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光（干涉、衍射、偏振、全反射）讲义（学霸版）
课程简介：PPT(第 1 页)：同学好，我们又见面了，上次课讲的内容
巩固好了么，要是感觉有什么问题，可以课后和我联系，我们今天的
内容是关于光（干涉、衍射、偏振、全反射）的相关概念和知识点，
让我们来一起看一下。
PPT(第 2 页):光（干涉、衍射、偏振、全反射）部分是选修 3-4 的重
点内容，主要考察内容就是概念理解和几何光学的应用，同学要重视
条件和特点，在这个基础上进行题型巩固。
PPT(第 3 页):我们看一下目录，还是老样子，梳理知识体系和解决经
典问题实例。
PPT(第 4 页)：我们先来看一下知识体系的梳理部分。
PPT(第 5 页)：这是我们关于光（干涉、衍射、偏振、全反射）的总
框架，主要包括两大部分：光的干涉、衍射和偏振和光的折射、全反
射。
PPT(第 6 页)：OK，我们先说光的干涉。
1.产生条件：
两列光的频率相同，振动方向相同，且具有恒定的相位差，才能产生
稳定的干涉图样。
2.两种典型的干涉：
(1)杨氏双缝干涉。
①原理如图 1 所示。②明、暗条纹的条件
(Ⅰ)单色光：形成明暗相间的条纹，中央为明条纹。
a.光的路程差Δr＝r2－r1＝kλ(k＝0，1，2，…)，光屏上出现明条
纹。
b.光的路程差Δr＝r2－r1＝(2k＋1)λ/2(k＝0，1，2，…)，光屏上
出现暗条纹。
(Ⅱ)白光：光屏上出现彩色条纹，且中央亮条纹是白色(填写颜色)。
③相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距公式：Δx＝lλ/d。
(2)薄膜干涉。
①相干光：光照射到透明薄膜上，从薄膜的两个表面反射的两列光波。
②图样特点：同双缝干涉，同一条亮(或暗)纹对应薄膜的厚度相等。
单色光照射薄膜时形成明暗相间的条纹，白光照射薄膜时，形成彩色
条纹。
PPT(第 7 页)：再看一下光的衍射
1.光的衍射
(1)发生明显衍射的条件：只有当障碍物的尺寸与光的波长相差不多，
甚至比光的波长还小的时候，衍射现象才会明显。
(2)衍射条纹的特点：
①单缝衍射和圆孔衍射图样的比较。
单缝衍射 圆孔衍射
中央为亮且宽的条纹，两侧为 ①中央是大且亮的圆形亮斑，周
单色
明暗相间的条纹，且越靠外， 围分布着明暗相间的同心圆环，
光
亮条纹的亮度越弱，宽度越小 且越靠外，圆形亮条纹的亮度越弱，宽度越小；②亮环或暗环间
的距离随圆孔半径的增大而减小
中央为亮且宽的白色条纹，两
侧为亮度逐渐变暗、宽度变窄
中央是大且亮的白色亮斑，周围
白光 的彩色条纹，其中最靠近中央
是不等间距的彩色的同心圆环
的色光是紫光，离中央最远的
是红光
②泊松亮斑(圆盘衍射)：当光照到不透明(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亮斑(在阴影外还
有不等间距的明暗相间的圆环)。
PPT(第 8 页):好，我们再来看看偏振 。
2.光的偏振现象
(1)偏振
光波只沿某一特定的方向的振动。
(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一切方
向振动的光，而且沿各个方向振动的光波的强度都相同，这种光叫做
自然光。
(3)偏振光
在垂直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
证明光是横波。自然光通过偏振片后，就得到了偏振光。
PPT(第 9 页)：在看一下相关的考点，首先是光的干涉及衍射。
两种现象
单缝衍射 双缝干涉
比较项目条纹宽度 条纹宽度不等，中央最宽 条纹宽度相等
不同
条纹间距 各相邻条纹间距不等 各相邻条纹等间距
点
亮度情况 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，属于波的叠加；干涉、
相同点
衍射都有明暗相间的条纹
PPT(第 10 页)：在看一下相关的考点，首先是光的偏振现象。
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
在垂直于光的传播方向的平面 在垂直于光的传播方向的
光的振动方向 内，光振动沿任意方向，且沿各 平面内，光振动沿特定方
个方向振动的光的强度相同 向
PPT(第 11 页)：在看一下光的折射和全反射部分。
光的折射：1.折射现象
光从一种介质斜射进入另一种介质时传播方向发生改变的现象，如图
1 所示。
2.折射定律
(1)内容：折射光线与入射光线、法线处在同一平面内，折射光线与
入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比。
(2)表达式：(sinθ1)/sinθ2＝n12，式中 n12 是比例常数。
3.折射率
(1)物理意义：折射率反映介质的光学特性，折射率大，说明光从真空射入到该介质时偏折大，反之偏折小。
(2)定义式：n＝(sinθ1)/sinθ2，不能说 n 与 sin θ1 成正比，与
sin θ2 成反比。折射率由介质本身的光学性质和光的频率决定。
(3)计算公式：n＝(c)/v，因 v
