人教版選修34光的偏振 學(xué)案.doc

13.5光的衍射13.6光的偏振 導(dǎo)學(xué)案光的衍射預(yù)習(xí)1定義：光通過很小的狹縫(或圓孔)時(shí)，明顯地偏離了直線傳播的方向，在屏上應(yīng)該出現(xiàn)陰影的區(qū)域出現(xiàn)明條紋或亮斑，應(yīng)該屬于亮區(qū)的地方也會(huì)出現(xiàn)暗條紋或暗斑的現(xiàn)象2衍射圖象：衍射時(shí)產(chǎn)生的明暗條紋或光環(huán)3單縫衍射：?jiǎn)紊馔ㄟ^狹縫時(shí)，在屏幕上出現(xiàn)明暗相間的條紋，中央為亮條紋，中央條紋最寬最亮，其余條紋變窄變暗；白光通過狹縫時(shí)，在屏上出現(xiàn)彩色條紋，中央為白條紋4圓孔衍射：光通過小孔時(shí)(孔很小)在屏幕上會(huì)出現(xiàn)明暗相間的圓環(huán)5泊松亮斑：障礙物的衍射現(xiàn)象在單色光傳播途中，放一個(gè)較小的圓形障礙物，會(huì)發(fā)現(xiàn)在陰影中心有一個(gè)亮斑，這就是著名的泊松亮斑6衍射光柵(1)結(jié)構(gòu)由許多等寬的狹縫等距離排列起來形成的光學(xué)儀器(2)衍射圖樣特點(diǎn)與單縫衍射相比，衍射條紋的寬度變窄，亮度增加1白光通過盛水的玻璃杯，在適當(dāng)?shù)慕嵌?，可看到彩色光，是光的衍射現(xiàn)象()2菜湯上的油花呈現(xiàn)彩色，是光的折射現(xiàn)象()3用兩支圓柱形鉛筆并在一起，形成一個(gè)狹縫，使狹縫平行于日光燈，會(huì)看到彩色的衍射條紋()1白光經(jīng)單縫衍射和雙縫干涉產(chǎn)生的條紋有什么共同特點(diǎn)？【提示】都是中央為白色條紋，兩側(cè)為彩色條紋2光遇到小孔、單縫或障礙物時(shí)，衍射現(xiàn)象可能發(fā)生，也可能不發(fā)生，這種說法對(duì)嗎？【提示】不對(duì)光遇到小孔、單縫或障礙物時(shí)，衍射現(xiàn)象只有明顯與不明顯之分，無發(fā)生與不發(fā)生之別1產(chǎn)生明顯衍射的條件障礙物的尺寸可以跟光的波長(zhǎng)相近或比光的波長(zhǎng)還要小時(shí)能產(chǎn)生明顯的衍射對(duì)同樣的障礙物，波長(zhǎng)越長(zhǎng)的光，衍射現(xiàn)象越明顯；對(duì)某種波長(zhǎng)的光，障礙物越小，衍射現(xiàn)象越明顯由于波長(zhǎng)越長(zhǎng)，衍射性越好，所以觀察到聲波的衍射現(xiàn)象就比觀察到光波的衍射現(xiàn)象容易得多2三種不同的衍射現(xiàn)象及特點(diǎn)(1)單縫衍射現(xiàn)象：如圖1351所示，點(diǎn)光源s發(fā)出的光經(jīng)過單縫后照射到光屏上，若縫較寬，則光沿直線傳播，傳播到光屏上的ab區(qū)域；若縫足夠窄，則光不再沿直線傳播而是傳到幾何陰影區(qū)，在aa，bb區(qū)出現(xiàn)亮暗相間的條紋，即發(fā)生了衍射現(xiàn)象圖1351單縫衍射圖樣的四個(gè)特點(diǎn)：a中央條紋亮而寬；b兩側(cè)亮條紋具有對(duì)稱性，亮條紋寬度逐漸變窄，亮度逐漸減弱；c波長(zhǎng)一定時(shí)，單縫窄的中央條紋寬，條紋間距大，單縫不變時(shí)，光波波長(zhǎng)大的中央條紋寬，條紋間距大；d白光的單縫衍射條紋中央為白色亮條紋，兩側(cè)為彩色條紋，且外側(cè)呈紅色，靠近白色亮條紋的內(nèi)側(cè)為紫色(2)圓孔衍射現(xiàn)象：圓孔衍射如圖1352所示，當(dāng)擋板ab上的圓孔較大時(shí)，光屏上出現(xiàn)如圖1353甲所示的情形，光沿直線傳播，無明顯衍射現(xiàn)象發(fā)生；當(dāng)擋板ab上的圓孔很小時(shí)，光屏上出現(xiàn)如圖1353乙所示的衍射圖樣，出現(xiàn)亮、暗相間的圓環(huán)圖1352圖1353圓孔衍射圖樣的兩個(gè)特點(diǎn)a單色光的圓孔衍射圖樣中央亮圓的亮度大，外面是明暗相間的不等距的圓環(huán)越向外，亮環(huán)亮度越低b白光的圓孔衍射圖樣中央亮圓為白色，周圍是彩色圓環(huán)(3)泊松亮斑障礙物的衍射現(xiàn)象現(xiàn)象：各種不同形狀的障礙物也能使光發(fā)生衍射，使影的輪廓模糊不清若在單色光傳播途中，放一個(gè)較小的圓形障礙物，會(huì)發(fā)現(xiàn)在陰影中心有一個(gè)亮斑，這就是著名的泊松亮斑障礙物的衍射圖樣的特點(diǎn)圓形陰影中心有一亮斑，與小孔衍射圖樣有明顯區(qū)別1在單縫衍射實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是() a將入射光由黃光換成綠光，衍射條紋間距變窄b使單縫寬度變小，衍射條紋間距變窄c換用波長(zhǎng)較長(zhǎng)的光照射，衍射條紋間距變寬d增大單縫到屏的距離，衍射條紋間距變寬e條紋間距與單縫到屏的距離無關(guān)【答案】acd2如圖1354甲、乙所示，是單色光通過窄縫后形成明暗相間的兩種條紋圖樣_為單縫衍射的圖樣，_為雙縫干涉的圖樣圖1354【答案】甲乙區(qū)分雙縫干涉條紋與單縫衍射條紋的方法(1)根據(jù)條紋的寬度區(qū)分：雙縫干涉的條紋是等寬的，條紋間的距離也是相等的；而單縫衍射的條紋，中央亮條紋最寬，兩側(cè)的條紋變窄(2)根據(jù)亮條紋的亮度區(qū)分：雙縫干涉條紋，從中央亮紋往兩側(cè)亮度變化很??；而單縫衍射條紋中央亮紋最亮，兩側(cè)的亮紋逐漸變暗光的偏振預(yù)習(xí)偏振現(xiàn)象只有沿偏振片的“透振方向”振動(dòng)的光波才能通過偏振片結(jié)論偏振現(xiàn)象表明光是一種橫波偏振光的形成(1)自然光通過偏振片后得到偏振光(2)自然光在介質(zhì)表面反射時(shí)，反射光和折射光都是偏振光偏振現(xiàn)象的應(yīng)用(1)照相機(jī)鏡頭前(2)電子表的液晶顯示1凡是波都有偏振現(xiàn)象()2反射可以引起自然光的偏振()3拍攝水中游魚時(shí)，在鏡前裝一偏振片是利用光的偏振現(xiàn)象()1自然光和偏振光的主要區(qū)別是什么？【提示】在垂直于傳播方向的平面內(nèi)，自然光沿所有方向振動(dòng)，偏振光沿某一特定方向振動(dòng)2自然光經(jīng)水面反射的光一定是偏振光嗎？【提示】經(jīng)水面反射和折射的光都是偏振光1橫波、縱波的判斷方法直接看質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與傳播方向的關(guān)系若互相垂直為橫波；若在同一直線上為縱波這種方法適用于看得見質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向的機(jī)械波2偏振片偏振片由特定的材料制成，每個(gè)偏振片都有一個(gè)特定的方向，只有沿著這個(gè)方向振動(dòng)的光波才能通過偏振片，這個(gè)方向叫做透振方向偏振片對(duì)光波的作用就像狹縫對(duì)機(jī)械波的作用一樣3自然光和偏振光的比較自然光偏振光成因從光源(如太陽(yáng)、電燈等)直接發(fā)出的光自然光通過偏振片后就變成了偏振光，反射光、折射光均為偏振光振動(dòng)方向在垂直于傳播方向的平面內(nèi)，沿著各個(gè)方向振動(dòng)在垂直于傳播方向的平面內(nèi)，并且只有一個(gè)振動(dòng)方向3.在垂直于太陽(yáng)光的傳播方向前后放置兩個(gè)偏振片p和q，在q的后邊放上光屏，如圖1355所示，則下列說法正確的是()圖1355aq不動(dòng)，旋轉(zhuǎn)偏振片p，屏上光的亮度不變bq不動(dòng)，旋轉(zhuǎn)偏振片p，屏上光的亮度時(shí)強(qiáng)時(shí)弱cp不動(dòng)，旋轉(zhuǎn)偏振片q，屏上光的亮度不變dp不動(dòng)，旋轉(zhuǎn)偏振片q，屏上光的亮度時(shí)強(qiáng)時(shí)弱e偏振現(xiàn)象表明光是橫波【答案】bde4電子表的顯示屏利用了液晶的旋光性，當(dāng)液晶上不加電壓時(shí)，偏振光通過液晶時(shí)偏振方向會(huì)旋轉(zhuǎn)90，這就是液晶的旋光性；如果在液晶上加上電壓，則旋光性消失有一種電子表的顯示屏是透明的，而在顯示數(shù)字的筆畫處不透光，則上下兩個(gè)偏振片的透振方向相互_；筆畫處為_電極，因此加上電壓時(shí)變?yōu)開的. 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：23570109】【答案】垂直透明不透明5在拍攝日落時(shí)水面下的景物時(shí)，應(yīng)在照相機(jī)鏡頭前裝一個(gè)偏振片，其目的是什么？【答案】減弱反射光，從而使景物的像清晰1偏振片是由特定的材料制成的，每