高中物理光的衍射知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)
光學(xué)衍射現(xiàn)象是光在傳播過(guò)程中出現(xiàn)的一種波動(dòng)狀態(tài)。這部分內(nèi)容在《光學(xué)》中比較抽象，學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)比較困難。下面學(xué)習(xí)啦小編給大家?guī)?lái)高中物理光的衍射知識(shí)點(diǎn)，希望對(duì)你有幫助。
高中物理光的衍射知識(shí)點(diǎn)
(1)光的衍射現(xiàn)象
光繞過(guò)障礙物偏離直線傳播路徑而進(jìn)入陰影區(qū)里的現(xiàn)象，叫光的衍射。光的衍射和光的干涉一樣證明了光具有波動(dòng)性。 小孔或障礙物的尺寸比光波的波長(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。
(2)衍射現(xiàn)象的特點(diǎn)：
①光束在衍射屏上的某一方位受到限制，則遠(yuǎn)處屏幕上的衍射強(qiáng)度就沿該方向擴(kuò)展開(kāi)來(lái)。
?、谌艄饪拙€度越小，光束受限制得越厲害，則衍射范圍越加彌漫。理論上表明光孔橫向線度與衍射發(fā)散角Δ之間存在反比關(guān)系。
(3)產(chǎn)生條件
由于光的波長(zhǎng)很短，只有十分之幾微米，通常物體都比它大得多，所以當(dāng)光射向一個(gè)針孔、一條狹縫、一根細(xì)絲時(shí)，可以清楚地看到光的衍射。用單色光照射時(shí)效果好一些，如果用復(fù)色光，則看到的衍射圖案是彩色的。
(3)衍射圖樣
?、賳慰p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.
?、趫A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。
(4)衍射應(yīng)用
光的衍射決定光學(xué)儀器的分辨本領(lǐng)。氣體或液體中的大量懸浮粒子對(duì)光的散射，衍射也起重要的作用。在現(xiàn)代光學(xué)乃至現(xiàn)代物理學(xué)和科學(xué)技術(shù)中，光的衍射得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。衍射應(yīng)用大致可以概括為以下四個(gè)方面：
?、傺苌溆糜诠庾V分析。如衍射光柵光譜儀。
?、谘苌溆糜诮Y(jié)構(gòu)分析。衍射圖樣對(duì)精細(xì)結(jié)構(gòu)有一種相當(dāng)敏感的“放大”作用，故而利用圖樣分析結(jié)構(gòu)，如X射線結(jié)構(gòu)學(xué)。
?、垩苌涑上?。在相干光成像系統(tǒng)中，引進(jìn)兩次衍射成像概念，由此發(fā)展成為空間濾波技術(shù)和光學(xué)信息處理。光瞳衍射導(dǎo)出成像儀器的分辨本領(lǐng)。
?、苎苌湓佻F(xiàn)波陣面。這是全息術(shù)原理中的重要一步。
高中物理光的干涉知識(shí)點(diǎn)
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
?、匐p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.
?、谄辽虾碗p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.
?、芷辽厦靼禇l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
?、僭鐾改ぃ和哥R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)就位于一條直線上,干涉條紋是平行的;反之,干涉條紋有彎曲現(xiàn)象。
高中物理激光知識(shí)點(diǎn)
1.光
普通光源是向四面八方發(fā)光。要讓發(fā)射的光朝一個(gè)方向傳播，需要給光源裝上一定的聚光裝置，如汽車(chē)的車(chē)前燈和探照燈都是安裝有聚光作用的反光鏡，使輻射光匯集起來(lái)向一個(gè)方向射出。激光器發(fā)射的激光，天生就是朝一個(gè)方向射出，光束的發(fā)散度極小，大約只有0.001弧度，接近平行。1962年，人類(lèi)第一次使用激光照射月球，地球離月球的距離約38萬(wàn)公里，但激光在月球表面的光斑不到兩公里。若以聚光效果很好，看似平行的探照燈光柱射向月球，按照其光斑直徑將覆蓋整個(gè)月球。天文學(xué)家相信，外星人或許正使用閃爍的激光作為一種宇宙燈塔來(lái)嘗試與地球進(jìn)行聯(lián)系。
2.極高
在激光發(fā)明前，人工光源中高壓脈沖氙燈的亮度最高，與太陽(yáng)的亮度不相上下，而紅寶石激光器的激光亮度，能超過(guò)氙燈的幾百億倍。因?yàn)榧す獾牧炼葮O高，所以能夠照亮遠(yuǎn)距離的物體。紅寶石激光器發(fā)射的光束在月球上產(chǎn)生的照度約為0.02勒克斯(光照度的單位)，顏色鮮紅，激光光斑肉眼可見(jiàn)。若用功率最強(qiáng)的探照燈照射月球，產(chǎn)生的照度只有約一萬(wàn)億分之一勒克斯，人眼根本無(wú)法察覺(jué)。激光亮度極高的主要原因是定向發(fā)光。大量光子集中在一個(gè)極小的空間范圍內(nèi)射出，能量密度自然極高。
激光的亮度與陽(yáng)光之間的比值是百萬(wàn)級(jí)的，而且它是人類(lèi)創(chuàng)造的。
3.的顏色
激光的顏色取決于激光的波長(zhǎng)，而波長(zhǎng)取決于發(fā)出激光的活性物質(zhì)，即被刺激后能產(chǎn)生激光的那種材料。刺激紅寶石就能產(chǎn)生深玫瑰色的激光束，它應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，比如用于皮膚病的治療和外科手術(shù)。公認(rèn)最貴重的氣體之一的氬氣能夠產(chǎn)生藍(lán)綠色的激光束，它有諸多用途，如激光印刷術(shù)，在顯微眼科手術(shù)中也是不可缺少的。半導(dǎo)體產(chǎn)生的激光能發(fā)出紅外光，因此我們的眼睛看不見(jiàn)，但它的能量恰好能"解讀"激光唱片，并能用于光纖通訊。但有的激光器可調(diào)節(jié)輸出激光的波長(zhǎng)。
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