条纹．设空气膜顶角为θ，d1、d2处为两相邻亮条纹，如图所示，则此两处的光程分别为δ1＝2d1，δ2＝2d2.因为光程差δ2－δ1＝λ，所以d2－d1＝12λ.设此两相邻亮纹中心的距离为Δl，则由几何关系得d2－d1Δl＝tan θ，即Δl＝λ2 tan θ°当抽去一张纸片θ减小，Δl增大，故选A.【答案】 A3．如图5－1－15所示是用干涉法检查某块厚玻璃板的上表面是否平整的装置，所用单色光为普通光加滤光片产生的，检查中所观察到的条纹是由下列哪两个表面反射的光线叠加而成的( )图5－1－15A．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【解析】样板和厚玻璃之间存在楔形空气薄层，用单色光从这个空气薄层上表面照射，入射光从空气薄层的上、下表面反射回两列光波形成干涉条纹．空气薄层的上、下表面就是a的下表面和b的上表面．故正确答案为C.【答案】 C【备课资源】(教师用书独具)镀膜眼镜千里冰封的白色世界是相当动人的．人们都知道，这样的景色绝不可以尽情地欣赏，如果你想睁大眼睛饱览一下这个银装素裹的景色，那皑皑的白雪会刺得你睁不开眼．时间久了，刺目的寒光不仅会使你头晕目眩，还可能使你终身双目失明，这就是所谓的雪盲．你一定以为，造成头晕目眩的原因是雪地上的反光太强了，这样回答并不完全对．强烈的反光固然刺目，但仔细分析起来，并不是所有波长的光都能引起刺目的效果．造成雪盲的罪魁祸首在于紫外线和白光中的一种绿光，它的波长为550 nm.紫外线可以伤害我们的眼睛，强烈的绿光对眼睛的伤害力也很大，如果用几种同样强度但颜色不同的光去照射你的眼睛，你会感觉绿光比其他波长的光(如黄光、红光、紫光)要亮得多．美国五角大楼的一些决策者试图把这种绿光用于军事目的，如果把绿色的强光发射器装在飞机上，只要双方的射手朝向它瞄准，就不可避免地受到强绿光的刺激，射手的眼睛就会受到严重的损害，在一个相当长的时间之内，不能恢复正常视力，甚至终身致残．一个丧失了视力的射手，又怎么能够投入战斗呢？可以设想，这种不动声色的武器一旦付诸使用，会大大削弱对方的战斗力，人们称它为“绿色的武器”．地处高原的雪山上，紫外线和绿光都很强烈，它们对人眼有很大的危害．用什么办法削弱它们呢？人们利用蒸镀的方法、使眼镜片覆盖一层薄薄的氟化镁薄膜，适当地掌握这个薄膜的厚度，使紫外线和绿光在薄膜的两个反射面上反射以后，均产生干涉加强．因此，绿光和紫外线在反光中的比例加大，透过镜片的比例自然就减少了，进入眼睛的光线就弱得多了．为了同时使两种不同波长的光都得到反射加强，常常把两种不同的材料交替蒸镀在镜片，制成多层干涉滤光膜，这就是多层干涉滤光片，它比单层滤光片的效果更好．薄膜的厚度、所选择的材料要根据反射加强的波长而定．眼镜片上的这层薄薄的干涉滤光膜就像一对忠实的门卫，它们防守着大门，把伤害眼睛的光拒之门外，使眼睛能够长时间地正常工作．1．从两只相同的手电筒射出的光，当它们在某一区域叠加后，看不到干涉图样，这是因为( )A．手电筒射出的光不是单色光B．干涉图样太细小看不清楚C．周围环境的光太强D．这两束光为非相干光源【解析】两只手电筒的光不满足光的干涉的条件：相同频率，振动方向相同，相位差恒定，故不是相干光源，D项正确．【答案】 D2．能发生干涉的两束光应是( )A．亮度一样B．颜色一样C．频率相等，振动方向一致 D．传播方向相同【解析】产生干涉的条件是两光源的频率相同，振动方向一致．【答案】 C图5－1－163．(2013·海口检测)如图5－1－16所示是双缝干涉实验装置的示意图，S为单缝，S1、S2为双缝，P为光屏．用绿光从左边照射单缝S时，可在光屏P上观察到干涉条纹，能使条纹间距变大的措施是( )A．增大双缝间的距离B．增大双缝到屏的距离C．将绿光换为紫光D．将装置从空气改为放置水中【解析】 根据公式Δy ＝l dλ，要增大条纹间距，可以增大l ，减小d ，换波长更长的单色光．