2017_2018學(xué)年高中物理第五章光的波動(dòng)性第34講光的衍射與偏振激光課件教科版.pptx

1、第3講光的衍射與偏振 第4講激光,目標(biāo)定位1.知道光產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件，了解幾種不同衍射現(xiàn)象的圖樣.2.能用衍射知識(shí)對(duì)生活中的現(xiàn)象進(jìn)行解釋和分析.3.認(rèn)識(shí)光的偏振現(xiàn)象，知道光是橫波.4.知道偏振光和自然光的區(qū)別，能用偏振知識(shí)來(lái)解釋生活中的一些常見(jiàn)光學(xué)現(xiàn)象.5.了解激光的特性及應(yīng)用,一、光的衍射 1概念：光通過(guò)很小的狹縫(或圓孔)時(shí)，明顯地偏離了_方向，在屏上散開(kāi)到相當(dāng)大的范圍，這種現(xiàn)象叫做光的衍射 2衍射圖像 (1)定義：衍射時(shí)產(chǎn)生的明暗條紋或_,直線傳播,光環(huán),(2)特點(diǎn)： 單色光：中央有一條_的條紋，兩邊是對(duì)稱而_的條紋，亮條紋的強(qiáng)度向兩邊_ 白光：中央是一條_條紋，兩邊是很快減弱的_

2、 3光的衍射現(xiàn)象進(jìn)一步證明了光具有_性,較寬較亮,明暗相間,很快減弱,白,彩色條紋,波動(dòng),二、光的偏振 1線偏振光：如果光振動(dòng)的方向限在_，這種光叫線偏振光 2自然光：通常光源發(fā)出的光(包括太陽(yáng)光)是由大量的、_不同而互不相干的_組成的，稱為自然光 3光的偏振現(xiàn)象進(jìn)一步證實(shí)光是_波,一個(gè)平面,振動(dòng)方向,線偏振光,橫,三、激光 1激光的特殊性質(zhì)：_、_、單色性好、_、覆蓋波段寬而且可調(diào)諧 2激光具有廣泛的應(yīng)用：如激光_、激光全息照相、激光_、激光_、激光_、激光照排、光盤等.,強(qiáng)度大,方向性好,相干性好,加工,檢測(cè),通信,醫(yī)學(xué),1光產(chǎn)生明顯衍射的條件 障礙物或小孔的尺寸可以跟光的波長(zhǎng)相比，甚至比

3、光的波長(zhǎng)小 2衍射圖樣的特點(diǎn) (1)單縫衍射：?jiǎn)紊馔ㄟ^(guò)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，兩側(cè)的亮條紋逐漸變暗變窄；白光通過(guò)狹縫時(shí)，在屏上出現(xiàn)彩色條紋，中央為白條紋,一、對(duì)光的衍射的理解,波長(zhǎng)一定時(shí)，單縫窄的中央條紋寬，各條紋間距大；單縫不變時(shí)，光波波長(zhǎng)大的中央條紋寬，條紋間距大 (2)圓孔衍射：光通過(guò)小孔(孔很小)時(shí)，在光屏上出現(xiàn)明暗相間的圓環(huán)，如圖1所示,(3)圓板衍射(泊松亮斑) 若在單色光(如激光)傳播途中放一個(gè)較小的圓形障礙物，會(huì)發(fā)現(xiàn)在影的中心有一個(gè)亮斑，這就是著名的泊松亮斑，衍射圖樣如圖2所示 中央是亮斑，圓板陰影的邊緣是模糊的，在陰影外還有不等間距

4、的明暗相間的圓環(huán),【例1】(多選)在單縫衍射實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)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 解析當(dāng)單縫寬度一定時(shí)，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，衍射現(xiàn)象越明顯，即光偏離直線傳播的路徑越遠(yuǎn)，條紋間距也越大，A、C正確；當(dāng)光的波長(zhǎng)一定時(shí)，單縫寬度越小，衍射現(xiàn)象越明顯，條紋間距越大，B錯(cuò)誤；光的波長(zhǎng)一定、單縫寬度也一定時(shí)，增大單縫到屏的距離，衍射條紋間距也會(huì)變寬，D正確 答案ACD,1不同點(diǎn),二、單縫衍射與雙縫干涉的比較,2相同點(diǎn) (1)都有明暗相間的條紋，條紋都是光波疊加時(shí)加

