第十三章 第4講

1、第十三章目標(biāo)定位1.觀察光的衍射現(xiàn)象，認(rèn)識(shí)衍射條紋的特點(diǎn).區(qū)分雙縫干涉與單縫衍射的圖樣.2.知道產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件.3.觀察光的偏振現(xiàn)象，知道光是橫波.4.知道自然光和偏振光的區(qū)別，知道偏振現(xiàn)象的一些應(yīng)用.第4講光的衍射光的偏振1預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué) 梳理識(shí)記點(diǎn)撥 2 課堂講義 理解深化探究3對(duì)點(diǎn)練習(xí) 鞏固應(yīng)用反饋預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué) 梳理識(shí)記點(diǎn)撥 4 第4講光的衍射光的偏振一、光的衍射1.用平行光照射狹縫，當(dāng)縫很 時(shí)，光沒有沿直線傳播，它繞過了縫的邊緣，傳播到了 的地方.這就是光的衍射現(xiàn)象.2.發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件：在障礙物的尺寸可以跟光的波長(zhǎng) ，甚至比光的波長(zhǎng)還 的時(shí)候，衍射現(xiàn)象十分明顯.窄相當(dāng)寬相比小5

2、第4講光的衍射光的偏振3.各種不同形狀的障礙物都能使光發(fā)生 ，致使影的輪廓 ，出現(xiàn) 的條紋.想一想衍射現(xiàn)象明顯就是衍射條紋更亮嗎？答案衍射現(xiàn)象明顯是指光繞到陰影區(qū)域的范圍更大，隨著縫、孔的減小，衍射條紋的寬度增大，但條紋亮度減弱.衍射模糊不清明暗相間6 第4講光的衍射光的偏振二、衍射光柵1.構(gòu)成：由許多 的狹縫等距離排列起來形成的光學(xué)儀器.2.增加狹縫的個(gè)數(shù)，衍射條紋的寬度變 ，亮度 .3.種類： 和 .等寬窄增加透射光柵反射光柵7 第4講光的衍射光的偏振三、光的偏振1.偏振片：由特定的材料制成，每個(gè)偏振片都有一個(gè)_的方向，只有沿著這個(gè)方向振動(dòng)的光波才能順利通過偏振片，這個(gè)方向叫做“ 方向”.

3、特定透振8 第4講光的衍射光的偏振2.自然光和偏振光(1)自然光：太陽、電燈等普通光源發(fā)出的光，包含著在垂直 上沿 方向振動(dòng)的光，而且沿各個(gè)方向振動(dòng)的光波的強(qiáng)度都 .這種光是“自然光”.(2)偏振光：在垂直于 的平面上，只沿著某個(gè)_的方向振動(dòng)，這種光叫做偏振光.傳播方向一切相同傳播方向特定9 第4講光的衍射光的偏振3.光的偏振現(xiàn)象表明光是一種 .4.偏振現(xiàn)象應(yīng)用：照相機(jī)鏡頭前的偏振濾光片、電子表的液晶顯示等.橫波課堂講義 理解深化探究10 第4講光的衍射光的偏振一、對(duì)光的衍射的理解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，甚至比光的波長(zhǎng)小.11 第4講光的衍射光的偏振2.衍

4、射圖樣的特點(diǎn)(1)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，兩側(cè)的亮紋逐漸變暗變窄；白光通過狹縫時(shí)，在屏上出現(xiàn)彩色條紋，中央為白色條紋.12 第4講光的衍射光的偏振波長(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.圖113 第4講光的衍射光的偏振(3)圓板衍射(泊松亮斑)圖2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

5、的，在陰影外還有不等間距的明暗相間的圓環(huán).14 第4講光的衍射光的偏振例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15 第4講光的衍射光的偏振解析當(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ACD16 第4講光的衍射光的偏振二

6、、單縫衍射與雙縫干涉的比較1.不同點(diǎn)17 第4講光的衍射光的偏振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.18 第4講光的衍射光的偏振例2 如圖3所示，a、b、c、d四個(gè)圖是不同的單色光形成的雙縫干涉或單縫衍射圖樣，分析各圖樣的特點(diǎn)可以得出的正確結(jié)論是()圖319 第4講光的衍射光的偏振A.a、b是光的干涉圖樣B.c、d是光的干涉圖樣C.形成a圖樣的光的波長(zhǎng)比形成b圖樣的光的波長(zhǎng)短D.形成c圖樣的光的波長(zhǎng)比形成d圖樣的光的波長(zhǎng)短20 第4講光的衍射光的偏振解析干涉條紋是等間距的條紋，因此，a、b是干涉圖樣，c、d是衍射圖樣，

