光的衍射與偏振(選修3-4)

1、 聯(lián)系：聯(lián)系： 都是明暗相間的條紋，都是由于光的疊加形成都是明暗相間的條紋，都是由于光的疊加形成 S A B S A B S A B 比較這兩幅圖，說明了什么問題？比較這兩幅圖，說明了什么問題？ 對我們有什么啟發(fā)？對我們有什么啟發(fā)？ 偏振片由特定的材料制成，它上面有一個特殊的方向偏振片由特定的材料制成，它上面有一個特殊的方向 （叫做（叫做透振方向透振方向），只有振動方向與透振方向），只有振動方向與透振方向平行平行的光波的光波 才能通過偏振片偏振片對光波的作用就像上圖中的狹縫才能通過偏振片偏振片對光波的作用就像上圖中的狹縫 對于機(jī)械波的作用一樣。對于機(jī)械波的作用一樣。 當(dāng)只有一塊偏振片時，當(dāng)只有

2、一塊偏振片時， 以光的傳播方向?yàn)檩S旋以光的傳播方向?yàn)檩S旋 轉(zhuǎn)偏振片轉(zhuǎn)偏振片，透射光的強(qiáng)透射光的強(qiáng) 度不變但亮度比沒有度不變但亮度比沒有 加偏振片時要暗一些。加偏振片時要暗一些。 當(dāng)加兩塊偏振片時，當(dāng)加兩塊偏振片時，透射光透射光 的強(qiáng)度比通過一塊偏振片時的強(qiáng)度比通過一塊偏振片時 要弱要弱透振方向平行時，透透振方向平行時，透 射光的強(qiáng)度最大射光的強(qiáng)度最大 當(dāng)兩塊偏振片的透振方向垂當(dāng)兩塊偏振片的透振方向垂 直時，透射光的強(qiáng)度最弱，直時，透射光的強(qiáng)度最弱， 幾乎為零幾乎為零. . (1)(1) 自然光自然光 (2)(2) 偏振光偏振光 如果反射光與折射光之間的夾角恰好是如果反射光與折射光之間的夾角恰好

3、是9090，這時，這時 ，反射光為完全偏振光，折射光為部分偏振光，并，反射光為完全偏振光，折射光為部分偏振光，并 且偏振方向互相垂直且偏振方向互相垂直 光的偏振現(xiàn)象有很多應(yīng)用如在拍攝日光的偏振現(xiàn)象有很多應(yīng)用如在拍攝日 落時水面下的景物、池中的游魚、玻璃櫥窗里落時水面下的景物、池中的游魚、玻璃櫥窗里 的陳列物的照片時，由于水面或玻璃表面的反的陳列物的照片時，由于水面或玻璃表面的反 射光的干擾，常使景像不清楚如果在照相機(jī)射光的干擾，常使景像不清楚如果在照相機(jī) 鏡頭前裝一片偏振濾光片，讓它的透振方向與鏡頭前裝一片偏振濾光片，讓它的透振方向與 反射光的偏振方向垂直，就可以減弱反射光而反射光的偏振方向垂

4、直，就可以減弱反射光而 使景像清晰使景像清晰 偏振現(xiàn)象的應(yīng)用：拍攝偏振現(xiàn)象的應(yīng)用：拍攝 （C C） 用偏光鏡消除用偏光鏡消除 了反射偏振光了反射偏振光 （A A） 玻璃門表面玻璃門表面 的反光很強(qiáng)的反光很強(qiáng) （B B） 用偏光鏡減弱用偏光鏡減弱 了反射偏振光了反射偏振光 偏光鏡頭偏光鏡頭 立體電影立體電影 練一練：練一練： 2 2、兩個偏振片緊靠在一起將它們放在一盞燈的前面、兩個偏振片緊靠在一起將它們放在一盞燈的前面 以致沒有光通過如果將其中的一片旋轉(zhuǎn)以致沒有光通過如果將其中的一片旋轉(zhuǎn)180180度，在度，在 旋轉(zhuǎn)過程中，將會產(chǎn)生下述的哪一種現(xiàn)象旋轉(zhuǎn)過程中，將會產(chǎn)生下述的哪一種現(xiàn)象 A A、透

5、過偏振片的光強(qiáng)先增強(qiáng)，然后又減少到零透過偏振片的光強(qiáng)先增強(qiáng)，然后又減少到零 B B、透過偏振片的光強(qiáng)光增強(qiáng)，然后減少到非零的最透過偏振片的光強(qiáng)光增強(qiáng)，然后減少到非零的最 小值小值 C C、透過偏振片的光強(qiáng)在整個過程中都增強(qiáng)透過偏振片的光強(qiáng)在整個過程中都增強(qiáng) D D、透過偏振片的光強(qiáng)先增強(qiáng)，再減弱，然后又增強(qiáng)透過偏振片的光強(qiáng)先增強(qiáng)，再減弱，然后又增強(qiáng) A A 練一練：練一練： 3 3對于光的偏振，下列說法正確的是對于光的偏振，下列說法正確的是( () ) A A自然光是偏振光自然光是偏振光 B B自然光通過偏振片后成為偏振光自然光通過偏振片后成為偏振光 C C偏振光不能再通過偏振片偏振光不能再通

6、過偏振片 D D如果偏振片的透振方向與偏振光的振動方如果偏振片的透振方向與偏振光的振動方 向垂直，偏振光不能透過偏振片向垂直，偏振光不能透過偏振片 BD 練一練：練一練： 作業(yè)：作業(yè)： 1、觀看視頻光的單縫衍射，圓孔衍、觀看視頻光的單縫衍射，圓孔衍 射，泊松亮斑。射，泊松亮斑。 2、完成優(yōu)化設(shè)計(jì)本節(jié)習(xí)題。、完成優(yōu)化設(shè)計(jì)本節(jié)習(xí)題。 說起泊松亮斑還真是有第點(diǎn)兒意思。在經(jīng)典物理學(xué)時期，關(guān)于光 的本性有兩種觀點(diǎn)，即波動論和粒子論（當(dāng)然現(xiàn)在已經(jīng)知道其實(shí) 是波粒二象性了）。而數(shù)學(xué)家泊松是堅(jiān)定的粒子論者，他對光的 波動說很不屑。我們知道，波是可以產(chǎn)生衍射的，于是泊松為了 推翻光的波動說就用很嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)方法計(jì)算，得出的結(jié)論是“假 如光是一種波，那么光在照到一個尺寸適當(dāng)?shù)膱A盤時，其后面的 陰影中心會出現(xiàn)一個亮斑”這在當(dāng)時看來是一個很可笑的結(jié)論， 影子的中心應(yīng)該是最暗的，如果光是波動的反而成了最亮的地方 了。泊松自認(rèn)為這個結(jié)論完全可以推翻光的波動說，然而物理學(xué) 家菲涅爾