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高中三年级物理

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    不定项选择
    光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用,下列说法正确的是(   )
    A.用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象
    B.用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象
    C.在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象
    D.光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
    本题信息:2010年广西自治区模拟题物理不定项选择难度一般 来源:马凤霞
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本试题 “不定项选择光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用,下列说法正确的是( )A.用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象B.用三棱镜...” 主要考查您对

光导纤维

光的色散

光的干涉在技术中的应用

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光导纤维:

1.原理:光的全反射
2.构造:由内芯和外套两层组成,内芯的折射率比外套的大,光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射
3.传播路径:

4.光纤通信:
①方法:光也是一种电磁波,也可以像无线电波那样,作为载体来传递信息。载有声音、图像以及各种数字信号的激光从光纤的一端输入,就可以传到千里以外的另一端,实现光纤通信
②优点:光纤通信的主要优点是容量大。此外,光纤传输还有衰减小、抗干扰性强等多方面的优点


光的颜色:

(1)不同颜色的光,频率不同,在同种介质中传播时波长不同,波速不同
(2)光的颜色与频率有关,当光由一种介质进入另一种介质时频率不变,故颜色不变

光的色散:

1.概念:含有多种颜色的光被分解为单色光的现象叫做光的色散
2.光谱:含有多种颜色的光被分解后,各种色光按其波长的有序排列,就是光谱
3.双缝干涉中的色散:
①由可知,对于不同波长的光,在屏上同一点相遇时不都是加强的,再由知不同波长的光形成的干涉条纹宽度是不同的。
②在用白光做双缝干涉实验时,中央的是白色亮纹,但两侧出现的是彩色条纹,即发生了色散
4.薄膜干涉中的色散:
①在光的薄膜干涉中,前后表面反射光的路程差由膜的厚度决定,所以薄膜干涉中同一亮纹或同一暗纹出现在膜的厚度相同的地方。
②肥皂泡的厚度并不均匀,不同波长的光,也就是不同颜色的光,从肥皂泡的内外表面反射后,在不同的位置相互加强,所以肥皂泡看起来是彩色的
5.单缝衍射中的色散:
在单缝衍射中,形成的衍射条纹的宽度与狭缝宽度、入射光波波长都有关系,在装置不变时,入射光波波长越长,形成的衍射条纹越宽。因此白光入射时,各种单色光形成的衍射条纹宽度各不相同,就会出现彩色的条纹,发生色散
6.折射中的色散:

②棱镜使光发生色散的原因是不同频率的光对同种介质的折射率不同,通过棱镜的偏折程度不同。同种材料对紫光的折射率最大,对红光的折射率最小
7.色散的意义:表明白光是由各种单色光组成的复色光


涉及色散的综合问题的解法:

无论题目中是以折射中的色散为背景,还是以干涉、衍射中的色散为背景,都需要首先从给定的现象中判定出不同单色光的波长关系(或频率天系),然后再结合来判定单色光的传播速度、临界角、干涉条纹宽度、光子能量等问题。其中关键的一点还有需熟记单色光的波长与折射率(或波速)的定性关系。


光的干涉在技术上的应用:

1、利用光的干涉检查平整度
取一个透明的标准样板,放在待检查的部件表面并在一端垫一薄片,使样板的平面与被检查的平面间形成一个楔形空气膜,用单色光从上面照射,入射光从空气层的上下表面反射出两列光形成相干光,从反射光中就会看到干涉条纹,如图甲所示。

如果被检表面是平的,那么空气层厚度相同的各点就位于一条直线上,产生的干涉条纹就是平行的(如图乙);如果观察到的干涉条纹如图丙所示,A、B处的凹凸情况可以这样分析:由丙图知,P、Q两点位于同一条亮纹上,故甲图中与P、Q对应的位置空气层厚度相同。由于Q位于P的右方(即远离楔尖),如果被检表面是平的,Q处厚度应该比P处大,所以,只有当A处凹陷时才能使P与Q处深度相同。同理可以判断与M对应的B处为凸起。
2、增透膜
由于“增透”只使两反射光相消,一定的d只能使一定的波长的光相消,我们常见的涂有增透膜的光学元件,是在自然光条件下增透,通常控制增透膜的厚度,使它对黄、绿光满足“增透”,而其他色光(红、橙、蓝、靛、紫)不能满足“增透”。因此从入射光方向看上去呈现其他色光形成的淡紫色。 
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