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- 2021-05-26 发布
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第2讲 光的波动性
考点1 光的干涉
1.产生条件:(1)两列光的______相同,振动方向相同,且具有
恒定的_________,才能产生稳定的干涉图样.
(2)将同一列光波分解为两列光波,可以获得相干光源,
__________和薄膜干涉都是用此方法获得相干光源.
频率
相位差
双缝干涉
2.两种典型的干涉
(1)杨氏双缝干涉
①原理如图所示.
②明、暗条纹的条件
ⅰ单色光:形成___________的条纹,中央为明条纹.
a.光的路程差r2-r1= _____(k=0,1,2…),光屏上出现明条纹.
明暗相间
kλ
b.光的路程差r2-r1=_________(k=0,1,2…),光屏上出现暗条纹.
ⅱ白光:光屏上出现______条纹,且中央亮条纹是______(填写
颜色).
③条纹间距公式:Δx=____.
(2)薄膜干涉
①相干光:光照射到透明薄膜上,从薄膜的两个_______反射的
两列光波.
②图样特点:同双缝干涉,同一条亮(或暗)纹对应薄膜的_____
相等.
③应用:__________,利用光的干涉检查平整度.
(2k+1)
2
d
l
表面
厚度
增透膜
彩色 白色
1.用白光做双缝干涉实验时,中央出现白色条纹,两侧出现彩色
条纹的原因
(1)从双缝射入的两列光波中,各种色光都能形成明暗相间的条
纹,各种色光都在中央条纹处形成亮条纹,从而复合成白色条纹.
(2)两侧各色光的条纹间距与波长成正比,即红光的亮纹间宽度
最大,紫光亮纹间宽度最小,即除中央条纹以外的其他条纹不能
完全重合,这样便形成了彩色条纹.
2.薄膜干涉的成因
(1)薄膜特点:如图所示,由于重力作用,肥皂膜上薄下厚.
(2)相干光线:薄膜前表面AA′和后表面BB′的反射光线叠加.
(3)亮纹条件:在P1、P2处,薄膜厚度的2倍为前后表面反射光的
光程差,当光程差等于波长整数倍时形成亮条纹.
(4)暗纹条件:在Q处,光程差等于半波长的奇数倍,形成暗条
纹.
考点2 光的衍射
1.光的衍射:光绕过________偏离直线传播的现象
2.发生明显衍射的条件:只有当障碍物的尺寸与光的波长
_________,甚至比光的波长______的时候,衍射现象才会明显
3.衍射条纹的特点
(1)单缝衍射:单色光的衍射图样为中间________的单色条纹,
两侧是_________的条纹,条纹宽度比中央窄且暗;白光的衍射
图样为中间宽且亮的白条纹,两侧是渐窄且暗的彩色条纹.
障碍物
相差不多 还小
宽且亮
明暗相间
(2)圆孔衍射:明暗相间的_________圆环.
(3)泊松亮斑(圆盘衍射):当光照到 ________(选填“透明”或
“不透明”)的半径很小的小圆盘上时,在圆盘的阴影中心出现
______(在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环).
不透明
亮斑
不等距
1.对光的衍射的理解
(1)干涉和衍射是波的特征,波长越长,干涉和衍射现象越明显.
在任何情况下都可以发生衍射现象,只是明显与不明显的差别.
(2)衍射现象说明“光沿直线传播”只是一种特殊情况,只有在
光的波长比障碍物小得多时,光才可以看做是沿直线传播.
2.单缝衍射与双缝干涉的比较
两种现象
比较项目
单缝衍射 双缝干涉
不
同
点
条纹宽度
条纹间距
亮度情况
相 同 点
条纹宽度不等,中央
最宽
条纹宽度相等
各相邻条纹间距不等 各相邻条纹等间距
中央条纹最亮,两边
变暗
条纹清晰,亮度基本
相等
干涉、衍射都是波特有的现象;干涉、衍射
都有明暗相间的条纹
3.干涉与衍射的本质
光的干涉条纹和衍射条纹都是光波叠加的结果,从本质上讲,
衍射条纹的形成与干涉条纹的形成具有相似的原理.在衍射现象
中,可以认为从单缝通过两列或多列频率相同的光波,它们在
屏上叠加形成单缝衍射条纹.
