2019-2020年高考物理 第二十章 光的波動(dòng)性復(fù)習(xí)教案 新人教版.doc
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2019-2020年高考物理 第二十章 光的波動(dòng)性復(fù)習(xí)教案 新人教版 一、考點(diǎn)要求 內(nèi) 容 要求 1.光本性學(xué)說(shuō)的發(fā)展簡(jiǎn)史 Ⅰ 2.光的干涉現(xiàn)象、雙縫干涉、薄膜干涉、雙縫干涉的條紋間距與波長(zhǎng)的關(guān)系 Ⅰ 3.光的衍射 Ⅰ 4.光的偏振 Ⅰ 5.光譜和光譜分析、紅外線(xiàn)、紫外線(xiàn)、X射線(xiàn)、γ射線(xiàn)以及綜合應(yīng)用、光的電磁本性、電磁波譜 Ⅰ 6.激光的特性及應(yīng)用 Ⅰ 二、知識(shí)結(jié)構(gòu) 三、考點(diǎn)命題特點(diǎn)及趨勢(shì) 1.本章內(nèi)容是按照人類(lèi)對(duì)光的本性的認(rèn)識(shí)過(guò)程展開(kāi)的,光的干涉和衍射證明了光具有波動(dòng)性,并推動(dòng)了光的波動(dòng)學(xué)說(shuō)的發(fā)展,光的電磁說(shuō)揭示了光現(xiàn)象的電磁本質(zhì),光的偏振進(jìn)一步有力證明了光是橫波。 2.在歷屆高考試題中,有關(guān)本章的內(nèi)容多以選擇題或填空題的形式出現(xiàn)。高考熱點(diǎn)是光的干涉,波長(zhǎng)、波速和頻率的關(guān)系,有時(shí)與幾何光學(xué)結(jié)合考查,光的偏振和激光的應(yīng)用屬新增內(nèi)容,易與生產(chǎn)、生活相聯(lián)系考查,應(yīng)引起重視。 四、課后練習(xí) 1.光的波動(dòng)說(shuō): (1)代表人:荷蘭物理學(xué)家 (2)內(nèi)容:光是在空間傳播的某種 。 (3)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ):光的 和 。 (4)解釋現(xiàn)象:光的 、 、 及_________。 (5)困難:難以解釋光的 ,真空中光的傳播。 2.光的電磁說(shuō) (1)代表人:英國(guó)物理學(xué)家 (2)內(nèi)容:光是 。 (3)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ):德國(guó)物理學(xué)家 的電磁波實(shí)驗(yàn)。 (4)解釋現(xiàn)象:許多光現(xiàn)象。 (5)困難:無(wú)法解釋 _________。 3.干涉的概念:兩列 ,振動(dòng)情況_____ 的光波相疊加,某些區(qū)域出現(xiàn)光被 。某些地方出現(xiàn)光被 ,并且 ____和 __的區(qū)域總是相互間隔的現(xiàn)象叫光的干涉現(xiàn)象。光的干涉證明了光具有 。 4.雙縫干涉:在用單色光進(jìn)行的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,若雙縫處兩列光的振動(dòng)情況完全相同,則在光屏上距雙縫的路程差為光波波長(zhǎng) 倍的地方被加強(qiáng),將出現(xiàn)明條紋;光屏上距雙縫的路程差為光波半波長(zhǎng) ______倍的地方光被減弱,出現(xiàn)暗條紋。 (1)相干波源:能產(chǎn)生 現(xiàn)象的兩個(gè)波源為相干波源。楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)采用“一分為二”的辦法將同一光波分解成兩列光波,作為相干光源。 (2)雙縫干涉所得到的寬度相等的明暗相間的條紋,理論和實(shí)驗(yàn)都表明,相鄰亮條紋(或暗條紋)間的距離,其中表示 與 間的距離,d表示 間的距離,λ表示 光的波長(zhǎng)。若用白光進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn),光屏上除了中央為 色明條紋外,兩側(cè)均為 色的干涉條紋。 5.薄膜干涉:光照射到薄膜上時(shí),薄膜的 和 兩個(gè)表面反射的兩列光恰好構(gòu)成相干光源。由于膜的厚度不同,在有的地方出現(xiàn)明條紋,有的地方出現(xiàn)暗條紋,從而發(fā)生干涉現(xiàn)象。若入射光為單色光,則形成 的條紋,若入射光為白光,則出現(xiàn) 干涉條紋,薄膜干涉常用于檢查平面的平整和制作光學(xué)鏡頭的增透膜。 6.光發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件:只有當(dāng)障礙物的尺寸可以跟光的波長(zhǎng)相比擬,甚至比光的波長(zhǎng)還 時(shí)候,衍射現(xiàn)象才會(huì)明顯。 7.光的電磁本性: 認(rèn)為光是一種電磁波, 用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了這一學(xué)說(shuō)。 8.光是一種電磁波的實(shí)驗(yàn)依據(jù): (1)光波和電磁波的傳播都可以 需要介質(zhì); (2)光波和電磁波在 中傳播的速度相同,都是3.0010m/s; (3)光波和和電磁波都是 波。 9.電磁波譜:電磁波按波長(zhǎng)由 到 的順序?yàn)椋簾o(wú)線(xiàn)電波、微波、紅外線(xiàn)、可見(jiàn)光、紫外線(xiàn)、X射線(xiàn)、γ射線(xiàn)。電磁波譜是一個(gè)非常廣闊的頻率范圍,其中最長(zhǎng)的波長(zhǎng)是最短的波長(zhǎng)的倍以上。不同的電磁波產(chǎn)生的機(jī)理不同,可見(jiàn)光只是電磁波譜中相當(dāng)狹小的部分。色光就是由可見(jiàn)光的 決定的。 無(wú)線(xiàn)電波是由 產(chǎn)生的,紅外線(xiàn)、可見(jiàn)光、紫外線(xiàn)是 電子受到激發(fā)后產(chǎn)生的,X射線(xiàn)是 電子受到激發(fā)后產(chǎn)生的,γ射線(xiàn)是 受到激發(fā)后產(chǎn)生的。 