第13章光的衍射

2.光的偏振 只有沿偏振片的“透振”方向“振动的光波才能通 过偏振片” 结论 偏振现象表明,光是一种横波 (1)自然光通过偏振片后,得到偏振光 偏振光的形 (2)自然光在介质表面反射时,反射光和折射光都 成 是偏振光 偏振现象 (1)照相机镜头前装一片偏振滤光片 的应用 (2)电子表的液晶显示 偏振现象
������
分,故 B、D 正确。
答案:BD
二、 光的偏振
知识精要 自然光和偏振光的比较 自然光(非偏振光) 光的来 直接从光源发出的光 源 在垂直于光的传播方向的 光的振 平面内,光振动沿所有方 动方向 向,且沿各个方向振动的 光波的强度都相同 偏振光 自然光通过起偏器后的光或 由某种介质反射或折射的光 在垂直于光的传播方向的平 面内,光振动沿某个特定方向 (与起偏器透振方向一致)
(3)不透明的小圆板衍射图样(泊松亮斑) ①中央是亮斑。 ②在阴影周围是明暗相间的圆环,如图。
泊松亮斑
典题例解 【例 1】 (多选)关于光的衍射,下列说法正确的是( ) A.衍射现象中条纹的出现是光叠加后产生的结果 B.双缝干涉中也存在衍射现象 C.一切光波都很容易发生明显的衍射现象 D.影的存在是一个与衍射现象相矛盾的客观事实 思路分析:解答本题的关键是 (1)明确不论干涉还是衍射都是光叠加的结果; (2)明确产生干涉的条件、 产生明显衍射的条件及影形成的原因。
3.衍射条纹的产生,实质上是光波发生干涉的结果,即相干波叠 加的结果。 当光源发出的光照射到小孔或障碍物上时,小孔处看作有 许多点光源,障碍物的边缘也可看成许多点光源(惠更斯原理)。这些 点光源是相干光源,发出的光相干涉,在光屏上形成亮暗相间的条纹。
思考探究 1.在我们生活中你观察到了哪些衍射现象? 答案:雨天的晚上,透过眼镜片上的水滴看路灯,水滴边缘有衍射 条纹。对着日光灯从窄缝中看到的彩色条纹。光照射到一个半径很 小的圆板后,在圆板的阴影中心出现的亮斑。晚上眯着眼睛看月亮、 星星,会在视网膜上形成衍射光斑等都是衍射现象。

应用程序
二.
惠更斯—菲涅耳原理
惠更斯：光波阵面上每 一点都可以看作新的子 波源，以后任意时刻， 这些子波的包迹就是该 时刻的波阵面。 ——1690年
惠更斯不能解释衍射光强 明暗相间的条纹分布！
菲涅耳补充：从同 一波阵面上各点发 出的子波是相干波。 ——1818年 惠更斯---菲涅尔原理:在 波传播过程中,从同一波 阵面上各点发出的子波,
S1 d S2
t
r1 r2 D
P10
O
插入后对P10 点有： 而 r2 − r1 = 10λ
r2 − (r1 − t + nt ) = (r2 − r1 ) − (n − 1)t
(r2 − r1 ) − (n − 1)t = −2.4 ×10 cm
−3
2.4 ×10 −3 k= = −40 −5 6 ×10
菲涅耳衍射。
当
⎧r → ∞⎫ 否则 ⎨ ⎬ 为夫琅禾费衍射， 为菲涅耳衍射。 ⎩R → ∞⎭
光源
s*
r
衍 射 屏
R
观 察 屏
在实验室实现夫琅禾费衍射
光源
s∗
f
衍 射 屏
f′
观 察 屏
光源在无限远，即平行光入射；观察屏在无限远即观察 平行光的相干情况。实现前者，可将光源放在透镜的焦 点处；实现后者，只要将观察屏与透镜的焦平面重合。
例题：汽车二前灯相距1.2m，设 λ=600nm
辨出两盏亮灯？ 1.2m
二、仪器的分辨本领
1 . 22 λ Δ θ 0 = θ1 ≈ D
• •
D
δθ
应用程序
δθ > Δθ0
δθ < Δθ0
δθ = Δθ0
应用程序

