人教版選修34 光的衍射、光的偏振 第1課時 學(xué)案.docx

5光的衍射6光的偏振課堂合作探究問題導(dǎo)學(xué)一、光的衍射活動與探究11在我們生活中你觀察到了哪些衍射現(xiàn)象？2單縫衍射實驗如何表明光沒有沿直線傳播？3日常生活中我們難以觀察到光的衍射，而為什么光沿直線傳播卻普遍存在？4常見的衍射圖樣有哪些？遷移與應(yīng)用1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使單縫寬度變小，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，衍射條紋間距變寬單縫衍射與雙縫干涉的比較二、光的偏振活動與探究21觀察橫波可能有不同振動方向的實驗。狹縫與振動方向平行放置及與振動方向垂直放置時，軟繩形成橫波后，有什么現(xiàn)象發(fā)生？若將這根繩換成細(xì)軟的彈簧，前后推動彈簧形成縱波，又會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？對比實驗說明了什么？2為什么說偏振片對光的作用就像狹縫對于機(jī)械波的作用一樣？3攝影師在拍攝池中的游魚、玻璃櫥窗里的陳列物時，為什么要在照相機(jī)鏡頭前裝一片偏振濾光片？遷移與應(yīng)用2關(guān)于自然光和偏振光，下列觀點正確的是（）a自然光能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象，而偏振光卻不能b只有自然光透過偏振片才能獲得偏振光c自然光只能是白色光，而偏振光不能是白色光d自然光和偏振光都能使感光底片感光偏振現(xiàn)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，就是典型的偏振光，并且是完全偏振光，振動方向相互垂直。當(dāng)堂檢測1對于光的衍射現(xiàn)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相差不大甚至比波長還要小的時候，才能產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象b光的衍射現(xiàn)象是光波相互疊加的結(jié)果c光的衍射現(xiàn)象否定了光沿直線傳播的結(jié)論d光的衍射現(xiàn)象說明了光具有波動性2如圖所示，讓太陽光或白熾燈光通過偏振片p和q，以光的傳播方向為軸旋轉(zhuǎn)偏振片p或q，可以看到透射光的強(qiáng)度會發(fā)生變化，這是光的偏振現(xiàn)象。這個實驗表明（）a光是電磁波 b光是一種橫波c光是一種縱波 d自然光是偏振光3在觀察光的衍射現(xiàn)象的實驗中，通過緊靠眼睛的卡尺測腳形成的狹縫觀看遠(yuǎn)處的線狀白熾燈絲（燈絲或燈管都要平行于狹縫），可以看到（）a黑白相間的直條紋 b黑白相間的弧狀條紋c彩色的直條紋 d彩色的弧狀條紋4抽制高強(qiáng)度纖維細(xì)絲時可用激光監(jiān)控其粗細(xì)，如圖所示，觀察激光束經(jīng)過細(xì)絲時在光屏上所產(chǎn)生的條紋即可判斷細(xì)絲粗細(xì)的變化。下列說法正確的是（）a這主要是光的干涉現(xiàn)象b這主要是光的衍射現(xiàn)象c如果屏上條紋變寬，表明抽制的絲變粗d如果屏上條紋變寬，表明抽制的絲變細(xì)5如圖所示，甲、乙兩幅圖是由單色光分別照射半徑不同的圓孔而形成的圖像，其中圖甲是光的_（選填“干涉”或“衍射”）圖像。由此可以判斷出圖甲所對應(yīng)的圓孔的孔徑_（選填“大于”或“小于”）圖乙所對應(yīng)的圓孔的孔徑。答案：課堂合作探究【問題導(dǎo)學(xué)】活動與探究1：1答案：雨天的晚上，透過眼鏡片上的水滴看路燈，水滴邊緣有衍射條紋。對著日光燈從窄縫中看到的彩色條紋。光照射到一個半徑很小的圓板后，在圓板的陰影中心出現(xiàn)的亮斑。晚上瞇著眼睛看月亮、星星，會在視網(wǎng)膜上形成衍射光斑等都是衍射現(xiàn)象。