10.橫波只沿某一特定的方向振動(dòng),稱(chēng)為波的 ;在垂直于傳播方向的平面上,只沿一個(gè)特定方向振動(dòng)的光,叫做 光。 11.原子發(fā)生受激輻射時(shí),發(fā)出的光子的頻率、發(fā)射方向等,都跟入射光子完全一樣,如果這樣的光子在介質(zhì)中傳播時(shí),再引起其他原子發(fā)生受激輻射,就會(huì)產(chǎn)生越來(lái)越多的頻率和發(fā)射方向都 光子,使光得到加強(qiáng)(也叫光放大),這就是激光。 20.1 光的干涉和衍射 第一課時(shí) 一、考點(diǎn)理解 1.雙縫干涉 (1)兩列光波在空間相遇時(shí)發(fā)生疊加,在某些區(qū)域總加強(qiáng),在另外一些區(qū)域總減弱,從而出現(xiàn)亮暗相間的條紋的現(xiàn)象叫光的干涉現(xiàn)象。 (2)產(chǎn)生干涉的條件 兩個(gè)振動(dòng)情況總是相同的波源叫相干波源,只有相干波源發(fā)出的光互相疊加,才能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象,在屏上出現(xiàn)穩(wěn)定的亮暗相間的條紋。 (3)雙縫干涉實(shí)驗(yàn)規(guī)律 ①雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,光屏上某點(diǎn)到相干光源、的路程之差為光程差,記為。 若光程差是波長(zhǎng)λ的整倍數(shù),即(n=0,1,2,3…)P點(diǎn)將出現(xiàn)亮條紋;若光程差是半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍(n=0,1,2,3…),P點(diǎn)將出現(xiàn)暗條紋。 ②屏上和雙縫、距離相等的點(diǎn),若用單色光實(shí)驗(yàn)該點(diǎn)是亮條紋(中央條紋),若用白光實(shí)驗(yàn)該點(diǎn)是白色的亮條紋。 ③若用單色光實(shí)驗(yàn),在屏上得到明暗相間的條紋;若用白光實(shí)驗(yàn),中央是白色條紋,兩側(cè)是彩色條紋。 ④屏上明暗條紋之間的距離總是相等的,其距離大小與雙縫之間距離d、雙縫到屏的距離及光的波長(zhǎng)λ有關(guān),即。在和d不變的情況下,和波長(zhǎng)λ成正比,應(yīng)用該式可測(cè)光波的波長(zhǎng)λ。 ⑤用同一實(shí)驗(yàn)裝置做干涉實(shí)驗(yàn),紅光干涉條紋的間距最大,紫光干涉條紋間距最小,故可知大于小于。 2.薄膜干涉 (1)薄膜干涉的成因: 由薄膜的前、后表面反射的兩列光波疊加而成,劈形薄膜干涉可產(chǎn)生平行相間的條紋。 (2)薄膜干涉的應(yīng)用 ①增透膜:透鏡和棱鏡表面的增透膜的厚度是入射光在薄膜中波長(zhǎng)的。 ②檢查平整程度:待檢平面和標(biāo)準(zhǔn)平面之間的楔形空氣薄膜,用單色光進(jìn)行照射,入射光從空氣膜的上、下表面反射出兩列光波,形成干涉條紋,待檢平面若是平的,空氣膜厚度相同的各點(diǎn)就位于一條直線(xiàn)上,干涉條紋是平行的;反之,干涉條紋有彎曲現(xiàn)象。 3.光的衍射 (1)光的衍射現(xiàn)象 光在遇到障礙物時(shí),偏離直線(xiàn)傳播方向而照射到陰影區(qū)域的現(xiàn)象叫做光的衍射。 (2)光發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件 當(dāng)孔或障礙物的尺寸比光波波長(zhǎng)小,或者跟波長(zhǎng)差不多時(shí),光才能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象 (3)衍射圖樣 ①單縫衍射:中央為亮條紋,向兩側(cè)有明暗相間的條紋,但間距和亮度不同。白光衍射時(shí),中央仍為白光,最靠近中央的是紫光,最遠(yuǎn)離中央的是紅光。 ②圓孔衍射:明暗相間的不等距圓環(huán)。 ③泊松亮斑:光照射到一個(gè)半徑很小的圓板后,在圓板的陰影中心出現(xiàn)的亮斑,這是光能發(fā)生衍射的有力證據(jù)之一。 二、方法講解 1.雙縫干涉中條紋間距和位置的判斷方法 (1)影響條紋間距的因素:相鄰亮紋或相鄰暗紋的間距x與雙縫到屏的距離成正比,與兩狹縫之間距離d成反比,與光的波長(zhǎng)λ成正比,即。 (2)中央位置是亮紋還是暗紋的條件:雙縫到光屏中央距離相等,光程差為零,如果兩光源振動(dòng)完全一致,中央一定是亮紋,假如兩光源振動(dòng)正好相反,則中央為暗紋。 (3)單色光顏色、頻率、波長(zhǎng)的關(guān)系:光的顏色由頻率決定,光的頻率由光源決定,在可見(jiàn)光中紅光頻率最低,紫光最高,真空中各色光速相同,由c =λ知,真空中紅光波長(zhǎng)最大,紫光最小。 綜合以上各點(diǎn)可知:(1)為了觀察到清晰的干涉圖樣,必須使雙縫距離d小到與波長(zhǎng)相當(dāng),且使>>d。(2)同樣條件下,紅光的干涉條紋間距最大,紫光最小。這就是白光干涉條紋中央為白色,兩邊出現(xiàn)彩色光帶的原因。 2.雙縫干涉和棱鏡使白光色散的比較 (1)形成原因不同:雙縫干涉是光的干涉現(xiàn)象,棱鏡色散是光的折射現(xiàn)象。 (2)發(fā)生條件比較:由和 可知,在同一種介質(zhì)中,紅光的頻率最低,折射率最小,速度最大,波長(zhǎng)最大,依次為紅橙黃綠藍(lán)靛紫,所以雙縫干涉中紅光相鄰亮紋間距最大,紫光最??;棱鏡色散中紅光偏折角最小,紫光最大。 3.光的干涉和光的衍射的比較 (1)雙縫干涉和單縫衍射都是波疊加的結(jié)果,只是干涉條紋是有限的幾束光的疊加,而衍射條紋是極多且復(fù)雜的相干光的疊加。在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,光在通過(guò)其中的三個(gè)狹縫時(shí),都發(fā)生了衍射而形成三個(gè)線(xiàn)光源,所以,一般現(xiàn)象中既有干涉又有衍射。 (2)單縫衍射,照射光的波長(zhǎng)越長(zhǎng),中央亮紋越寬,所以衍射和干涉都能使白光發(fā)生色散現(xiàn)象,且中央白光的邊緣均呈紅色。 (3)干涉和衍射的圖樣有相似之處,都是明暗相間的條紋。只是干涉條紋中條紋寬度和亮紋亮度基本相同,衍射條紋中條紋寬度和亮紋亮度均不等,中央亮紋最寬最亮。 第二課時(shí) 三、考點(diǎn)應(yīng)用 例1:如圖所示,在暗室中從單色點(diǎn)光源S直接射到屏上的一束光在Sb和Sd之間,從S射到平面鏡MN再反射到屏上的另一束光在Ma和Nc之間(是S在平面鏡MN的像)。關(guān)于這時(shí)屏上是否可能出現(xiàn)明暗相間的條紋,下列說(shuō)法正確的是( ) A、不可能 B、可能,出現(xiàn)在a、b之間 C、可能,出現(xiàn)在b、c之間 D、可能,出現(xiàn)在c、d之間 分析:由于是S的像,可當(dāng)成兩個(gè)相干光源,從S發(fā)出的光射到bd區(qū)域,(似乎)從射出的光(其實(shí)是反射光)射到ac區(qū)域,故bc區(qū)為共同傳播的區(qū)域,即干涉區(qū),必出現(xiàn)明暗相間的條紋,故選C。 答案:C 點(diǎn)評(píng):本題主要考查光的干涉條件,并利用平面鏡成像作圖找到相干光源和相干區(qū)域。要明白發(fā)生干涉時(shí)必須是兩束光相遇,即光束疊加。 例2:頻率為的單色光從和投射到屏上,并且與振動(dòng)相同。若屏上的點(diǎn)P到與P到的路程差為,問(wèn)P點(diǎn)是亮條紋還是暗條紋?設(shè)O為到和路程相等的點(diǎn),則PO間有幾條暗紋?幾條亮紋? 分析:先算出光的波長(zhǎng),由產(chǎn)生亮暗條紋的條件判斷P點(diǎn)應(yīng)出現(xiàn)亮條紋;又由解得k的值,再判斷PO間亮紋和暗條紋數(shù)。 解答:由公式得,滿(mǎn)足產(chǎn)生亮紋的條件,則P點(diǎn)將出現(xiàn)亮紋;又由解得k =6,可判斷PO間有6條暗紋,有5條亮紋(不包含P、O兩點(diǎn)) 點(diǎn)評(píng):盡管機(jī)械波和光波的產(chǎn)生本質(zhì)不同,但都是波,具有共同的特性,它們的運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律很相似,研究方法和探索技巧同樣適用,這樣就可用研究機(jī)械波的方法、技巧、規(guī)律應(yīng)用到光波中去,實(shí)現(xiàn)知識(shí)的遷移,能力的提高。 例3:a、b兩束平行的單色光,當(dāng)它們從空氣射入水中時(shí),發(fā)現(xiàn)b的折射線(xiàn)更靠近法線(xiàn),由此可判定( ) A、a比b容易發(fā)生衍射現(xiàn)象. B、在水中a的波長(zhǎng)較短 C、在水中b的速度較大 D、單色光b的頻率較低 分析:由折射程度判斷折射率的大小。進(jìn)而確定光波頻率的高低、波速的大小和波長(zhǎng)的長(zhǎng)短。 解答:由于b的折射角較小,由判斷得:水對(duì)b光的折射率大(),b光在水中的速度小(),表示b光的頻率大()。由波長(zhǎng)、頻率、波速的關(guān)系可知,b光的波長(zhǎng)短,所以a光更容易發(fā)生衍射,則A正確。 點(diǎn)評(píng):本題不僅運(yùn)用單縫衍射現(xiàn)象的知識(shí),還應(yīng)用光的折射率及光的波長(zhǎng)、頻率、波速的關(guān)系,綜合分析、判斷答案。 例4:有關(guān)光的雙縫干涉和衍射的現(xiàn)象中,下列說(shuō)法正確的是( ) A、無(wú)論用什么色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn),中央一定是亮紋 B、用白光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí),得到的彩色亮紋中最靠近中央的是紅光 C、用白光做單縫衍射實(shí)驗(yàn),得到的彩色條紋中偏離中央最遠(yuǎn)的是紅光 D、涂有增透膜的照相機(jī)鏡頭看上去呈淡紫色,是由于增透膜增強(qiáng)了對(duì)紫光的透射 分析:運(yùn)用雙縫干涉及單縫衍射的圖樣特征,分析ABC的正誤;運(yùn)用光的干涉原理判斷D的正誤。 解答:因?yàn)橹醒氲诫p縫的光程差恒為零,所以中央位置始終是亮紋,則A正確;因?yàn)殡p縫實(shí)驗(yàn)中屏上干涉條紋的間距與入射光波長(zhǎng)成正比,白光中的紫光波長(zhǎng)最短,所以得到的彩色條紋中最靠近中央的是紫色,則B錯(cuò);白光中紅光的波長(zhǎng)最長(zhǎng),對(duì)同樣的單縫,紅光的衍射現(xiàn)象最明顯,得到的中央亮紋最寬,所以彩條中偏離中央最遠(yuǎn)的是紅光,則C對(duì);照相機(jī)鏡頭涂的增透膜,通常是針對(duì)人眼最敏感的綠光設(shè)計(jì)的,使從鏡頭反射的綠光干涉相消,而對(duì)太陽(yáng)光中紅光和紫光并沒(méi)有顯著削弱,所以看上去呈淡紫色,并不是增強(qiáng)了對(duì)紫光的透射。 正確答案:A,C 點(diǎn)評(píng):本題要求認(rèn)真觀察做好光的干涉、衍射實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象,還要比較這兩種現(xiàn)象的差異,重視干涉、衍射在科技和生產(chǎn)中的應(yīng)用。 四、隨堂練習(xí) 1、(xx湖北、湖南)下面是四種與光有關(guān)的事實(shí): ①用光導(dǎo)纖維傳播信號(hào) ②用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查平面的平整度 ③一束白光通過(guò)三棱鏡形成彩色光帶 ④水面上的油膜呈現(xiàn)彩色 其中,與光的干涉有關(guān)的是( ) A、①④ B、②④ C、①③ D、②③ 2、(xx天津)激光散斑測(cè)速是一種嶄新的測(cè)速技術(shù),它應(yīng)用了光的干涉原理。