人教版2019高中物理选择性必修第一册第四章光的复习精品课件

这是一份人教版2019高中物理选择性必修第一册第四章光的复习精品课件，文件包含光复习第1讲光的反射和折射pptx、光复习第2讲光的波动性pptx等2份课件配套教学资源，其中PPT共62页， 欢迎下载使用。
第2讲 光的波动性第四章 光 单元复习1．定义：在两列光波叠加的区域，某些区域相互加强，出现亮条纹；某些区域相互减弱，出现暗条纹，且加强区域和减弱区域相互间隔的现象。 2．条件：(1)两束光的频率相同；(2)相位差恒定。一、光的干涉(2)条纹间距(Δx)方法总结：双缝干涉中亮、暗条纹的判断方法4．薄膜干涉：利用薄膜(如肥皂液薄膜)前后表面反射的光相遇而形成的。图样中同一条亮(或暗)条纹上所对应薄膜厚度相同。（1）薄膜可以是透明固体、液体或由两块玻璃所夹的气体薄层把一曲率半径较大的平凸透镜置于一平板玻璃上方，如果用平行单色光垂直照射到平凸透镜上，顺着平行光入射的方向观测可看到透镜中央出现明暗相间的条纹，这种现象最早是牛顿发现的，因此称为牛顿环。牛顿环是由球面上透射和平面上反射的光线相互干涉而形成的等厚干涉条纹。牛顿环---薄膜干涉现象下表面反射光线上表面反射光线牛顿环特点：接触点是暗的，明暗条纹是不等间距，相间宽度逐渐减小，中间梳，边缘密的同心圆环；方法总结：薄膜干涉的理解和应用(1)形成：如图所示，竖直的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形。光照射到薄膜上时，在膜的前表面AA′和后表面BB′分别反射回来，形成两列频率相同的光波，并且叠加。(2)亮、暗条纹的判断 (3)应用：干涉法检查平面如图所示，两板之间形成一楔形空气膜，用单色光从上向下照射，如果被检查平面是平整光滑的，我们会观察到平行且等间距的明暗相间的条纹；若被检查平面不平整，则干涉条纹发生弯曲。方法总结：薄膜干涉的理解和应用(一) 光的干涉现象研清微点1　光的双缝干涉的理解　1．在双缝干涉实验中，屏上出现了明暗相间的条纹，则下列说法正确的是(　 )A．中间条纹间距较两侧更宽B．不同色光形成的条纹完全重合C．双缝间距离越大条纹间距离也越大D．遮住一条缝后屏上仍有明暗相间的条纹 研清微点2　双缝干涉中亮、暗条纹的判断2．在如图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P0点呈现亮条纹。若P0点上方的P点到S1、S2的路程差恰为λ，现改用波长为400 nm的紫光照射，则(　 )A．P0和P都呈现亮条纹B．P0为亮条纹，P为暗条纹C．P0为暗条纹，P为亮条纹D．P0和P都呈现暗条纹 研清微点2　双缝干涉中亮、暗条纹的判断3.如图所示，用频率为f的单色光(激光)垂直照射双缝，在光屏的P点出现第3条暗条纹，已知光速为c，则P到双缝S1、S2的距离之差|r1－r2|应为 (　 )研清微点3　薄膜干涉的理解及应用　4.(多选)肥皂膜的干涉条纹如图所示，条纹间距上面宽、下面窄。下列说法正确的是(　 )A．过肥皂膜最高和最低点的截面一定不是梯形B．肥皂膜上的条纹是前后表面反射光形成的干涉条纹C．肥皂膜从形成到破裂，条纹的宽度和间距不会发生变化D．将肥皂膜外金属环左侧的把柄向上转动90°，条纹也会跟着转动90° 5.用平行单色光垂直照射一层透明薄膜，观察到如图所示明暗相间的干涉条纹。