如果将装置从空气改为放置水中时，不能使条纹间距变大，故只有B 选项正确．【答案】 B4．在双缝干涉实验中，用红光照射双缝得到的干涉图样是( )A ．一系列明暗相间的同心圆B ．一些杂乱无章的点C ．平行、等间距的明暗相间的条纹D ．条纹中间宽、两边窄【解析】 单色光的双缝干涉条纹为平行、等距、明暗相间的条纹．故C 对，A 、B 、D 错．【答案】 C1．下列关于双缝干涉实验的说法中，正确的是( )A ．单缝的作用是获得频率保持不变的相干光源B ．双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光源C ．光屏上距两缝的路程差等于半波长的整数倍处出现暗条纹D ．照射单缝的单色光的频率越高，光屏上出现的条纹宽度越宽【解析】 在双缝干涉实验中，单缝的作用是获得一个线光源，双缝的作用是获得两个振动情况完全相同的相干光源，故选项A 错误，B 正确．光屏上距两缝的路程差为半波长的奇数倍处出现暗纹，选项C 错误．照射单缝的单色光频率越高，两相干光的波长越短，屏上的条纹应越窄，故选项D 错误．【答案】 B2．(多选)下列与光的干涉有关的事实是( )A．用光导纤维传播信号B．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度C．一束白光通过三棱镜形成彩色光带D．水面上的油膜呈现彩色【解析】光导纤维是利用光的全反射，故选项A错误；白光通过三棱镜出现彩色光带是色散现象，故C错；用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度、水面上的油膜呈现彩色是光在前后两个表面反射的光干涉形成的，故选项B、D正确．【答案】BD3．某同学自己动手利用如图5－1－17所示器材，观察光的干涉现象．其中，A为单缝屏，B为双缝屏，C为像屏．当他用一束阳光照射到A上时，屏C上并没有出现干涉条纹．他移走B后，C上出现一窄亮斑．分析实验失败的原因，最大的可能是( )图5－1－17A．单缝S太窄B．单缝S太宽C．S到S1和S2距离不等D．阳光不能作光源【解析】双缝干涉中单缝的作用是获得线光源，而线光源可以看作是由许多个点光源沿一条线排列组成的．这里观察不到光的干涉现象是由于单缝太宽，不能获得线光源，不满足相干条件．故B正确．【答案】 B图5－1－184．(多选)(2013·陕西师大附中检测)如图5－1－18所示，一束白光从左侧射入肥皂薄膜，下列说法中正确的是( )A．人从右侧向左看，可以看到彩色条纹B．人从左侧向右看，可以看到彩色条纹C．彩色条纹水平排列D．彩色条纹竖直排列【解析】一束白光射到薄膜上，经前后两个面反射回来的光相遇，产生干涉现象，我们由左向右看，可看到彩色条纹．又由于薄膜同一水平线上的厚度相同，所以彩色条纹是水平排列的，故选B、C.从右向左看到的是折射光，折射光的偏折角与介质厚度有关，光经过薄膜后的偏折角很小，大面积光束照射后，各单色光的折射光相互重叠，所以难以看到折射后的色散现象．【答案】BC5．(多选)下列说法正确的是( )A．用白光做光的干涉实验时，偏离中央明条纹较远的是紫光B．用白光做光的干涉实验时，偏离中央明条纹较远的是红光C．涂有增透膜的照相机镜头，增强了对照射光的透射程度D．从竖立肥皂膜上看到的彩色条纹是从膜的两表面反射的光相干涉的结果。