5、強(qiáng)或削弱的結(jié)果 (2)都是波特有的現(xiàn)象，表明光是一種波,【例2】如圖所示的4種明暗相間的條紋，是紅光、藍(lán)光各自通過(guò)同一個(gè)雙縫干涉儀器形成的干涉圖樣以及黃光、紫光各自通過(guò)同一個(gè)單縫形成的衍射圖樣(黑色部分表示亮紋)則在下面的四個(gè)圖中，哪個(gè)圖是藍(lán)光形成的干涉圖樣(),解析雙縫干涉的圖樣是明暗相間的干涉條紋，所有條紋寬度相同且等間距；波長(zhǎng)越短，條紋間距越小，故A是藍(lán)光的干涉圖樣，C是紅光的干涉圖樣；單縫衍射條紋是中間亮且寬，越向兩側(cè)寬度越小越暗；波長(zhǎng)越長(zhǎng)，中央亮條紋越寬，故B、D是衍射圖樣；因紫光比黃光波長(zhǎng)短，所以B是紫光的衍射圖樣，D是黃光的衍射圖樣選項(xiàng)A正確 答案A,1偏振片上的“狹縫”表示透振

6、方向，而不是刻上的真實(shí)狹縫 2只要光的振動(dòng)方向不與透振方向垂直，都可以不同程度地通過(guò)偏振片，不過(guò)強(qiáng)度要比振動(dòng)方向與透振方向平行的光弱一些,三、對(duì)光的偏振的理解,3自然光和偏振光,4.偏振現(xiàn)象的應(yīng)用舉例 (1)在攝影中的應(yīng)用：在鏡頭前安裝一片偏振濾光片，可以阻擋反射光進(jìn)入鏡頭 (2)電子表的液晶顯示屏：在兩塊透振方向垂直的偏振片當(dāng)中插進(jìn)一個(gè)液晶盒，可以控制光線顯示數(shù)字 (3)夜晚行車時(shí)，車燈眩光的消除用的就是光的偏振原理 (4)立體電影也利用了光的偏振原理,【例3】如圖3所示，白熾燈的右側(cè)依次平行放置偏振片P和Q，A點(diǎn)位于P、Q之間，B點(diǎn)位于Q右側(cè)旋轉(zhuǎn)偏振片P，A、B兩點(diǎn)光的強(qiáng)度變化情況是()

7、AA、B均不變BA、B均有變化 CA不變，B有變化DA有變化，B不變,解析白熾燈光包含各方向的光，且各個(gè)方向的光強(qiáng)度相等，所以旋轉(zhuǎn)偏振片P時(shí)各方向透射光強(qiáng)度相同，故A點(diǎn)光的強(qiáng)度不變；白熾燈光經(jīng)偏振片P后為偏振光，當(dāng)P旋轉(zhuǎn)時(shí)，透過(guò)Q的光的強(qiáng)度發(fā)生變化，因此B點(diǎn)的光強(qiáng)有變化，選項(xiàng)C正確 答案C,1激光加工、激光醫(yī)學(xué)(強(qiáng)度大、能量高度集中) 2激光雷達(dá)測(cè)距、測(cè)速、光盤(方向性好，結(jié)合多普勒效應(yīng)) 3激光全息照相、激光檢測(cè)(相干性好) 4激光通信(覆蓋波段寬而且可調(diào)諧),四、激光的應(yīng)用,【例4】(多選)下列說(shuō)法正確的是() A激光可用于測(cè)距 B激光能量十分集中，只可用于加工金屬材料 C外科研制的“激光刀”可以有效地減少細(xì)菌的感染 D激光可用于全息照相，有獨(dú)特的特點(diǎn),解析激光平行度好，即使在傳播了很遠(yuǎn)的距離之后，它仍保持一定的強(qiáng)度，此特點(diǎn)可用于激光測(cè)距，選項(xiàng)A正確；激光的亮度高，能量十分集中，可用于金屬加工、激光醫(yī)