考点3 光的偏振
1.偏振:光波只沿____________的方向的振动
2.自然光:太阳、电灯等普通光源发出的光,包括在垂直于传
播方向上沿_________振动的光,而且沿各个方向振动的光波的
________都相同,这种光叫做自然光
3.偏振光:在______于传播方向的平面上,只沿某个特定方向
振动的光.光的偏振证明光是________.自然光通过偏振片后,
就得到了偏振光
4.偏振光的应用:应用于照相机镜头、__________、消除车灯眩光等
某一特定
一切方向
强度
垂直
横波
立体电影
1.偏振光的产生
(1)除了直接从光源发出的光外,日常生活中遇到的光大都是不
同程度的偏振光.
(2)偏振光的产生方式.
①通过两个共轴的偏振片观察自然光,第一个偏振片的作用是
把自然光变成偏振光,叫起偏器.第二个偏振片的作用是检验光
是否为偏振光,叫检偏器.
②自然光射到两种介质的界面上,如水面、玻璃等表面,形成
的反射光和折射光均为偏振光.
(3)偏振光的理论意义.
光的干涉和衍射现象充分说明了光是波,但不能确定光波是横
波还是纵波,光的偏振现象说明光波是横波.
2.对偏振片的理解
偏振片并非刻有狭缝,而是具有一种特征,即存在一个透振方
向,只让平行于该方向振动的光通过,其他振动方向的光被吸
收了.
3.自然光和偏振光的比较
自然光(非偏振光) 偏振光
光的来源 直接从光源发出的光
自然光通过起偏器后
的光
光的振动
方向
在垂直于光的传播方向的平面
内,光振动沿任意方向,且沿
各个方向振动的光的强度相同
在垂直于光的传播方
向的平面内,光振动
沿特定方向
双缝干涉中明暗条纹的分析
【例证1】(14分)如图所示,在双缝干涉实
验中,S1和S2为双缝,P是光屏上的一点,
已知P点与S1、S2的距离之差为2.1×10-6 m,
分别用A、B两种单色光在空气中做双
缝干涉实验.
(1)已知A光在空气中的波长为6×10-7 m,问P点是亮条纹还是暗
条纹?
(2)已知B光在某种介质中波长为3.15×10-7 m,当B光从这种介
质射向空气时,临界角为37°,问P点是亮条纹还是暗条纹?
(3)若让A光照射S1,B光照射S2,试分析光屏上能观察到的现象.
(4)设光屏上O为到S1和S2路程相等的点,则B光在PO间有几条暗
纹?
【解题指南】解答本题应把握以下四点:
(1)计算B光在空气中的波长.
(2)由出现明暗条纹的条件判断条纹的亮暗.
(3)由双缝干涉条件判断光屏上出现的现象.
(4)由亮条纹公式判断暗条纹数.
【规范解答】(1)路程差Δx=2.1×10-6 m,λA=6×10-7 m,路
程差Δx与A光波长的倍数关系为
(3分)
所以P点为暗条纹 (1分)
(2)根据临界角与折射率的关系
sinC= 得n= (1分)
由此可知,B光在空气中的波长λB为:
λB=nλ介=5.25×10-7 m, (1分)
路程差Δx与波长λB的倍数关系为
-6
A -7
A
x 2.1 10 mN = = =3.5
6 10 m
1
n
1 1 5= =
sinC sin37 3
(3分)
可见,用B光作光源,P点为亮条纹 (1分)
(3)若让A光和B光分别照射S1和S2,通过S1、S2的光不满足相干
条件,故不能发生干涉,此时光屏上只能观察到亮光.(2分)
(4)由于NB=4,故B光在PO间有4条暗纹.(2分)
答案:(1)暗条纹 (2)亮条纹 (3)见规范解答 (4)4条
-6
B -7
B
x 2.1 10 mN = = =4
5.25 10 m
【总结提升】分析双缝干涉中明暗条纹问题的技巧
1.一般解题步骤
(1)由题设情况依λ真=nλ介,求得光在真空(或空气)中的波长.
(2)由屏上出现明暗条纹的条件判断光屏上出现的是明条纹还是
暗条纹.
(3)根据明条纹的判断式Δr=kλ(k=0,1,2…)或暗条纹的判断
式Δr=(2k+1) (k=0,1,2…),判断出k的取值,从而判断条纹
数.
2
2.应注意的问题
(1)λ真=nλ介可以根据c=λ真f、v=λ介f、n= 三个式子推导
得到.
