第十三章第六節(jié)光的偏振

第五節(jié)光的衍射第六節(jié)光的偏振課標定位學習目標：1.認識光的衍射現象和偏振現象，知道光波是一種橫波．2．知道光產生明顯衍射的條件及衍射圖樣與波長、縫寬的定性關系．3．知道偏振光和自然光的區(qū)別，知道偏振現象的一些簡單應用．重點難點：1.光發(fā)生明顯衍射的條件．2．衍射條紋的特點及影響中央條紋寬度的因素．3．偏振光的特點．易錯問題：對光的干涉、衍射的聯系和區(qū)別認識不清．基礎知識梳理一、光的衍射1．產生明顯衍射現象的條件：障礙物或孔的尺寸比波長小或跟波長差不多．2．幾種不同的衍射現象(1)單縫衍射①現象用平行單色光照射狹縫，當狹縫較____時，在屏上產生一條寬度與狹縫相當的亮線．當狹縫調至足夠____時，屏上出現的亮線盡管亮度變暗，但寬度反而變寬了．當光在透過足夠窄的狹縫時，會繞過縫的邊緣傳播到相當寬的地方．寬窄②衍射條紋的特點中央條紋最___、最____，離中央條紋越遠，亮條紋的寬度越____，亮度越____.狹縫越窄，中央亮條紋越____.(2)小孔衍射①現象用點光源照射直徑足夠小的圓孔時，在屏上光能到達的范圍會遠遠超過沿直線傳播所應照明的區(qū)域．②衍射圖樣的特點明暗相間的_____條紋，中央為_____亮斑．寬亮窄小寬圓形較大(3)泊松亮斑——障礙物的衍射①現象用平行光照射一個不透光的小圓盤時，在圓盤陰影中心出現一個亮斑．②衍射圖樣特點圓形陰影中心有_____，與小孔衍射圖樣有明顯區(qū)別．二、衍射光柵1．衍射光柵的結構：由許多______的狹縫______排列起來形成的光學儀器．2．衍射圖樣的特點：與單縫衍射相比，衍射條紋的寬度______，亮度_______.3．衍射光柵的種類：_____光柵、______光柵．亮點等寬等距離變窄增加反射透射三、光的偏振1．光的干涉和衍射現象說明光具有________，光的偏振現象說明光是______.2．偏振片：由特定的材料制成，每個偏振片都有一個特定的方向，只有沿這個方向振動的光波才能通過偏振片，這個方向叫做__________，偏振片對光波的作用就像狹縫對于機械波的作用一樣．3．光的分類(1)自然光：太陽、電燈等普通光源發(fā)出的光，包含著在垂直于傳播方向上沿各個方向振動的光，而且沿各個方向振動的光波的______相同．波動性橫波透振方向強度(2)偏振光：①自然光通過偏振片(叫做起偏器)之后，只有振動方向與偏振片的透振方向______的光波才能通過．也就是說，光通過偏振片后，在垂直于傳播方向上，只沿著_____的方向振動．②平時看到的絕大部分光，都是不同程度的______，自然光在玻璃、水面等表面反射時，反射光和折射光都是______，入射角變化時______的程度也會變化．4．偏振現象的應用(1)照相機鏡頭前(2)數字式電子表、空調遙控器、數字式調諧收音機、計算器、數字多用表、帶液晶顯示的玩具等，它們的液晶顯示器都用到了偏振現象．一致透振偏振光偏振光偏振核心要點突破一、三種衍射圖樣的特點比較1．單縫衍射圖樣(1)縫變窄，通過的光變少，而光分布的范圍更寬，所以亮紋的亮度降低．(2)中央亮條紋的寬度及條紋間距跟入射光的波長及單縫寬度有關，入射光波長越大，單縫越窄，中央亮條紋的寬度及條紋間距就越大．(3)用白光做單縫衍射時，中央亮條紋是白色的，兩邊是彩色條紋，中央亮條紋仍然最寬最亮．2．圓孔衍射圖樣(1)中央是大且亮的圓形亮斑，周圍分布著明暗相間的同心圓環(huán)，且越靠外，圓形亮條紋的亮度越弱，寬度越?。?2)只有圓孔足夠小時，才能得到明顯的衍射圖樣．在圓孔由較大直徑逐漸減小的過程中，光屏依次得到幾種不同現象——圓形亮斑(光的直線傳播)、光源的像(小孔成像)、明暗相間的圓環(huán)(衍射圖樣)、完全黑暗．(3)用不同色光照射圓孔時，得到的衍射圖樣的大小和位置不同，波長越大，中央圓形亮斑的直徑越大．(4)白光的圓孔衍射圖樣中，中央是大且亮的白色光斑，周圍是彩色同心圓環(huán)．(5)圓孔越小，中央亮斑的直徑越大，同時亮度越弱．3．不透明的小圓板衍射圖樣(1)泊松亮斑圖樣中的亮環(huán)或暗環(huán)間距隨半徑增大而減小，如圖13－5－1所示．圖13－5－1(2)與圓孔衍射圖樣比較①均是明暗相間的圓形條紋，中心均有亮斑．②圓孔衍射圖樣中心亮斑較大，而泊松亮斑較?。蹐A孔衍射圖樣中亮環(huán)或暗環(huán)間距隨半徑增大而增大，圓板衍射圖樣中亮環(huán)或暗環(huán)間距隨半徑增大而減小．二、單縫衍射與雙縫干涉的比較三、偏振現象1．橫波、縱波的判定方法(1)直接看質點的振動方向與波傳播方向的關系．若互相垂直，為橫波；若在同一直線上，為縱波，這種方法適用于可看得見質點振動方向的機械波．(2)看波能否通過兩個互相垂直且共線的“狹縫”，能通過兩個“狹縫”的為縱波，不能通過的為橫波．2．自然光和偏振光特別提醒:1.偏振現象在生活中非常普遍，并不是只有自然光通過偏振片后才變?yōu)槠窆?，生活中除光源直接發(fā)出的光外，我們看到的絕大部分光都是偏振光，如自然光射到水面時的反射和折射光線，尤其是二者互相垂直時，都是典型的偏振光．2．只有橫波能發(fā)生偏振現象，光是橫波．課堂互動講練類型一對光的衍射現象的認識例1對于光的衍射現象的定性分析，下列說法正確的是(

)A．只有障礙物或孔的尺寸可以跟光波波長相比擬甚至比波長還要小的時候，才能產生明顯的衍射現象B．光的衍射現象是光波相互疊加的結果C．光的衍射現象否定了光的直線傳播的結論D．光的衍射現象說明了光具有波動性【解析】光的干涉現象和衍射現象無疑地說明了光具有波動性，而小孔成像說明光沿直線傳播，而要出現小孔成像，孔不能太小，光的直線傳播規(guī)律只是近似的，只有在光的波長比障礙物小的情況下，光才可以看做是直進的，所以光的衍射現象和直線傳播是不矛盾的，它們是在不同條件下出現的兩種現象，故上述選項中正確的是A、B、D.【答案】

ABD在單縫衍射實驗中，下列說法中正確的是(

)A．將入射光由黃色換成綠色，衍射條紋間距變窄B．單縫寬度變小，衍射條紋間距變窄C．換用波長較長的光照射，衍射條紋間距變寬D．增大單縫到屏的距離，衍射條紋間距變寬類型二發(fā)生明顯衍射的條件例2【解析】當單縫寬度一定時，波長越長，衍射現象越明顯，即光偏離直線傳播的路徑越遠，條紋間距也越大；當光的波長