高中物理光學(xué)知識點總結(jié)(編輯修改稿)
2025-05-01 02:36 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ”，而一般的“邊緣光線”往往又要借助于物點與像點的一一對應(yīng)關(guān)系來幫助確定。 光的波動性(光的本性)一、光的干涉一、光的干涉現(xiàn)象兩列波在相遇的疊加區(qū)域，某些區(qū)域使得“振動”加強，出現(xiàn)亮條紋；某些區(qū)域使得振動減弱，出現(xiàn)暗條紋。振動加強和振動減弱的區(qū)域相互間隔，出現(xiàn)明暗相間條紋的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象叫光的干涉現(xiàn)象。二、產(chǎn)生穩(wěn)定干涉的條件：兩列波頻率相同，振動步調(diào)一致(振動方向相同)，相差恒定。兩個振動情況總是相同的波源，即相干波源（必須保證相同）。⑴利用激光 (因為激光發(fā)出的是單色性極好的光)；⑵分光法(一分為二)：將一束光分為兩束頻率和振動情況完全相同的光。(這樣兩束光都來源于同一個光源,頻率必然相等)dSS /acb下面4個圖分別是利用雙縫、利用楔形薄膜、利用空氣膜、利用平面鏡形成相干光源的示意圖點(或縫)光源分割法：楊氏雙縫(雙孔)干涉實驗；利用反射得到相干光源：薄膜干涉利用折射得到相干光源：SS1S22．雙縫干涉的定量分析 如圖所示，縫屏間距L遠大于雙縫間距d，O點與雙縫S1和S2等間距，則當(dāng)雙縫中發(fā)出光同時射到O點附近的P點時，兩束光波的路程差為 δ=r2－r1；由幾何關(guān)系得：r12=L2+(x－)2， r22=L2+(x+)2.考慮到 L》d 和 L》x，可得 δ=.若光波長為λ，⑴亮紋：則當(dāng)δ=177。kλ(k=0,1,2,…) 屏上某點到雙縫的光程差等于波長的整數(shù)倍時，兩束光疊加干涉加強；⑵暗紋：當(dāng)δ=177。(2k－1) (k=0,1,2,…)屏上某點到雙縫的光程差等于半波長的奇數(shù)倍時，兩束光疊加干涉減弱，據(jù)此不難推算出： (1)明紋坐標 x=177。kλ (k=0，1，2，…） (2)暗紋坐標 x=177。(2k－1) (k=1，2，…）測量光波長的方法 (3)條紋間距[相鄰亮紋(暗紋)間的距離] △x=λ. (縫屏間距L，雙縫間距d)用此公式可以測定單色光的波長。則出n條亮條紋(暗)條紋的距離a,相鄰兩條亮條紋間距用白光作雙縫干涉實驗時,由于白光內(nèi)各種色光的波長不同,干涉條紋間距不同,所以屏的中央是白色亮紋,兩邊出現(xiàn)彩色條紋。結(jié)論：由同一光源發(fā)出的光經(jīng)兩狹縫后形成兩列光波疊加產(chǎn)生．①當(dāng)這兩列光波到達某點的路程差為波長的整數(shù)倍時，即δ=kλ，該處的光互相加強，出現(xiàn)亮條紋；②當(dāng)?shù)竭_某點的路程差為半波長奇數(shù)倍時，既δ=，該點光互相消弱，出現(xiàn)暗條紋；③條紋間距與單色光波長成正比． (∝λ)，所以用單色光作雙縫干涉實驗時，屏的中央是亮紋，兩邊對稱地排列明暗相同且間距相等的條紋用白光作雙縫干涉實驗時，屏的中央是白色亮紋，兩邊對稱地排列彩色條紋，離中央白色亮紋最近的是紫色亮紋。 原因：不同色光產(chǎn)生的條紋間距不同，出現(xiàn)各色條紋交錯現(xiàn)象。所以出現(xiàn)彩色條紋。將其中一條縫遮?。簩⒊霈F(xiàn)明暗相間的亮度不同且不等距的衍射條紋3．薄膜干涉現(xiàn)象：光照到薄膜上，由薄膜前、后表面反射的兩列光波疊加而成．劈形薄膜干涉可產(chǎn)生平行相間條紋，兩列反射波的路程差Δδ,等于薄膜厚度d的兩倍，即Δδ=2d。 由于膜上各處厚度不同，故各處兩列反射波的路程差不等。 若：Δδ=2d=nλ(n=1,2…)則出現(xiàn)明紋。 Δδ=2d=(2n1)λ/2(n=1,2…)則出現(xiàn)暗紋。 應(yīng)注意：干涉條紋出現(xiàn)在被照射面(即前表面)。后表面是光的折射所造成的色散現(xiàn)象。單色光明暗相間條紋，彩色光出現(xiàn)彩色條紋。薄膜干涉應(yīng)用：肥皂膜干涉、兩片玻璃間的空氣膜干涉、浮在水面上的油膜干涉、牛頓環(huán)、蝴蝶翅膀的顏色等。光照到薄膜上，由膜的前后表面反射的兩列光疊加?？吹侥ど铣霈F(xiàn)明暗相間的條紋。(1)透鏡增透膜(氟化鎂)：透鏡增透膜的厚度應(yīng)是透射光在薄膜中波長的1／4倍。使薄膜前后兩面的反射光的光程差為半個波長，(ΔT=2d=189。λ，得d=188。λ)，故反射光疊加后減弱。大大減少了光的反射損失，增強了透射光的強度，這種薄膜叫增透膜。光譜中央部分的綠光對人的視覺最敏感，通過時完全抵消，邊緣的紅、紫光沒有顯著削弱。所有增透膜的光學(xué)鏡頭呈現(xiàn)淡紫色。從能量的角度分析E入=E反+E透+E吸。 在介質(zhì)膜吸收能量不變的前提下，若E反=0，則E透最大。增強透射光的強度。 (2)“用干涉法檢查平面”：如圖所示，兩板之間形成一層空氣膜，用單色光從上向下照射
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