(2)两列光发生干涉的条件是两列光的频率相同,振动方向相同,
相位差恒定.
(3)相干光的获得方法:①将一束光分成两束而获得,此法称为
分光法.②利用激光.
c
v
薄膜干涉问题
【例证2】(1)劈尖干涉是一种薄膜干涉,其装置如图甲所示.将
一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上,在一端夹入两张纸片,
从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜.当光垂直入射后,
从上往下看到的干涉条纹如图乙所示,干涉条纹有如下特点:①
任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等;②任意
相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定.求:
①若在图甲装置中抽去一张纸片,则当光垂直入射到新劈形空气
薄膜后,从上往下观察到的干涉条纹将如何变化?
②如果照射光的频率增大,则从上往下观察到的干涉条纹将如
何变化?
(2)(多选)如图甲所示,用单色光照射透明标准板来检查平面N
的上表面的平滑情况,观察到现象如图乙所示的条纹中的P和Q
的情况,这说明( )
A.N的上表面A处向上凸起
B.N的上表面B处向上凸起
C.N的上表面A处向下凹陷
D.N的上表面B处向下凹陷
【解题指南】求解此题应注意以下三点:
(1)求两列光波到达某点的光程差Δr.
(2)出现明暗条纹的条件与几何关系相结合.
(3)利用明暗条纹产生的原理分析被检面的凸凹情况.
【自主解答】(1)①光线在空气膜的上、
下表面发生反射,并发生干涉,从而形
成干涉条纹.设空气膜顶角为θ,d1、d2
处为两相邻明条纹,如图所示,则两处光的路程差分别为
Δx1=2d1,Δx2=2d2.
因为Δx2-Δx1=λ,所以d2-d1= λ.
设条纹间距为Δl,则由几何关系得
=tanθ,
即Δl= .
当抽去一张纸片θ减小时,Δl增大,即条纹变疏.
1
2
2 1
l
d -d
tan
2
②如果照射光的频率增大,则照射光的波长变短,由条纹间距
与波长的关系Δl= 知λ减小,Δl减小,即条纹变密.
(2)选B、C.利用光的薄膜干涉来检查平面的质量,就是由标准
样板平面和被检查平面间形成一个楔形的空气薄层,用单色光
从上面照射,入射光在空气层的上、下表面反射形成两列相干
光束,如果被检测的平面是平的,那么空气层的厚度相同的各
点的干涉条纹在一条直线上,若是被测平面的某处凹下去了,
这时干涉条纹就不是直线,在凹处的干涉条纹将向楔形膜中薄
的一侧弯曲.这是因为凹处的两束反射光的光程差变大,它只能
与膜厚一些位置的两反射光的光程差相同而形成同一级的条纹
2tan
(光程差相同的干涉条纹为同一级,一般光程差大的干涉条纹级
别高,光程差小级别低),显然凹处的级别增大,将与膜厚一些
位置的干涉条纹形成同一级别的条纹.同理,若是被测平面某处
凸起,则该处的干涉条纹将向楔形膜中厚的一侧弯曲.
答案:(1)①变疏 ②变密 (2)B、C
【总结提升】三法巧解“被测平面的凹凸”问题
(1)理论分析法.
首先对照薄膜干涉装置甲弄清楚干涉条纹乙
所对应的空气膜厚度的变化,从左至右,厚
度增加.然后找到条纹弯曲处,看出现的条
纹前移还是后移从而确定是凹陷还是凸起,
如C处若不凹或凸时应和AB出现在同一级条
纹上,现在出现在AB的后一级条纹上,表
示C点凹下,同样办法可判定E点应是凸起.
(2)结论法.
若干涉条纹向劈尖干涉的尖端(即空气膜厚度小的那一端)弯曲,
则表示弯曲处凹陷,若干涉条纹向劈尖干涉的尾端(即空气膜厚
度大的那一端)弯曲,则表示弯曲处凸起.
(3)形象法.
被测平面凹下(或凸起)的形象判断法——矮人行走法,即把干
涉条纹看成“矮人”的行走轨迹.让一个小矮人在两板间沿着一
条条纹直立行走,始终保持脚踏被检板,头顶样板,在行走过
程中:
①若遇一凹下,他必向薄膜的尖端去绕,方可按上述要求过去,
即条纹某处弯向薄膜尖端,该处为一凹下.