下列关于该区域薄膜厚度d随坐标x的变化图像，可能正确的是(　 )解析：选D　根据薄膜干涉的形成规律，若薄膜厚度d均匀变化时，会产生等间距的明暗相间的条纹，现在条纹间距不等，说明薄膜厚度d不是线性变化的， 故A、B错误；由于条纹间距变大，说明薄膜厚度d的变化趋缓，反映到d-x图像中即图像的斜率减小，故C错误，D正确。6.如图所示，把一平凸透镜置于一平板玻璃上方，如果用平行单色光垂直照射到平凸透镜上，顺着平行光入射的方向观测可看到透镜中央出现明暗相间的条纹，这种现象最早是牛顿发现的，因此称为牛顿环。以下说法正确的是(　 )A．牛顿环是光的衍射现象B．牛顿环是明暗相间、半径均匀增大的同心圆条纹C．若在透镜AB面施加向下的微小压力，则可看到同心圆向外扩展D．若在C处不小心沾上了灰尘，明暗相间的同心圆条纹排列将比没有灰尘时疏 解析：选C　空气薄层是由两个反射面形成的，两束光在圆弧面与平面反射形成，干涉条纹的间距不是均匀增加，而是随着空气薄层的厚度越向外增加得越快，所以干涉条纹不是疏密均匀的同心圆，故A、B错误；若在透镜AB面上施加向下的微小压力，满足产生这一亮条纹的厚度向外移，即亮环向远离圆心的方向平移，则可看到同心圆向外扩展，故C正确；若在C处不小心沾上了灰尘，空气膜厚度并未发生改变，明暗相间的同心圆条纹排列不变，故D错误。二、光的衍射1．明显衍射的条件：只有当障碍物的尺寸与光的波长相差不多，甚至比光的波长还小的时候，衍射现象才会明显。2．三类常见衍射现象圆孔衍射形成的条纹图样与孔的形状有关（1）衍射现象的成因：来自单缝或孔不同位置的光，通过缝或孔之后叠加的结果。3.对光的衍射的理解（2）光的直线传播只是一种近似规律。*光在没有障碍物的均匀介质中沿直线传播；*在障碍物的尺寸比光的波长大得多的情况下，衍射现象不明显，光可以看成是直线传播；*在障碍物的尺寸可以跟光的波长相比，甚至比波长还小时，发生明显的衍射现象。(二) 光的衍射、偏振现象研清微点1　衍射现象的理解1．(多选)关于衍射，下列说法正确的是(　 )A．光的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 解析：选AB　光的衍射图样是光波的叠加现象，双缝干涉中光通过三个狭缝时均发生衍射现象，一般来说既有干涉又有衍射，A、B正确。一切波都能发生衍射，但要发生明显的衍射，需要满足障碍物的尺寸小于或相当于波长的条件，C、D错误。 研清微点2　干涉、衍射图样的比较　2．如图所示的4种明暗相间的条纹分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分表示亮条纹)。在下面的4幅图中从左往右排列，亮条纹的颜色依次是(　 )A．红黄蓝紫　 B．红紫蓝黄 C．蓝紫红黄 D．蓝黄红紫单缝衍射与双缝干涉的比较在纵波中,各点的振动方向与波的传播方向共线。在横波中,各点的振动方向与波的传播方向垂直。不同的横波,振动方向可能不同。三、光的偏振横波只沿某个特定方向振动的现象,称为波的偏振。偏振是横波特有的现象。-判据甲乙横波的检验原理*横波只能穿过与其振动方向平行的狭缝*纵波可以穿过不同方向的狭缝（1）横波的偏振现象1.偏振片:一种由高分子薄膜制成的光学器件,每个偏振片都有一个特定的方向,只有沿着这个方向振动的光波才能通过偏振片,这个方向叫做“透振方向”。2.偏振光:在垂直于传播方向的平面上，只沿着一个特定的方向振动的光偏振光的理解1.自然光通过偏振片成为偏振光，以光束为轴旋转其中一个偏振片，透射光的强度发生变化2.自然光射到光滑非金属表面时，反射光和折射光都是偏振光研清微点3　光的偏振　3．