单击此处编辑母版标题样式
②缝变窄通过的光变少,而光分布的范围更宽,所以亮 条纹的亮度降低。 ③中央亮条纹的宽度及条纹间距跟入射光的波长及单 缝宽度有关,入射光波长越大,单缝越窄,中央亮条纹的 宽度及条纹间距就越大。 ④用白光做单缝衍射实验时,中央亮条纹是白色的,两 边是彩色条纹,中央亮条纹仍然最宽最亮。
单击此处编辑母版标题样式
自然光(非偏振光)
偏振光
相同点
不管是自然光还是偏振光,传播方向与振动 方向一定垂直
单击此处编辑母版标题样式
【典题过关】 【典例】(多选)(2018·温州高二检测)如图所示,A、B 为两偏振片,一束自然光沿OO′方向射向A,此时在光屏 C上,透射光的强度最大,则下列说法中正确的是
单击此处编辑母版标题样式
3.在光的单缝衍射实验中可观察到清晰的亮暗相间的
图样,下列四幅图片中属于光的单缝衍射图样的是
()
A.a、c
B.b、c
C.a、d
D.b、d
单击此处编辑母版标题样式
【解析】选D。由题图可知a为双缝干涉图样,b、d为单
缝衍射图样,c为小孔衍射图样,故选项D正确。
单击此处编辑母版标题样式
(4)×。只有横波才能产生偏振现象。 (5)√。自然光通过偏振片,偏振片只让某一方向振动 的光通过,就形成了偏振光。 (6)√。起偏器和检偏器都是偏振器,用于获得偏振光 的叫起偏器,用于检验是不是偏振光的叫检偏器。
单击此处编辑母版标题样式
2.(多选)对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发生传播的 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的直线传播结论

第13章 光的干涉与衍射训练题（含答案）一、选择题1. 如图所示，折射率为n 2、厚度为e 的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为n 1和n 3，已知n 1< n 2> n 3。

若用波长为λ的单色平行光垂直入射到该薄膜上，则从薄膜上、下两表面反射的光束(用①与②示意)的光程差是[ ] (A ) e n 22 (B) 222λ-e n(C) λ-e n 22 (D) 2222n e n λ-2.真空波长为λ的单色光，在折射率为n 的均匀透明介质中从A 点沿某一路径传播到B 点，路径的长度为l 。

若l 等于下列各选项给出的值，A 、B 两点光振动位相差记为ϕ∆，则[ ] (A) 3, 32l λϕπ=∆= (B) πϕλn nl 3,23=∆=(C) πϕλ3,23=∆=nl (D) πϕλn nl 3,23=∆=3. 在双缝干涉实验中，两缝隙间距离为d ，双缝与屏幕之间的距离为)(d D D >>。

波长为λ的平行单色光垂直照射到双缝上。

屏幕上干涉条纹中相邻暗纹之间的距离是 [ ] (A)d D λ2 (B) D dλ (C) λdD (D) dDλ4. 如图所示，用波长为λ的单色光照射双缝干涉实验装置，若将一折射率为n 、劈角为α的透明劈尖b 插入光线2中，则当劈尖b 缓慢向上移动时(只遮住S 2)，屏C 上的干涉条纹[ ] (A) 间隔变大，向下移动。

(B) 间隔变小，向上移动。

(C) 间隔不变，向下移动。

(D) 间隔不变，向上移动。

5. 把一平凸透镜放在平玻璃上，构成牛顿环装置。

当平凸透镜慢慢地向上平移时，由反射光形成的牛顿环[ ] (A) 向中心收缩，条纹间隔变小。

Sλ3(B) 向中心收缩，环心呈明暗交替变化。

(C) 向外扩张，环心呈明暗交替变化。

(D) 向外扩张，条纹间隔变大。

6. 根据惠更斯－菲涅耳原理，若已知光在某时刻的波阵面为S ，则S 的前方某点P 的光强度决定于波阵面S 上所有面积元发出的子波各自传到P 点的 [ ] (A) 振动振幅之和。