3.光的偏振
⑴偏振现象:在沿同一个方向传播的纵波中,所有介质质点的振动方向都和波的传播方向平行,因此振动总是发生在同一条直线上的;而在沿同一个方向传播的横波中,介质质点的振动方向和波的传播方向是垂直的,而跟波的传播方向垂直的方向有无穷多种可能,沿同一方向传播的横波,质点的振动方向可能是不同的,因此会发生偏振现象。能否发生偏振,是纵波和横波的区别。利用偏振可以判定一种波是横波还是纵波。
(2)偏振光:在跟光传播方向垂直的平面内,光振动在某一方向较强而在另一些方向振动较弱的光即为偏振光。自然光通过偏振片后,在垂直于传播方向的平面上,只沿一个特定的方向振动,叫偏振光。自然光射到两种介质的界面上,如果光的入射方向合适,使反射和折射光之间的夹角恰好是90°,这时,反射光和折射光就都是偏振光,且它们的偏振方向互相垂直。我们通常看到的绝大多数光都是偏振光。
(3)自然光:太阳、电灯等普通光源直接发出的光,包含垂直于传播方向上沿一切方向振动的光,而且沿各个方向振动的光波的强度都相同,这种光叫自然光。
(4)光的偏振现象证明光是横波
(5)偏振光的应用
偏振光可用于摄影。在拍摄照片时为消除水面或玻璃表面多余的反光,可以在照相机镜头前装偏振滤光片,让其透振方向与反射光的偏振方向垂直,就可以减弱反射光的干扰,使拍出的相片影像清晰。
偏振光还可用于观看立体电影。
2.光的色散
白光通过三棱镜后,出射光束变为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光束。由七色光组成的光带叫做光谱。这种现象叫做光的色散。色散的实质是由于各种色光在同一介质中传播的速率不同,或同一介质对不同色光的折射率不同而引起的。
注意:(1)光的频率(颜色)由光源决定,与介质无关;(2)同一介质中,频率越大的光折射率越大;(3)n=c/v。正确应用以上几点就能准确地判断有关色光在介质中的传播速度、波长、折射光线的偏折程度等问题。
1. 棱镜
(1)三棱镜:横截面为三角形的三棱柱透明体称三棱镜。
(2)三棱镜对光线的作用:
① 光密三棱镜:当光线从一侧面射入,从另一侧面射出时,光线两次均向底面偏折。
② 光疏三棱镜:当光线从一侧面射入,从另一侧面射出时,光线两次均向顶角偏折。
③ 全反射棱镜(等腰直角棱镜):当光线从一直角边垂直射入时,在斜边发生全反射,从另一直角边垂直射出。当光线垂直于斜边射入时,在两直角边发生全反射后又垂直于斜边射出。
(3)三棱镜成像:当物体发出的光线从三棱镜的一侧面射入,从另一侧面射出时,逆着出射光线可以看到物体的虚像。
16、用氦氖激光器进行双缝干涉实验,已知使用的双缝间距离d=0.1mm,双缝到屏的距离L=6.0m,测出屏上干涉条纹中相邻亮纹间的距离是3.8cm,氦氖激光器发出的红光的波长是多少?假如把整个装置放入折射率是的水中,这时屏上的条纹间距又是多少?
第3课时 光的颜色 色散 光的偏振 激光
15、如图3-2-7所示,A、B两幅图是由单色光分别入射到圆孔而形成的图案.其中图A是光的________(填“干涉”或“衍射”)图像,由此可判断出图A所对应的圆孔的孔径________ (填“大于”或“小于”)图B所对应的圆孔的孔径.
13、在一个发光的小电珠和光屏之间放一个大小可调节的圆形孔屏,在圆孔从较大调至完全闭合的过程中,在屏上看到的现象是( )
A.先是圆形亮区,再是圆形亮环,最后完全黑暗
B.先是圆形亮环,最后完全黑暗
C.先是圆形亮区,最后完全黑暗
D.先是圆形亮环,然后圆形亮区,最后完全黑暗
14下面给出的几种光的现象中,能说明光具有波动性的是( )
A.水面上的油膜呈现出彩色条纹 B.月亮的圆缺变化
C.通过卡尺两测脚间的狭缝看与狭缝平行的日光灯,灯的边缘出现彩色条纹
D.通过放大镜可以看到倒立、缩小的像
12、关于光的衍射现象,下面说法正确的是( )
A.红光的单缝衍射图样是红黑相间的直条纹
B.白光的单缝衍射图样是白黑相间的直条纹
C.阳光照射到窗口玻璃上在室内出现大光斑,说明光沿直线传播,不存在光的衍射
D.光照射到不透明的小圆板上出现泊松亮斑,这说明光发生了衍射
11、在用单色平行光照射单缝观察衍射现象的实验中,下列说法正确的是( )
A.缝越窄,衍射现象越显著 B.缝越宽,衍射现象越显著
C.照射光的波长越长,衍射现象越显著
D.照射光的频率越高,衍射现象越显著
10、对于光的衍射现象,下述定性分析中错误的是( )
A.光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物发生弯曲的传播现象
B.光的衍射现象否定了光的直线传播的结论
C.光的衍射现象为光的波动说提供了有力的证据
D.衍射图样是光波相互叠加的结果
9、如图3-2-6是用干涉法检查平面的平整程度的示意图。其中AB是透明的样板,CD是被检查的平面。用单色光从上面竖直地照射下来,观察两束反射光线叠加后的结果。这里的两束反射光分别是指从以下哪两个表面反射的光
A.从AB的上表面和AB的下表面
B.从AB的上表面和CD的上表面
C.从AB的下表面和CD的上表面
D.从AB的下表面和CD的下表面
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