(多选)光的偏振现象说明光是横波。下列现象中，能反映光的偏振特性的是(　 )A．一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，透射光的强度发生变化B．一束自然光在玻璃、水面、木质桌面等表面反射时，反射光和折射光都是偏振光C．日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振滤光片可使成像更清晰D．通过手指间的缝隙观察日光灯，可看到彩色条纹 解析：选ABC　自然光通过偏振片成为偏振光，以光束为轴旋转其中一个偏振片，透射光的强度发生变化，A正确；自然光射到光滑非金属表面时，反射光和折射光都是偏振光，B正确；日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振片，可以把反射的偏振光过滤，使成像更清晰，C正确；通过手指间的缝隙观察日光灯，看到的彩色条纹是光的衍射现象，D错误。4．如图所示，两光屏间放有两个偏振片，它们四者平行共轴，现让太阳光沿轴线通过光屏M上的小孔照射到固定不动的偏振片P上，再使偏振片Q绕轴匀速转动一周，则关于光屏N上光的亮度变化情况，下列说法正确的是(　 )研清微点3　光的偏振　A．光屏N上光的亮度保持不变B．光屏N上只有一条亮线随偏振片转动而转动C．光屏N上有两条与偏振片P、Q透振方向对应的亮线D．光屏N上光的亮度会时亮时暗 解析：选D　太阳光沿轴线通过光屏M上的小孔照射到固定不动的偏振片P上，再使偏振片Q绕轴匀速转动一周，当偏振片P与偏振片Q垂直时，光屏N上没有亮度，则光屏N上光的亮度从亮到暗，再由暗到亮，所以光屏N上光的亮度会时亮时暗，故A、B错误，D正确；光屏N上不可能有两条与偏振片P、Q透振方向对应的亮线，故C错误。1．小华通过偏振太阳镜观察平静水面上反射的阳光，转动镜片时发现光有强弱变化。下列说法能够解释这一现象的是( 　 )A．阳光在水面反射时发生了偏振，镜片起起偏器的作用B．阳光在水面反射时发生了偏振，镜片起检偏器的作用C．阳光在水面反射时没有发生偏振，镜片起起偏器的作用D．阳光在水面反射时没有发生偏振，镜片起检偏器的作用 解析：选B　发现强弱变化说明水面上反射的阳光是偏振光，而阳光本身是自然光，在反射时发生了偏振，当偏振片的方向与光的偏振方向平行时，通过的光最强，而当偏振片的方向与光的偏振方向垂直时，通过的光最弱，因此镜片起到检偏器的作用，B正确。2．(多选)下列所示的图片、示意图大都来源于课本，关于这些图的判断中，准确无误的是(　 )A．甲图是小孔衍射的图样，乙图为“泊松亮斑”B．甲图为“泊松亮斑”，乙图是小孔衍射的图样C．丙图是双缝干涉图样，丁图是单缝衍射图样D．丙图是单缝衍射图样，丁图是双缝干涉图样 解析：选AC　“泊松亮斑”是“小圆盘”产生的衍射现象，形成的衍射图样是阴影中心有一个“亮斑”，而小孔衍射的图样是中间有“亮斑”，无阴影，A正确，B错误；丙图很明显是双缝干涉的图样，因干涉图样中的条纹间距是相等的，单缝衍射图样中的条纹间距是不相等的，中间最宽、最亮，丁图是单缝衍射图样，C正确，D错误。3.用a、b两种不同的单色光分别经同一单缝衍射装置得到的衍射图样如图甲、乙所示。对于这两种单色光，下列说法正确的是（ ）A.在真空中a光的波长较短B.在水中a光的传播速度较大C.经同一双缝干涉装置后a光的条纹间距较小D.a光从水中射向空气发生全反射时的临界角较小乙祝同学们学习愉快