用二次曝光照相所獲得的“散斑對(duì)”相當(dāng)于雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中的雙縫,待測(cè)物體的速度υ與二次曝光時(shí)間間隔△t的乘積等于雙縫間距,實(shí)驗(yàn)中可測(cè)得二次曝光時(shí)間間隔△t、雙縫到屏到之距離以及相鄰兩條亮紋間距△x。若所用激光波長(zhǎng)為λ,則該實(shí)驗(yàn)確定物體運(yùn)動(dòng)速度的表達(dá)式是( ) A、 B、 C、 D、 3、在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,雙縫到光屏上P點(diǎn)的距離之差= 0.6μm;若分別用頻率為和頻率的單色光垂直照射雙縫,則P點(diǎn)出現(xiàn)條紋的情況是以下哪種( ) A、用頻率為的單色光照射時(shí),P點(diǎn)出現(xiàn)明條紋 B、用頻率為的單色光照射時(shí),P點(diǎn)出現(xiàn)明條紋 C、用頻率為的單色光照射時(shí),P點(diǎn)出現(xiàn)暗條紋 D、用頻率為的單色光照射時(shí),P點(diǎn)出現(xiàn)暗條紋 圖1(俯視圖) 圖2 4、(xx上海)劈尖干涉是一種薄膜干涉,其裝置如圖(1)所示,將一塊平板玻璃放置在另一平板玻璃之上,在一端夾入兩張紙片,從而在兩玻璃表面之間形成一個(gè)劈形空氣薄膜,當(dāng)光垂直入射后,從上往下看到的干涉條紋有如下特點(diǎn):(1)任意一條明條紋或暗條紋所在位置下面的薄膜厚度相等;(2)任意相鄰明條紋或暗條紋所對(duì)應(yīng)的薄膜厚度差恒定?,F(xiàn)若在圖(1)裝置中抽去一張紙片,則當(dāng)光垂直入射到新劈形空氣薄膜后,從上往下觀察到的干涉條紋( ) A、變疏 B、變密 C、不變 D、消失 5、(xx江蘇物理)1801年,托馬斯楊用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)證明了光波的性質(zhì)。1834年,洛埃利用單面鏡同樣得到了楊氏干涉的結(jié)果(稱(chēng)洛埃鏡實(shí)驗(yàn))。 (1)洛埃鏡實(shí)驗(yàn)的基本裝置如圖所示,S為單色光源,M為平面鏡。試用平面鏡成像作圖法在答題上畫(huà)出S經(jīng)平面鏡反射后的光與直接發(fā)出的光在光屏上相交的區(qū)域。 (2)設(shè)光源S到平面鏡的垂直距離和到光屏的垂直距離分別為a和L。光的波長(zhǎng)為λ,在光屏上形成干涉條紋,寫(xiě)出相鄰兩條亮紋(或暗條紋)間的距離△x的表達(dá)式。 20.2 光的電磁說(shuō) 20.3光的偏振 激光 第一課時(shí) 一、考點(diǎn)理解 1.光的電磁說(shuō) (1)麥克斯韋電磁理論認(rèn)為光是一種電磁波。赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了光的電磁本性。 (2)電磁波譜:電磁波按波長(zhǎng)由大到小順序排列為:無(wú)線(xiàn)電波、紅外線(xiàn)、可見(jiàn)光、紫外線(xiàn)、X射線(xiàn)、γ射線(xiàn)。其產(chǎn)生機(jī)理、性質(zhì)差別、用途等概括如下表: 波 譜 無(wú)線(xiàn) 電波 紅外線(xiàn) 可見(jiàn)光 紫 外 線(xiàn) X 射 線(xiàn) γ 射 線(xiàn) 產(chǎn) 生 機(jī) 理 振蕩電路中自由電子運(yùn)動(dòng) 原子外層電子受激發(fā) 原子內(nèi)層電子受激發(fā) 原子核受激發(fā) 特 性 波動(dòng)性強(qiáng) 熱效應(yīng) 引起視覺(jué) 化學(xué)作用熒光效應(yīng)殺菌 貫穿作用強(qiáng) 貫穿本領(lǐng)最強(qiáng) 應(yīng) 用 無(wú)線(xiàn)電技術(shù) 加熱搖感熱 照明攝影 感光技術(shù)醫(yī)用透視 檢查探測(cè)醫(yī)用透視 工業(yè)探傷醫(yī)用治療 (3)光的波長(zhǎng)、頻率和光速的關(guān)系式為: 。在真空中,不同色光的光速相同;在介質(zhì)中,不同色光的光速不同。色光的顏色是由頻率決定的。同一種色光在不同介質(zhì)中傳播時(shí),顏色和頻率均不變,而波速和波長(zhǎng)卻因介質(zhì)不同而改變。 2.光的偏振 (1)偏振光:在跟光傳播方向垂直的平面內(nèi),光振動(dòng)在某一方向較強(qiáng)而在另一些方向振動(dòng)較弱的光即為偏振光。 (2)光的偏振現(xiàn)象證明光是橫波 (3)偏振光的應(yīng)用:全息照相、立體電影等。 3.激光 激光是一種人工相干光,主要特點(diǎn)有:相干性好;平行度好;亮度很高。重要應(yīng)用有:通信、測(cè)距、光盤(pán)讀取、切割等。 4.光譜 (1)線(xiàn)狀光譜 由一些不連續(xù)的亮線(xiàn)組成,是稀薄氣體發(fā)光產(chǎn)生的光譜,每種元素的原子只有發(fā)出某些特定的譜線(xiàn)(特征譜線(xiàn)),不同元素的明線(xiàn)光譜不同,所以線(xiàn)狀譜又叫原子光譜。 (2)吸收光譜 連續(xù)光譜中某些波長(zhǎng)的光被物質(zhì)吸收后 產(chǎn)生的光譜,它是由分布在連續(xù)光譜背景上的某些暗線(xiàn)組成的,通常在吸收光譜中看到的特性譜線(xiàn)(暗線(xiàn))比相應(yīng)的明線(xiàn)光譜中的明線(xiàn)光譜要少一些。 (3)光譜分析 由于每種元素都有自己的特征譜線(xiàn),因此可以根據(jù)光譜來(lái)鑒別物質(zhì)和確定它的化學(xué)組成,做光譜分析時(shí),可以利用線(xiàn)狀光譜,也可以利用吸收光譜。 (4)發(fā)射光譜與吸收光譜的比較 名稱(chēng) 發(fā)射光譜 吸收光譜 連續(xù)譜 線(xiàn)狀譜(原子光譜) 產(chǎn)生方法 熾熱的固體、液體和高壓氣體 稀薄氣體發(fā)光產(chǎn)生 高溫物體產(chǎn)生的白光通過(guò)低溫物質(zhì)的蒸氣 特點(diǎn) 含連續(xù)分布的一切波長(zhǎng)的光 只含一些不連續(xù)的亮線(xiàn) 在連續(xù)光譜的背景中出現(xiàn)某些暗線(xiàn) 實(shí)例 白熾燈、蠟燭的光譜 霓虹燈、日光燈的光譜 太陽(yáng)光譜 二、方法講解 1、比較各種波長(zhǎng)的電磁波和特性:從無(wú)線(xiàn)電波到γ射線(xiàn),這些電磁波既具有共同的本質(zhì),又有各自的特性和不同產(chǎn)生機(jī)理。如波長(zhǎng)較長(zhǎng)的無(wú)線(xiàn)電波波動(dòng)性較強(qiáng),而波長(zhǎng)較短的射線(xiàn)則粒子性較強(qiáng),具體的比較見(jiàn)下表: 名 稱(chēng) 特 性 無(wú)線(xiàn)電波 紅外線(xiàn) 可見(jiàn)光 紫外線(xiàn) X 射線(xiàn) γ射線(xiàn) 頻率 小————————→大 同一介質(zhì)中速度 大————————→小 同一介質(zhì)中折射率 小——————→大 熱作用 強(qiáng)——————→弱 感光作用 弱——————→強(qiáng) 波動(dòng)性 強(qiáng)————————→弱 粒子性 弱————————→強(qiáng) 2、光波和機(jī)械波的比較 (1)相同點(diǎn):都是波,都具有周期性,都是傳播能量的過(guò)程;波的頻率都是由波源決定,與介質(zhì)無(wú)關(guān);波速、波長(zhǎng)與頻率三者都滿(mǎn)足關(guān)系式。 (2)不同點(diǎn):①產(chǎn)生原因不同。機(jī)械波是機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中傳播形成的,而光波則是由電子受激產(chǎn)生的;②機(jī)械波的傳播需要彈性介質(zhì),而光波可以在真空中傳播;③在同一介質(zhì)中,機(jī)械波傳播的速度相同,而不同頻率的光波在同一介質(zhì)中速度不同,且在真空中傳播速度最大;④光波的能量只與頻率有關(guān),而機(jī)械波的能量與振幅有關(guān),跟頻率無(wú)關(guān)。 第二課時(shí) 三、考點(diǎn)應(yīng)用 例1:光的電磁說(shuō)認(rèn)為( ) A、光波和機(jī)械波相同,在真空中傳播時(shí)速度最大 B、光波也能產(chǎn)生反射、折射、干涉、衍射等現(xiàn)象 C、光是一種電磁波 D、在真空中光速和電磁波傳播速度相同 分析:光波是電磁波,不同于機(jī)械波,光波在真空中傳播速度最大,而機(jī)械波不能在真空中傳播。但是光波和機(jī)械波都能產(chǎn)生反射、折射、干涉、衍射等波動(dòng)特有的現(xiàn)象,因此,本題B、C、D選項(xiàng)正確。 答案:B、C、D 點(diǎn)評(píng):了解光的電磁說(shuō),知道光波和機(jī)械波的異同,就能作出正確的判斷。 例2 關(guān)于X射線(xiàn)和X射線(xiàn)管,如圖所示,下列說(shuō)法中正確的是( ) A. X射線(xiàn)波長(zhǎng)比可見(jiàn)光長(zhǎng) B、X射線(xiàn)是由陽(yáng)極發(fā)出的 C、X射線(xiàn)管中K是陽(yáng)極 D、X射線(xiàn)管所加高壓電源D端為正極 分析:圖中為X光管示意圖。K是X光管陰極,A是X光管陽(yáng)極,其表面是一傾斜的平板。X光管的工作原理是:當(dāng)陰極兩端接上一低壓電源,就有電流通過(guò)鎢絲K,當(dāng)鎢絲達(dá)到赤熱狀態(tài)就能發(fā)射電子;如果陰極K和陽(yáng)極A之間加上幾萬(wàn)伏高壓時(shí),使鎢絲發(fā)出的電子加速運(yùn)動(dòng)到A極,以高速打在A極的極板上,就打出X射線(xiàn)來(lái)。 答案 :B、D 點(diǎn)評(píng):本題考查了電磁波譜及X射線(xiàn)的產(chǎn)生機(jī)制,X射線(xiàn)的產(chǎn)生機(jī)制在課本上有詳細(xì)敘述,平時(shí)應(yīng)注重課本內(nèi)容的閱讀,尤其要注重對(duì)課本中圖示的理解。 例3:通過(guò)一塊偏振片觀察電燈、蠟燭、月亮、反光的黑板,當(dāng)以入射光線(xiàn)為軸轉(zhuǎn)動(dòng)偏振片時(shí),看到的現(xiàn)象有何不同? 分析:通過(guò)一塊偏振片觀察電燈、蠟燭時(shí),透射光的強(qiáng)弱不隨偏振片的旋轉(zhuǎn)而變化。因?yàn)闊艄?、燭光都是自然光,沿各個(gè)方向振動(dòng)的光的強(qiáng)度相同,因此當(dāng)偏振片旋轉(zhuǎn)時(shí),透射出來(lái)的光波的振動(dòng)方向雖然改變了(肉眼對(duì)此不能感覺(jué)),但光的強(qiáng)弱沒(méi)有改變。 月亮和黑板反射的光是偏振光,它們通過(guò)偏振片透射過(guò)來(lái)的光線(xiàn)的強(qiáng)弱會(huì)隨偏振片的旋轉(zhuǎn)發(fā)生周期性的變化。 點(diǎn)評(píng):許多同學(xué)在第一次看到這道題時(shí)束手無(wú)策,當(dāng)然有知識(shí)不熟練的原因,但也有審題不細(xì)致的原因,本題要求通過(guò)“偏振片觀察光源”,實(shí)際上是一種暗示——從光的偏振現(xiàn)象分析問(wèn)題。 例4:納米科技是跨世紀(jì)新科技,將激光束寬度聚焦到納米范圍,可修復(fù)人體已損壞的器官,對(duì)DNA分子進(jìn)行超微型基因修復(fù),把尚令人類(lèi)無(wú)奈的癌癥、遺傳疾病徹底根除。 (1)這是利用激光的( ) A、單色性 B、方向性 C、高能量 D、粒子性 (2)納米科技是人類(lèi)認(rèn)識(shí)自然的一個(gè)新層次,1nm等于( ) A、 B、 C、 D、 (3)對(duì)DNA分子進(jìn)行修復(fù),屬于( ) A、基因突變 B、基因重組 C、基因互換 D、染色體變異 解析:(1)激光由于能把巨大能量高度集中地輻射出來(lái),所以在醫(yī)學(xué)上作“光刀”切開(kāi)皮膚、切除腫瘤或應(yīng)用于其他外科手術(shù)。