光學高中物理選修知識點

　　高中物理光的干涉知識點

(1)產生穩定干涉的條件：只有兩列光波的頻率相同，位相差恆定，振動方向一致的相干光源，才能產生光的干涉。由兩個普通獨立光源發出的光，不可能具有相同的頻率，更不可能存在固定的相差，因此，不能產生干涉現象。

(2)條紋寬度(或條紋間距) 相鄰兩條亮(暗)條紋的間距Δx為：

上式説明，兩縫間距離越小、縫到屏的距離越大，光波的波長越大，條紋的寬度就越大。當實驗裝置一定，紅光的條紋間距最大，紫光的條紋間距最小。這表明不同色光的波長不同，紅光最長，紫光最短。

幾個問題：

①在雙縫干涉實驗中，如果用紅色濾光片遮住一個狹縫S1，再用綠濾光片遮住另一個狹縫S2，當用白光入射時，屏上是否會產生雙縫干涉圖樣?

這時在屏上將會出現紅光單縫衍射光矢量和綠光單縫衍射光矢量振動的疊加。由於紅光和綠光的頻率不同，因此它們在屏上疊加時不能產生干涉，此時屏上將出現混合色二單縫衍射圖樣。

②在雙縫干涉實驗中，如果遮閉其中一條縫，則在屏上出現的條紋有何變化?原來亮的地方會不會變暗?

如果遮住雙縫其中的一條縫，在屏上將由雙縫干涉條紋演變為單縫衍射條紋，與干涉條紋相比，這時單縫衍射條紋亮度要減弱，而且明紋的寬度要增大，但由於干涉是受衍射調製的，所以原來亮的地方不會變暗。

③雙縫干涉的亮條紋或暗條紋是兩列光波在光屏處疊加後加強或抵消而產生的，這是否違反了能量守恆定律?

暗條紋處的光能量幾乎是零，表明兩列光波疊加，彼此相互抵消，這是按照光的傳播規律，暗條紋處是沒有光能量傳到該處的原因，不是光能量損耗了或轉變成了其它形式的能量。同樣，亮條紋處的光能量比較強，光能量增加，也不是光的干涉可以產生能量，而是按照波的傳播規律到達該處的光能量比較集中。雙縫干涉實驗不違反能量守恆定律。

　　高中物理光的衍射知識點

⑴現象：

①單縫衍射

a.單色光入射單縫時，出現明暗相同不等距條紋，中間亮條紋較寬，較亮兩邊亮條紋較窄、較暗;

b.白光入射單縫時，出現彩色條紋。

②圓孔衍射：光入射微小的圓孔時，出現明暗相間不等距的圓形條紋

③泊松亮斑:光入射圓屏時，在園屏後的影區內有一亮斑

⑵光發生衍射的條件:障礙物或孔的尺寸與光波波長相差不多，甚至此光波波長還小時，出現明顯的`衍射現象

　　高中物理光的偏振知識點

自然光：從普通光源直接發生的天然光是無數偏振光的無規則集合，所以直接觀察時不能發現光強偏於一定方向。這種沿着各個方向振動的光波的強度都相同的光叫自然光;

太陽、電燈等普通光源發出的光，包含着在垂直於傳播方向的平面內沿一切方向振動的光，而且沿着各個方向振動的光波強度都相同，這種光都是自然光。

自然光通過第一個偏振片P1(叫起偏器)後，相當於被一個“狹縫”卡了一下，只有振動方向跟“狹縫”方向平行的光波才能通過。

自然光通過偏振片Pl後雖然變成了偏振光，但由於自然光中沿各個方向振動的光波強度都相同，所以不論晶片轉到什麼方向，都會有相同強度的光透射過來。再通過第二個偏振片P2(叫檢偏器)去觀察就不同了;不論旋轉哪個偏振片，兩偏振片透振方向平行時，透射光最強，兩偏振片的透振方向垂直時，透射光最弱。

光的偏振現象在技術中有很多應用.例如拍攝水下的景物或展覽櫥窗中的陳列品的照片時，由於水面或玻璃會反射出很強的反射光，使得水面下的景物和櫥窗中的陳列品看不清楚，攝出的照片也不清楚。

如果在照相機鏡頭上加一個偏振片，使偏振片的透振方向與反射光的偏振方向垂直，就可以把這些反射光濾掉，而攝得清晰的照片;此外，還有立體電影、消除車燈眩光等等。