1、光的波动性一、光的干涉1、实验用双缝干涉测光的波长例1(05年广东)如图6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光源、_ _、_ _、_ _、遮光筒、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。例2(05年天津)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。遮光筒图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。本实验的步骤有:取下遮光筒左侧的元件,调节光源高度
2、,使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮;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;用米尺测量双缝到屏的距离;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。 在操作步骤时还应注意_和_。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。图2035 30104035图3已知双缝间距d为2.010-4m,测得双缝到屏的距离l为0.700m,由计算式=_,求得所测红光波长为_nm。2、相干光源的获得
3、SS /bdacSS1S2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。例3江苏15(14分)1801年,托马斯杨用双缝干涉实验研究了光波的性质1834年,洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果(称洛埃镜实验) (1)洛埃镜实验的基本装置如图所示,S为单色光源,M为一平面镜试用平面镜成像作图法在答题卡上画出S经平面镜反射后的光与直接发出的光在光屏上相交的区域(2)设光源S到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为a和L,光的波长为,在光屏上形成干涉条纹写出相邻两条亮纹(或暗纹)间距离x的表达式3、干涉条纹例4(04年天津) 激光散斑测速是一种崭新的测速技术
4、,它应用了光的干涉原理。用二次曝光照相所获得的“散斑对”相当于双缝干涉实验中的双缝,待测物体的速度与二次曝光时间间隔的乘积等于双缝间距。实验中可测得二次曝光时间间隔、双缝到屏之距离以及相邻两条亮纹间距。若所用激光波长为,则该实验确定物体运动速度的表达式是 A. B. C. D. 例5. 用绿光做双缝干涉实验,在光屏上呈现出绿、暗相间的条纹,相邻两条绿条纹间的距离为x。下列说法中正确的有 A.如果增大单缝到双缝间的距离,x 将增大B.如果增大双缝之间的距离,x 将增大C.如果增大双缝到光屏之间的距离,x将增大D.如果减小双缝的每条缝的宽度,而不改变双缝间的距离,x将增大4、薄膜干涉例6.两张纸片
5、图1(俯视图)图2(03年上海)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2所示。干涉条纹有如下特点:任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等;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 A.变疏 B.变密 C.不变 D.消失例7. 登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射,尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射,否则将会严重地损坏视力。有人想利用薄膜
6、干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛的伤害的眼镜。他选用的薄膜材料的折射率为n=1.5,所要消除的紫外线的频率为8.11014Hz,那么它设计的这种“增反膜”的厚度至少是多少?二、光的衍射例8(2000年上海)下图为单色光源发出的光景一狭缝,照射到光屏上,可观察到的图像是( )例9(01年全国)某同学以线状白炽灯为光源,利用游标卡尺两脚间形成的狭缝观察光的衍射现象后,总结出以下几点,你认为正确的是( )A若狭缝与灯泡平行,衍射条纹与狭缝平行B若狭缝与灯泡垂直,衍射条纹与狭缝垂直C衍射条纹的疏密程度与狭缝的宽度有关D衍射条纹的间距与光的波长有关例10平行光通过小孔得到的衍射图样和泊松亮斑比较
7、,下列说法中正确的有 A.在衍射图样的中心都是亮斑 B.泊松亮斑中心亮点周围的暗环较宽C.小孔衍射的衍射图样的中心是暗斑,泊松亮斑图样的中心是亮斑D.小孔衍射的衍射图样中亮、暗条纹间的间距是均匀的,泊松亮斑图样中亮、暗条纹间的间距是不均匀的 例11. (05年上海)部分电磁波的大致波长范围如图所示若要利用缝宽与手指宽度相当的缝获得明显的衍射现象,可选用_波段的电磁波,其原因是。三、光的电磁说EK AP Q例12. (2000年全国)右图是伦琴射线管的结构示意图。电源E给灯丝K加热,从而发射出热电子,热电子在K、A间的强电场作用下高速向对阴极A飞去。电子流打到A极表面,激发出高频电磁波,这就是X
8、射线。下列说法中正确的有 A.P、Q间应接高压直流电,且Q接正极 B.P、Q间应接高压交流电 C.K、A间是高速电子流即阴极射线,从A发出的是X射线即一种高频电磁波D.从A发出的X射线的频率和P、Q间的交流电的频率相同 例13(05年上海)阴极射线是从阴极射线管的阴极发出的高速运动的粒子流,这些微观粒子是若在如图所示的阴极射线管中部加上垂直于纸面向里的磁场,阴极射线将(填“向上”“向下”“向里”“向外”)偏转四、光的偏振例14. 有关偏振和偏振光的下列说法中正确的有 A.只有电磁波才能发生偏振,机械波不能发生偏振B.只有横波能发生偏振,纵波不能发生偏振C.自然界不存在偏振光,自然光只有通过偏振片才能变为偏振光D.除了从光源直接发出的光以外,我们通常看到的绝大部分光都是偏振光