②若某处有一凸起,他要想过去,必向薄膜的底部去绕,即条
纹某处弯向薄膜底部方向时,该处必为一凸起.
1.(2012·盐城模拟)在信息技术迅猛发展的今天,光盘是存储
信息的一种重要媒介.光盘上的信息通常是通过激光束来读取的,
若激光束不是垂直投射到盘面上,则光线在通过透明介质层时
会发生偏折而改变行进方向,如图所示.下列相关说法正确的是
( )
A.图中①光是红光,②光是蓝光
B.在光盘的透明介质层中,①光比②光传播更快
C.若①光、②光先后通过同一双缝干涉装置,前者得到的条纹
比后者的宽
D.若①光、②光先后通过同一单缝衍射装置,前者得到的中央
亮纹比后者的中央亮纹窄
【解析】选D.同种介质对蓝光的折射率比对红光的折射率大,
故以相同入射角入射时,折射角较小的①是蓝光,折射角较大
的②是红光,A项错;根据折射率n= 可知,②光速度较大,B
项错;通过同一干涉装置,红光的波长大于蓝光的波长,由
Δx= λ可知,红光干涉条纹较宽,C项错;通过同一单缝衍射
装置,蓝光的中央亮纹较窄,D项正确.
c
v
d
l
2.(多选)(2011·浙江高考)关于波动,下列说法正确的是( )
A.各种波均会发生偏振现象
B.用白光做单缝衍射与双缝干涉实验,均可看到彩色条纹
C.声波传播过程中,介质中质点的运动速度等于声波的传播速度
D.已知地震波的纵波波速大于横波波速,此性质可用于横波的预
警
【解析】选B、D.只有横波才有偏振现象,A错误;白光的单缝
衍射和双缝干涉的图样都是彩色条纹,B正确;机械波传播时,
质点的运动速度与波的传播速度无关,C错误;因为地震波的纵
波波速大于横波波速,所以对于同一地点纵波总是先到达,从
而起到对横波的预警,D正确.
3.(2012·长宁区模拟)关于光的衍射,下列说法中错误的是
( )
A.光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物的现象
B.只有两列频率相同的光波叠加后才能发生衍射
C.光的衍射没有否定光沿直线传播的结论
D.光的衍射现象为波动说提供了有利的证据
【解析】选B.由光的衍射的定义知A正确;光波的衍射无条件,B
错误;当满足光发生明显衍射现象的条件时,光的衍射现象明显,
否则光沿直线传播,可见光的衍射没有否定光沿直线传播的结论,
C正确;衍射是波动所特有的性质,所以光的衍射现象为波动说提
供了有利的证据.
4.(2012·南开模拟)如图所示是用光学的
方法来检查一物体表面光滑程度的装置,
其中A为标准平板,B为被检查其表面平整
程度的物体,C为单色入射光,如果要说
明能检查平面平整程度的道理,则需要用到的下列光学概念
是( )
A.反射和干涉 B.全反射和干涉
C.反射和衍射 D.全反射和衍射
【解析】选A.此装置是利用薄膜干涉原理检查B的上表面是否平
整的仪器,C光射到样板的标准平面与被检查平面之间形成楔形
空气薄层时,从空气层的上、下两个表面反射回来的两列光波
在空气中相遇满足相干条件,可以发生干涉,形成明暗相间的
条纹,故用到的光学概念是反射和干涉,选项A正确,B、C、D
错误.
5.(1)肥皂泡在太阳光照射下呈现的彩色是____________现象;
露珠在太阳光照射下呈现的彩色是______________现象;通过
狭缝看太阳光时呈现的彩色是____________现象.
(2)当狭缝的宽度很小并保持一定时,用红光和紫光照射狭缝,
看到的衍射条纹的主要区别是___________.
(3)抽制高强度纤维细丝时可用激光监控其粗细,如图所示,观
察激光束经过细丝时在光屏上所产生的条纹即可判断细丝粗细
的变化( )
A.这主要是光的干涉现象
B.这主要是光的偏振现象
C.如果屏上条纹变宽,表明抽制的丝粗了
D.如果屏上条纹变宽,表明抽制的丝细了
【解析】(1)肥皂泡呈现的彩色是光的干涉现象;露珠呈现的彩
色是光的色散现象;通过狭缝看太阳光呈现的彩色是光的衍射
现象.
(2)红光的中央亮纹宽,红光的中央两侧的亮纹离中央亮纹远.
