专题15物理光学（教师版）一、目标要求目标要求重、难点光的双缝干涉重难点实验：光的双缝干涉实验重点光的薄膜干涉重点光的衍射重点光的偏振激光二、知识点解析1．光的干涉现象(1)光的波动说：牛顿在研究光的传播时认为光是由粒子组成的，他利用碰撞的原理解释了光的反射等现象；而同时期的惠更斯则认为光是类似于声音的纵波．但由于牛顿在当时学术界的地位，微粒说取得了当时的统治地位，直到英国物理学家托马斯·杨发现了光的干涉现象，才将光的波动说推上历史舞台．(2)双缝干涉实验：①研究历程：如图1所示，若光是一种波，则会在S1和S2两个相隔很近的狭缝上形成两个频率、相位和振动方向相同的波源，这两个波源发出的光会在挡板后的空间形成干涉现象，某些位置振动加强，某些位置振动减弱，在光屏上形成明暗相间的条纹．事实上，托马斯·杨确实观测到了这种现象．图1②亮条纹和暗条纹位置关系：如图2所示，若屏幕上的P点到两个波源的路程差|S1P－S2P|等于半波长的偶数倍（包括0），则P点位置出现亮条纹，若|S1P－S2P|是半波长的奇数倍，则P点位置出现暗条纹．亮条纹位置：，n=0、1、2……暗条纹位置：，n=0、1、2……(3)干涉条纹间距与波长的关系：如图3所示，两狭缝之间的距离为d（非狭缝宽度），狭缝到光屏的距离为L，相邻亮条纹中心或相邻暗条纹中心为条纹间距Δx（如图4），则条纹间距与光的波长关系为：(4)应用—薄膜干涉：图2图3图4图5图6图7①肥皂泡在阳光照射下呈现出彩色波纹，如图5所示，液膜前表面和后表面反射的光为相干光；②将曲面镜放置于玻璃桌面上，白光垂直入射（如图6所示），在曲面镜的截面上看到不等间距的彩色圆环，如图7所示，这种现象称为牛顿环；③利用薄膜干涉检测光学元件平面平整度，如图8所示．④其他：照相机镜头前的增透膜利用光的干涉现象减弱反射光；大楼的玻璃墙和汽车窗户采用反射膜，利用光的干涉现象增强反射光．2．光的衍射现象光是一种波，既能发生干涉现象，也能发生衍射现象．(1)光的衍射：光在传播过程中，通过细小的小孔或障碍物时，绕过小孔或障碍物继续传播的过程称为光的衍射；当小孔或障碍物的尺寸小于或等于光的波长时，衍射现象最为明显．(2)应用：①单缝衍射和单孔衍射：如图10是单色光分别通过单缝和单孔时的衍射图样，与光的干涉类似，光的波长越大，形成的中心条纹就越宽，用白光做衍射实验时，观测到中心亮条纹为白色，边缘呈现彩色；②泊松亮斑：当光照射一个不透明的小圆板时，由于...