2答案：當(dāng)縫比較寬時，光沿直線通過狹縫，在屏上產(chǎn)生一條與縫寬相當(dāng)?shù)牧翖l紋；當(dāng)縫調(diào)到很窄時，盡管亮條紋亮度有所降低，但是寬度反而增大了，這表明，光沒有沿直線傳播。3答案：可見光的波長范圍是41077.6107 m，由發(fā)生明顯衍射的條件可知，障礙物或孔的尺寸都比光的波長大得多，所以光沿直線傳播。4答案：（1）單縫衍射圖樣中央條紋最亮，越向兩邊越暗；條紋間距不等，越靠外，條紋間距越小。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。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(guān)，入射光波長越長，單縫越窄，中央亮條紋的寬度及條紋間距就越大。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，寬度越小。如圖所示。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到無的過程中，光屏依次得到幾種不同的現(xiàn)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）不透明的小圓板衍射圖樣（泊松亮斑）中央是亮斑。在陰影周圍是明暗相間的圓環(huán)，如圖。泊松亮斑遷移與應(yīng)用1：acd解析：當(dāng)單縫寬度一定時，波長越長，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；當(dāng)光的波長一定時，單縫寬度越小，衍射現(xiàn)象越明顯，條紋間距越大；光的波長一定、單縫寬度也一定時，增大單縫到屏的距離，衍射條紋間距也會變寬。故選項a、c、d正確。活動與探究2：1答案：狹縫與振動方向平行放置時，橫波能繼續(xù)往前傳播，狹縫與振動方向垂直放置時，橫波不能繼續(xù)往前傳播，而縱波不受此條件限制。對比實驗說明只有橫波才有偏振現(xiàn)象。2答案：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，只有沿著這個方向振動的光波才能通過偏振片，所以說偏振片對光的作用就像狹縫對機(jī)械波的作用一樣。3答案：攝影師拍攝時，由于水面和玻璃表面的反射光的干擾，景像不清楚，因為反射光是偏振光，照相機(jī)鏡頭前裝一片偏振濾光片后，讓它的透振方向與反射光方向垂直，就可以減弱反射光而使景像清晰。遷移與應(yīng)用2：d解析：光振動沿各個方向均勻分布的光就是自然光，而振動沿著特定方向的光就是偏振光，但自然光和偏振光都能發(fā)生干涉、衍射，所以a錯。光的偏振現(xiàn)象并不罕見，除了從光源直接發(fā)出的光以外，我們通常看到的絕大部分光，都是偏振光，所以b錯。光的顏色與光的振動方向無關(guān)，所以c錯。自然光和偏振光都具有能量，都能使感光底片感光。故d對?！井?dāng)堂檢測】1abd解析：光的干涉現(xiàn)象和衍射現(xiàn)象無疑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(xiàn)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很多的情況下，光才可以看成是直線傳播的，所以光的衍射現(xiàn)象和直線傳播是不矛盾的，它們是在不同條件下出現(xiàn)的兩種現(xiàn)象，故上述選項中正確的是a、b、d。2b解析：偏振現(xiàn)象是橫波特有的，光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波，選項b正確。3c解析：白熾燈（或日光燈管）發(fā)出的光是復(fù)色光，其中各種色光的波長不同，產(chǎn)生的單縫衍射的圖樣中條紋寬度和間距都不相同，因此各單色光亮紋或暗紋不能完全重疊在一起，所以成為彩色條紋，因為狹縫，所以是彩色直條紋，故選項c正確，a、b、d錯誤。4bd解析：由題意知，激光束經(jīng)過細(xì)絲時在光屏上產(chǎn)生的條紋是衍射條紋，所以本裝置是光的衍射，選項a錯誤，選