(3)选D.由于是激光光束通过障碍物,所以为光的衍射现象,A、
B错误;观察其衍射现象,根据衍射的情况判断其粗细程度,屏
上的条纹变宽,表明衍射现象更明显了,抽制的丝细了,C错误,
D正确.
答案:(1)(2)见解析 (3)D
6.奶粉的碳水化合物(糖)的含量是一个重要指标,可以用“旋
光法”来测量糖溶液的浓度,从而鉴定含糖量.偏振光通过糖的
水溶液后,偏振方向会相对于传播方向向左或向右旋转一个角
度α,这一角度α称为“旋光度”,α的值只与糖溶液的浓度
有关,将α的测量值与标准值相比较,就能确定被测样品的含
糖量了.如图所示,S是自然光源,A、B是偏振片,转动B,使到
达O处的光最强,然后将被测样品P置于A、B之间.
(1)偏振片A的作用是什么?
(2)偏振现象证明了光是一种___________.
(3)(多选)以下说法中正确的是( )
A.到达O处光的强度会明显减弱
B.到达O处光的强度不会明显减弱
C.将偏振片B转动一个角度,使得O处光强度最强,偏振片B转过
的角度等于α
D.将偏振片A转动一个角度,使得O处光强度最强,偏振片A转过
的角度等于α
【解题指南】此装置中A为起偏器,B为检偏器,自然光通过A后
会变为偏振光.当转动B时,到达O处的光强度会变化.
【解析】(1)自然光源发出的光不是偏振光,但当自然光经过偏
振片后就变成了偏振光,因此偏振片A的作用是把自然光变成偏
振光.
(2)偏振现象证明了光是一种横波.
(3)因为A、B的透振方向一致,故A、B间不放糖溶液时,自然光
通过偏振片A后变成偏振光,通过B后到O.当在A、B间加上糖溶
液时,由于糖溶液的旋光作用,使通过A的偏振光的振动方向
转动了一定角度,使通过B到达O的光的强度不是最大,但当B转
过一个角度,恰好使透振方向与经过糖溶液后的偏振光的振动
方向一致时,O处光强又为最强,故B的旋转角度即为糖溶液的
旋光度.若偏振片B不动而将A旋转一个角度,再经糖溶液旋光后
光的振动方向恰与B的透振方向一致,则A转过的角度也为α,
故选项A、C、D正确.
答案:(1)把自然光变成偏振光 (2)横波
(3)A、C、D
7.在观察光的干涉现象的实验中,将两片刀片合在一起,在涂
有墨汁的玻璃片上划出不同间隙的双缝;按如图所示的方法,
让激光束通过自制的双缝.
(1)保持缝到光屏的距离不变,换用不同间隙的双缝,双缝的间
隙越小,屏上明暗相间的条纹间距_________(选填“越大”或
“越小”);
(2)保持双缝的间隙不变,光屏到缝的距离越大,屏上明暗相间
的条纹间距_________ (选填“越大”或“越小”);
(3)在狭缝间的距离和狭缝与屏的距离都不变的条件下,用不同
颜色的光做实验,发现用蓝色光做实验时在屏上明暗相间的条
纹间距比用红色光做实验时_________ (选填“大”或“小”);
(4)实验观察到光屏上呈现明暗相间的条纹,试运用波动理论对
明纹的形成予以解释.
【解析】由条纹间距公式Δx= ·λ(其中d为双缝间距,L为双
缝到光屏的垂直距离,λ为光的波长)可知,d越小,λ、L越
大,Δx越大,反之,Δx越小.
答案:(1)越大 (2)越大 (3)小 (4)同一色光透过双缝的
光形成相干光源,在光屏相遇,有的区域光振动加强,有的区
域光振动减弱,光振动加强区域呈现明纹.
L
d
8.(2012·南京模拟)(1)下列说法正确的是( )
A.太阳光通过三棱镜形成彩色光谱,这是光的干涉的结果
B.用光导纤维束传送图像信息,这是光的衍射的应用
C.眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹,这是光的偏振
现象
D.在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物,
可使景物清晰
(2)频率为6×1014 Hz的单色光从S1和S2投射到屏上,并且S1与
S2振动相同.若屏上的点P到S1与P到S2的路程差为3×10-6 m,问
P点是亮条纹还是暗条纹?设O为到S1和S2路程相等的点,则PO
间有几条暗纹?几条亮纹?