精选2019-2020年高中选修3-4物理第5章光的干涉衍射偏振鲁科版知识点练习＞第1题【单选题】下列说法中正确的是（）A、光的干涉说明光是横波B、自然光在水面反射时，反射光和折射光都是一定程度的偏振光C、在真空中电磁波的频率越高，传播速度越小D、在不同惯性系中，光在真空中沿不同方向的传播速度不同【答案】：B【解析】：［略】A、光的干甄衍射说明,而光的碱才说明癖题,WX能;B、自然光在水面反射时,反射光和折射光都是起振方向不同的偏振光，故B正确；C、在真空中电磁波,不论频率高低,其传播速度均相同,故C错误;D、在不同惯性系中，光的速度均相同，故D错误；蜒：B.［分析】干涉与衍射是波特有的性质；反射光和折射光都是方向不同的偏振光；真空中电磁波传播速度均相同；不同惯性系中,光速不变,从而即可求解.＞第2题【单选题】用很弱的光做双缝干涉实验，把入射光减弱到可以认为光源和感光胶片之间不可能同时有两个光子存在，如图所示是不同数量的光子照射到感光胶片上得到的照片.这些照片说明（）7个光子3000个光子70000个光子A、光只有粒子性没有波动性B、光只有波动性没有粒子性C、少量光子的运动显示波动性，大量光子的运动显示粒子性D、少量光子的运动显示粒子性，大量光子的运动显示波动性【答案】：D【解析】：【解答】解:由于光的传播不是连续的而是TU＞的，每T&就是一个光子,所以每次通过狭缝只有子，当到达某一典时该位置感光而留下痕迹,由于单个光子表现粒子性,即每f光子所到达的区域是不确定的,但是大量光子表现出波动性,所以长时间曝光后最终形成了图3中明暗相间的条纹,故该实验说明了光具有波粒二象性,故ABC错误,D正确；瞄：D.【分析】光的反射、传播和吸收不是连续的而是（分的，争％就是一个光子，单个光子表现粒子性,即研加立所到达的区域是不确定的,但是大量光子表现出波动性,所以长时间曝光后最终形成了明暗相间的干涉条纹.第3题【单选题】对下列现象解释不正确的是（）甲.沙漠屋景乙.彩虹丙・彩色的肥皂泡丁・立体电影A、图甲和泊松亮斑的原理一样B、图乙和三棱镜色散的原理一样C、图丙和利用光学技术检查镜面的平整程度的原理一样D、图丁和偏振太阳镜的原理一样【答案】：A【解析】：【解答】沙漠屋景是光全反射现象,而泊松瀚的原理是光的爷亍射，它们的原理不相同，A错误，符合题意；彩虹是光的折射，而三棱镜色散也是光的折射，原理相同，B不符合题怠;彩色的肥皂泡是光的干涉,而检查光学平面的平整程度是光的干涉现象，它们原理也招同，DF符合题怠；立体电影是光的偏振，偏振太阳镜也是是光的偏振现象,它们的原理相同，D不符合题怠.好案为:A.［分析】沙漠蜃景和泊松亮斑的原理是不同；彩虹七色就是光的色散现象；月陀表面的彩色是因为光的干涉,光的干涉也可以检查镜面的平整程度,立体电影就是属于光的偏转产生.第4题【单选题】在拍摄日落时水面下的景物时，应在照相机镜头前装一个偏振片，其目的是（A、B、C、D、减弱反射光,增强反射光,增强透射光,减弱透射光,从而使景物的像清晰从而使景物的像清晰从而使景物的像清晰从而使景物的像清晰【答案】：A【解析】：【解答】当偏振片的方向与偏振光的方向平行时，允许偏振光通过，当它们相互垂直时,偏振光不能通过，拍摄日落时水下景物时为了使照片清楚,则要过滤掉水面的反射光，所以让它的透振方向与反射光的偏振方向垂直,从而减弱反射光，使景物的像清晰.故A正确,BCD错误.【分析】在照相机镜头前装上一个（扁振滤光片，利用光的偏振原理,当偏振片的方向与偏振光的方向平行时,允许偏振光通过,当它们相互垂直时,偏振光不能通过.拍摄日落时水下景物时为了使照片清楚，则要过滤掉水面的反射光,所以让它的透振方向与反射光的偏振方向垂直.第5题【单选题】下列现象中可以说明光是横波的是（）A、光的干涉现象B、光的衍射现象C、光的全反射现象D、光的偏振现象【答案】：D【解析】：［解答】光能发生干涉和衍射现象,说明光是一种波,具有波动性；光的全反射现象,说明光由光密介质进入光疏介质和由光疏介质进入光密介质会有不同的现象；光的偏振现象说明光的振动方向与传播方向垂直,即说明光是横波,所以正确选项为D.［分析】机械振动在介质中的传播称为机械波.随若机械波的传播,介质中的质点振动起来,根据质点的振动方向和波传播的传播方向之间的关系,可以把机械波分为横波和纵波两类,传播的只是振动形式和能量,而偏振现象与横波有关,从而即可求解。