故選C。 (2)納米是長(zhǎng)度單位,波長(zhǎng)經(jīng)常用納米作單位,1nm=。故應(yīng)選B。 (3)激光對(duì)生物DNA分子進(jìn)行修復(fù)實(shí)質(zhì)是生物體基因突變,故應(yīng)選A。 點(diǎn)評(píng):了解激光的特征及應(yīng)用,是高考的基本要求;與現(xiàn)代科技、生活的結(jié)合,是高考命題的方向,要注意這類(lèi)“冷題”的復(fù)習(xí)。 例5:關(guān)于光譜,下列說(shuō)法正確的是(?。? A、白熾燈和霓虹燈的光譜都是連續(xù)光.譜 B、做光譜分析時(shí),可以利用所有的發(fā)射光譜,也可以利用所有的吸收光譜 C、各種原子的吸收光譜與其線(xiàn)狀譜中每一條譜線(xiàn)都相對(duì)應(yīng) D、對(duì)太陽(yáng)譜進(jìn)行分析,可以知道太陽(yáng)的組成成分 分析:白熾燈的光譜是由高溫?zé)霟岬慕饘俳z發(fā)出光產(chǎn)生的連續(xù)譜,霓虹燈的光譜是由低壓氣體發(fā)的光產(chǎn)生的線(xiàn)狀譜,連續(xù)譜和線(xiàn)狀譜雖然都是發(fā)射光譜,但是只有其中的線(xiàn)狀譜(原子光譜)才能做光譜分析。因?yàn)槊糠N元素的原子內(nèi)能發(fā)生某些具有特定波長(zhǎng)的光譜線(xiàn),這些譜線(xiàn)稱(chēng)為那種元素的特征譜線(xiàn)。 低溫物質(zhì)原子吸收的光,恰好是這種原子在高溫時(shí)發(fā)出的光,因此,某元素的吸收光譜的暗線(xiàn)正與它的線(xiàn)狀譜的每一條明線(xiàn)相對(duì)應(yīng),可見(jiàn)吸收光譜也可做光譜分析。太陽(yáng)光譜是吸收光譜,其中暗線(xiàn)是由于太陽(yáng)光經(jīng)過(guò)溫度較低的太陽(yáng)大氣時(shí)某些特征譜線(xiàn)的光被某些物質(zhì)吸收而形成的,所以,太陽(yáng)光譜只能用來(lái)分析太陽(yáng)大氣的組成成分,答案C。 點(diǎn)評(píng):明確光譜產(chǎn)生的原因,正確理解“低溫物質(zhì)原子吸收的光,恰好是這種原子在高溫時(shí)發(fā)出的光”,是正確判斷此類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵。 五、隨堂練習(xí) 1、(xx上海)下列說(shuō)法中正確的是(?。? A、光的干涉和衍射現(xiàn)象說(shuō)明光具有波動(dòng)性 B、光的頻率越大,波長(zhǎng)越大 C、光的波長(zhǎng)越大,光子的能量越大 D、光在真空中的傳播速度為3.00 2、(04江蘇物理)下列說(shuō)法正確的是( ) A、 光波是一種概率波 B、光波是一種電磁波 C、單色光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)時(shí),光子的能量改變 D、單色光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)時(shí),光的波長(zhǎng)不變 3、(江蘇)如圖所示,讓太陽(yáng)光或白熾燈光通過(guò)偏振片P和Q,以光的傳播方向?yàn)檩S旋轉(zhuǎn)偏振片P或Q,可以看到透射光的強(qiáng)度會(huì)發(fā)生改變,這是光的偏振現(xiàn)象。這個(gè)實(shí)驗(yàn)表明( ) A、光是電磁波 B、光是一種橫波 B、 光是一種縱波 D、光是概率波 4、(xx上海)閱讀下列資料并回答問(wèn)題: 自然界中的物體由于具有一定的溫度,會(huì)不斷向外輻射電磁波,這種輻射與溫度有關(guān),稱(chēng)為熱輻射。熱輻射具有如下特點(diǎn):①輻射的能量中包含各種波長(zhǎng)的電磁波;②物體的溫度越高,單位時(shí)間從物體表面單位面積上輻射的能量越大;③在輻射的總能量中,各種波長(zhǎng)所占的百分比不同。 處在一定溫度的物體在向外輻射電磁能量的同時(shí),也要吸收由其他物體輻射的電磁能量,如果它處在平衡狀態(tài),則能量保持不變,若不考慮物體表面性質(zhì)對(duì)輻射與吸收的影響,我們定義一種理想的物體,它能100%地吸收入射到其表面的電磁輻射,這樣的物體稱(chēng)為黑體。單位時(shí)間內(nèi)從黑體表面單位面積輻射的電磁波的總能量與黑體絕對(duì)溫度的四次方成正比,即,其中常數(shù) 。 在下面的問(wèn)題中,把研究對(duì)象簡(jiǎn)單地看作黑體。 有關(guān)數(shù)據(jù)及數(shù)學(xué)公式為:太陽(yáng)半徑,太陽(yáng)表面溫度T =5770K,火星半徑r =3395km;球表面積,其中R為球半徑。 (1)太陽(yáng)熱輻射能量的絕大多數(shù)集中在波長(zhǎng)為范圍內(nèi),求相應(yīng)的頻率范圍; (2)每小時(shí)從太陽(yáng)表面輻射的總能量為多少? (3)火星受到來(lái)自太陽(yáng)的輻射可以認(rèn)為垂直射到面積為(r為火星半徑)的圓盤(pán)上,已知太陽(yáng)到火星的距離約為太陽(yáng)半徑的 400倍,忽略其他天體及宇宙空間的輻射,試估算火星的平均溫度。 20.4 實(shí)驗(yàn)用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 學(xué)會(huì)觀察雙縫干涉圖樣。掌握用雙縫干涉測(cè)定單色光波長(zhǎng)的方法。 二、實(shí)驗(yàn)原理 如圖所示,電燈發(fā)出的光,經(jīng)過(guò)濾光片后變成單色光,再經(jīng)過(guò)單縫S時(shí)發(fā)生衍射,這時(shí)單縫S相當(dāng)于一單色光源,衍射光波同時(shí)到達(dá)雙縫和之后,再次發(fā)生衍射,、雙縫相當(dāng)于二個(gè)步調(diào)完全一致的單色相干光源,透過(guò)、雙縫的單色光波在屏上相遇并疊加,、到屏上P點(diǎn)的路程分別是、兩列光波傳到P的路程差,設(shè)光波波長(zhǎng)為λ 1、若,兩列波傳到P點(diǎn)同相,互相加強(qiáng),出現(xiàn)明條紋。 