【解析】(1)选D.太阳光通过三棱镜形成彩色光谱带,是光的色
散现象,A错;用光导纤维束传送图像信息是光的全反射原理的
应用,B错;眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹,是光
通过眼睫毛(相当于光栅)时光的衍射现象,C错;由于光通过光
学镜头的前后表面会产生干涉现象,导致相片不够清晰,需要
在照相机镜头前加装偏振滤光片,减弱经水面反射的光的影响,
使拍摄日落时水面下的景物更清晰,D对.
(2)由公式得λ= =5×10-7 m,满足产生亮纹的条件光程差
δ=kλ,则P点将出现亮纹;又由δ=kλ解得k=6,可判断PO间有6
条暗纹,有5条亮纹(不包含P、O两点)
答案:(1)D (2)亮条纹 6条 5条
c
9.(1)如图所示,a、b、c、d四个图是不同的单色光形成的双缝
干涉或单缝衍射图样,分析各图样的特点可以得出的正确结论
是( )
A.a、b是光的干涉图样
B.c、d是光的干涉图样
C.形成a图样的光的波长比形成b图样的光的波长短
D.形成c图样的光的波长比形成d图样的光的波长短
(2)如图所示,电灯S发出的光先后经过偏
振片A和B,人眼在P处迎着入射光方向,
看不到光亮,则图中a光为__________
光.图中b光为__________光.以SP为轴
将B转过180°后,在P __________处(选
填“能”或“不能”)看到光亮,以SP为轴将B转过90°后,在P
__________处(选填“能”或“不能”)看到光亮.
【解析】(1)选A.干涉条纹是等间距的条纹,衍射条纹是不等间
距的条纹.因此a、b图是干涉图样,c、d图是衍射图样,A正
确,B错误;由公式Δx= λ可知,条纹宽度与l、d、λ均有
关,故无法判断a图样与b图样光的波长的大小关系,C错;c、d
两图中由于缝的大小关系没有限定,故无法比较c、d图样光的
波长的大小关系,D错.
(2)自然光沿各个方向发散,是典型的非偏振光,通过偏振片
后,透射光是只沿着某一特定方向振动的光,即偏振光,从电
灯直接发出的光为自然光,故a光为自然光,它通过偏振片A
后,即变为偏振光,故b光为偏振光;设通过A的光沿竖直方向
d
l
振动,而人眼在P处逆着入射光方向看不到光亮,说明B偏振片
的透振方向为水平方向.将B转过180°后,P处仍无光亮,若将B
转过90°,则该偏振片的透振方向变为竖直方向,则偏振光能
通过B,即在P处有光亮.
答案:(1)A (2)自然 偏振 不能 能
10.登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射,尤其
是眼睛更不能长时间被紫外线照射,否则将会严重地损伤视力.
有人想利用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛
伤害的眼镜.他选用的薄膜材料的折射率为n=1.5,所要消除的紫
外线的频率为ν=8.1×1014 Hz,
(1)他设计的这种“增反膜”所依据的原理是_______________.
(2)这种“增反膜”的厚度是多少?
(3)(多选)请判断以下有关薄膜干涉的说法正确的是( )
A.薄膜干涉说明光具有波动性
B.如果薄膜的厚度不同,产生的干涉条纹一定不平行
C.干涉条纹一定是彩色的
D.利用薄膜干涉也可以“增透”
【解析】(1)为了减少进入眼睛的紫外线,应使入射光分别从该
膜的前后两个表面反射后形成的反射光叠加后加强,从而使透
射的紫外线减弱.
(2)光程差(大小等于薄膜厚度d的2倍)应等于光在薄膜中的波长
λ′的整数倍,即2d=Nλ′(N=1,2,…),因此,膜的厚度至少是
紫外线在膜中波长的 .紫外线在真空中的波长是λ=c/ν
≈3.70×10-7 m.在膜中的波长是λ′=λ/n≈2.47×10-7 m,故膜
的厚度至少是1.24×10-7 m.
1
2
(3)干涉和衍射都证明光具有波动性,如果薄膜厚度均匀变化,
则干涉条纹一定平行,白光的干涉条纹为彩色条纹,单色光的
干涉条纹则为该色光颜色,当膜的厚度为四分之一波长时,两
反射光叠加后减弱则会“增透”.
答案:(1)两反射光叠加后加强
(2)至少为1.24×10-7 m (3)A、D
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