2.若,兩列波傳到P點(diǎn)反相,互相減弱,出現(xiàn)暗條紋。 這樣就在屏上得到了平行于雙縫、的明暗相間的干涉條紋。相鄰兩條明紋間的距離與入射光波長(zhǎng)λ,雙縫、間距離d及雙縫與屏的距離有關(guān),其關(guān)系式為 ,因此,只要測(cè)出、d 、即可測(cè)出波長(zhǎng)λ。 兩條相鄰明(暗)條紋間的距離用測(cè)量頭測(cè)出。測(cè)量頭由分劃板、目鏡、手輪等構(gòu)成,如圖所示。 轉(zhuǎn)動(dòng)手輪,分劃板會(huì)左、右移動(dòng),測(cè)量時(shí),應(yīng)使分劃板中心刻線(xiàn)對(duì)齊條紋的中心(如圖所示)記下此時(shí)手輪上的讀數(shù),轉(zhuǎn)動(dòng)手輪,使分劃板向一側(cè)移動(dòng),當(dāng)分劃板中心刻線(xiàn)對(duì)齊另一條相鄰的明條紋中心時(shí),記下手輪上的刻度數(shù),兩次讀數(shù)之差就是相鄰兩條明條紋間的距離,即。 很小,直接測(cè)量時(shí)相對(duì)誤差較大,通常測(cè)出n條明條紋間的距離a,再推算相鄰兩條明(暗)條紋間的距離,。 三、實(shí)驗(yàn)器材 雙縫干涉儀即: 光具座、光源、學(xué)生電源、導(dǎo)線(xiàn)、濾光片、單縫、雙逢、遮光筒、毛玻璃屏、測(cè)量頭、刻度尺 四、實(shí)驗(yàn)步驟 1、 觀察雙縫干涉圖樣 (1)將光屏、遮光筒、毛玻璃屏依次安 放在光具座上。如圖所示。 (2)接好光源,打開(kāi)開(kāi)關(guān),使燈絲正常發(fā)光。 (3)調(diào)節(jié)各器件的高度,使光源燈絲發(fā)出的光能沿軸線(xiàn)射到光屏。 (4)安裝雙縫和單縫,中心大致位于遮光筒的軸線(xiàn)上,使雙縫與單縫的縫平行,二者間距約5cm—10cm,這時(shí),可觀察白光的干涉條紋。 (5)在單縫和光源間放上濾光片,觀察單色光的干涉條紋。 2、 測(cè)定單色光的波長(zhǎng) (1)安裝測(cè)量頭,調(diào)節(jié)至可清晰觀察到 干涉條紋。 (2)使分劃板中心刻線(xiàn)對(duì)齊某亮條紋中 央,記下手輪上的讀數(shù);轉(zhuǎn)動(dòng)手輪,使分劃板中心刻線(xiàn)移動(dòng)至另一亮條紋的中央,記下此時(shí)手輪上的讀數(shù);并記下兩次測(cè)量時(shí)移過(guò)的條紋數(shù)n,則相鄰兩亮條紋間距 (3)用刻度尺測(cè)量雙縫到光屏間距離(d是已知的)。 (4)重復(fù)測(cè)量、計(jì)算,求出波長(zhǎng)的平均值。 (5)換用不同濾光片,重復(fù)實(shí)驗(yàn)。 五、注意事項(xiàng) 1、雙縫干涉儀是比較精密的儀器,應(yīng)輕拿輕放,不要隨便拆解遮光筒,測(cè)量頭等元件。 2、濾光片、單縫、雙縫、目鏡等如有灰塵,應(yīng)用擦鏡紙或干凈軟片輕輕擦去。 3、安裝時(shí),注意調(diào)節(jié)光源、濾光片、單縫、雙縫的中心均在遮光筒的中心軸線(xiàn)上,并使單縫、雙縫平行。 4、光源燈絲最好為線(xiàn)狀燈絲,并與單縫平行且靠近。 5、調(diào)節(jié)的基本依據(jù)是:照在像屏上的光很弱,主要原因是燈絲與單縫、雙縫,測(cè)量頭與遮光筒不共軸線(xiàn)所致,干涉條紋不清晰一般主要原因是單縫與雙縫不平行所致,故應(yīng)正確調(diào)節(jié)。 六、誤差分析 光波波長(zhǎng)很小, 、的測(cè)量對(duì)波長(zhǎng)λ的影響很大。用毫米刻度尺測(cè)量,用測(cè)量頭上的游標(biāo)尺測(cè)量,可測(cè)多條亮紋間距再求,采用多次測(cè)量求λ的平均值法,可減小誤差。 七、 考點(diǎn)應(yīng)用 例1 :在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,以白光為光源,在光屏上觀察到了彩色干涉條紋,若在雙縫前分別放一黃色濾光片和一紅色濾光片,這時(shí)( ) A、只有紅色和黃色的雙縫干涉條紋,其他顏色的雙縫干涉條紋消失 B、紅色和黃色的雙縫干涉條紋消失,其他顏色的雙縫干涉條紋依然存在 C、任何顏色的雙縫干涉條紋都不存在,但光屏上仍有條紋 D、光屏上無(wú)任何光亮 分析:在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)的裝置中,縫的寬度跟光的波長(zhǎng)相差不多,在雙縫前分別放上紅色和黃色濾光片之后,由于紅光和黃光的頻率不同,在光屏上不可能再出現(xiàn)干涉條紋了,但由于滿(mǎn)足產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件,所以在光屏上將同時(shí)出現(xiàn)紅光和黃光的衍射條紋,故本題正確答案C。 點(diǎn)評(píng):某種顏色的濾光片只能讓這種顏色的光通過(guò),其他顏色的光不能通過(guò)。 例2:如圖所示,用單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn),P處為第二亮紋,改用頻率較高的單色光重做實(shí)驗(yàn)(其他條件不變)時(shí),則第二亮紋的位置( ) A、仍在P處 B、在P點(diǎn)上方 C、在P點(diǎn)下方 D、要將屏向雙縫方向移近一些才能看到亮紋 分析:由判斷的變化情況。 解答:光波的頻率變高,則光波波長(zhǎng)變短。由可知,減小。所以,第二亮紋的位置P點(diǎn)的下方。正確答案為C。 點(diǎn)評(píng):無(wú)論光波的波長(zhǎng)如何,屏的中央總是亮條紋。求解本題需要用到的知識(shí)有:和光波波長(zhǎng)與光波頻率之間的關(guān)系。 例3:某同學(xué)按實(shí)驗(yàn)安裝好儀器后,觀察光的干涉現(xiàn)象,獲得成功,若他在此基礎(chǔ)上對(duì)儀器的安裝作如下改動(dòng),但還能使實(shí)驗(yàn)成功的是( ) A、將遮光筒內(nèi)的光屏,向靠近雙縫的方向移動(dòng)少許,其他不動(dòng) B、將濾光片移至單縫和雙縫之間,其它不動(dòng) C、將單縫向雙縫移動(dòng)少許,其它不動(dòng) D,將單縫和雙縫的位置互換,其它不動(dòng) 分析:雙縫發(fā)生干涉,而單縫發(fā)生衍射,故D錯(cuò),由知,改變雙縫到屏的距離仍能得清晰條紋,只不過(guò)條紋間距變化,故A正確。單縫與雙縫之間距離對(duì)干涉無(wú)影響,故C正確。濾光片的作用是得到相干單色光,在單縫前還是在單、雙縫之間不影響干涉,故B正確。 答案A、B、C 點(diǎn)評(píng):掌握雙縫干涉實(shí)驗(yàn)的原理運(yùn)用公式是解此題的關(guān)鍵 例4:在雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)中,所用雙縫間距d =2mm,雙縫到屏的間距=86.4cm,手輪的初始讀數(shù)為,轉(zhuǎn)動(dòng)手輪,分劃板中心刻線(xiàn)移動(dòng)到第13條線(xiàn)時(shí)手輪讀數(shù),求通過(guò)濾光片后的波長(zhǎng)。 分析:根據(jù)雙縫干涉的規(guī)律利用公式求解。 解答:相鄰亮條紋間的距離為: 由知: 點(diǎn)評(píng):明確并記住是解本題的關(guān)鍵。 八、隨堂練習(xí) 1、在利用雙縫干涉測(cè)定光波波長(zhǎng)時(shí),首先調(diào)節(jié) _________和 的中心均位于遮光筒的中心軸線(xiàn)上,并使_______和_______豎直并且互相平行,當(dāng)屏上出現(xiàn)了干涉圖樣后,用測(cè)量頭上的游標(biāo)卡尺測(cè)出n條明條紋間的距離a,則兩條相鄰明條紋間的距離= ,雙縫到毛玻璃屏的距離用 __________測(cè)量,用公式 可以測(cè)出單色光的波長(zhǎng)。 2、(xx南京市)如圖所示,某同學(xué)在做“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)時(shí),第一次分劃板中心刻度線(xiàn)對(duì)齊A條紋中心時(shí)(圖1),游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖(3)所示,第二次分劃板中心刻度線(xiàn)對(duì)齊B條紋中心時(shí)(圖2),游標(biāo)卡尺的示數(shù)如(4)所示,已知雙縫間距為0.5mm,從雙縫到屏的距離為1m,則圖(3)中游標(biāo)卡尺的示數(shù)為 mm。實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)量多條干涉條紋寬度的目的是 _______,所測(cè)光波的波長(zhǎng)為 __________m。(保留兩位有效數(shù)字) 3、(xx廣州市)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)定激光的波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,激光器發(fā)生的一束直徑很小的紅色激光進(jìn)入一個(gè)一端裝有雙縫、另一端裝有感光片的遮光筒,感光片的位置上出現(xiàn)一排等距的亮點(diǎn),乙圖中的黑點(diǎn)代表亮點(diǎn)的中心位置。 (1)這個(gè)現(xiàn)象說(shuō)明激光具有 性 (2)通過(guò)量出相鄰光點(diǎn)的距離可算出激光的波長(zhǎng),據(jù)資料介紹:如果雙縫的縫間距離為a,雙縫到感光片的距離為,感光片相鄰兩點(diǎn)間的距離為b,則激光的波長(zhǎng)。該同學(xué)測(cè)得=1.0000m、縫間距a =0.220mm,用帶十分度游標(biāo)的卡尺測(cè)感光片上的點(diǎn)的距離時(shí),尺與點(diǎn)的中心位置如乙圖所示。乙圖中第1到第4個(gè)光點(diǎn)的距離是 mm實(shí)驗(yàn)中激光的波長(zhǎng)λ= m。(保留兩位有效數(shù)字) (3)如果實(shí)驗(yàn)時(shí)將紅激光換成藍(lán)激光,距離將 。屏上相鄰兩光點(diǎn)間的距離將__________。 4、利用雙縫干涉測(cè)光波波長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)中,已知雙縫到屏的距離為0.6000m,兩狹縫間距離為0.2510,讓分劃板中心刻度線(xiàn)對(duì)齊中央亮條紋中心時(shí),手輪上的讀數(shù)為3.5210,分劃板中心刻度線(xiàn)對(duì)齊中央亮紋一側(cè)第6條亮條紋中心時(shí),手輪上的讀數(shù)為 11.5610則此光波波長(zhǎng)為多少? 5、一同學(xué)在用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)中,使用的雙縫的間距為0.02cm。測(cè)得雙縫與屏的距離為50cm,第一級(jí)亮紋中心到第五級(jí)亮紋中心的距離為0.45cm,則待測(cè)單色光的波長(zhǎng)是多少? 6、雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,要使屏上單色光的干涉條紋之間距離變寬,可采用的辦法有哪些?為測(cè)量紅光的波長(zhǎng),現(xiàn)測(cè)得屏上6條亮紋間的距離為7.5mm,雙縫的間距為0.5mm,雙縫到屏的距離為1m,則此紅光的波長(zhǎng) 是多少?- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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