7、故A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由公式x 可知，條紋寬的入射光的波長(zhǎng)長(zhǎng)，所以a圖樣的光的波長(zhǎng)比b圖樣的光的波長(zhǎng)長(zhǎng)，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；c圖樣的光的波長(zhǎng)比d圖樣的光的波長(zhǎng)長(zhǎng)，故D項(xiàng)錯(cuò)誤.答案A21 第4講光的衍射光的偏振三、對(duì)光的偏振的理解1.偏振片上的“狹縫”表示透振方向，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偏振片，不過強(qiáng)度要比振動(dòng)方向與透振方向平行的光弱一些.22 第4講光的衍射光的偏振3.自然光和偏振光自然光偏振光光的來源 直接從光源發(fā)出的光自然光通過偏振片后的光光的振動(dòng)方向在垂直于光的傳播方向的平面內(nèi)，光振動(dòng)沿所有方向，且沿各個(gè)方向振動(dòng)的光強(qiáng)度都相同在垂直于光的

8、傳播方向的平面內(nèi)，光振動(dòng)沿某一特定方向(與偏振片透振方向一致)23 第4講光的衍射光的偏振舉例太陽、電燈、蠟燭火焰等直接發(fā)出的光自然光在介質(zhì)表面反射和折射形成的光24 第4講光的衍射光的偏振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現(xiàn)象.(4)立體電影也利用了光的偏振現(xiàn)象.25 第4講光的衍射光的偏振例3 如圖4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

9、P，A、B兩點(diǎn)光的強(qiáng)度變化情況是()A.A、B均不變 B.A、B均有變化C.A不變，B有變化 D.A有變化，B不變圖426 第4講光的衍射光的偏振解析白熾燈光包含各方向的光，且各個(gè)方向的光強(qiáng)度相同，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)，只有與Q的偏振方向一致時(shí)才有光透過Q，因此B點(diǎn)的光強(qiáng)有變化，選項(xiàng)C正確.答案C27 第4講光的衍射光的偏振針對(duì)訓(xùn)練鑒別奶粉的質(zhì)量，奶粉的碳水化合物(糖)的含量是一個(gè)重要指標(biāo)，可以用“旋光法”來測(cè)量糖溶液的濃度，從而鑒定含糖量.偏振光通過糖的水溶液后，偏振方向會(huì)相對(duì)于傳播方向向左或向右旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，這

10、一角度稱為“旋光度”，的值只與糖溶液的濃度有關(guān)，將的測(cè)量值與標(biāo)準(zhǔn)值相比較，就能確定被測(cè)樣品的含糖量了.如圖5所示，S是自然光源，A、B是偏振片，轉(zhuǎn)動(dòng)B，使到達(dá)O處的光最強(qiáng)，然后將被測(cè)樣品P置于A、B之間，則下列說法中正確的是()28 第4講光的衍射光的偏振A.到達(dá)O處的光的強(qiáng)度會(huì)明顯減弱B.到達(dá)O處的光的強(qiáng)度不會(huì)明顯減弱C.將偏振片B轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，使得O處光的強(qiáng)度仍為最大，偏振片B轉(zhuǎn)過的角度等于D.將偏振片A轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，使得O處光的強(qiáng)度仍為最大，偏振片A轉(zhuǎn)過的角度等于圖529 第4講光的衍射光的偏振解析自然光通過偏振片后得到振動(dòng)方向與偏振片的透振方向平行的偏振光，該偏振光經(jīng)被測(cè)樣品后，其偏振

11、方向發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，即相對(duì)于光的傳播方向向左或向右旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，到達(dá)B的光的偏振方向與B的透振方向不完全一致，故O處光的強(qiáng)度會(huì)明顯減弱，故A正確，B錯(cuò)誤；30 第4講光的衍射光的偏振若將A或B轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，使得O處光的強(qiáng)度仍為最大，說明它們轉(zhuǎn)過的角度等于，故C、D都正確.答案ACD對(duì)點(diǎn)練習(xí) 鞏固應(yīng)用反饋31 第4講光的衍射光的偏振光的衍射現(xiàn)象1.關(guān)于光的衍射現(xiàn)象，下面說法正確的是()A.紅光的單縫衍射圖樣是紅暗相間的直條紋B.白光的單縫衍射圖樣是白暗相間的直條紋C.光照到不透明小圓盤上出現(xiàn)泊松亮斑，說明發(fā)生了衍射D.光照到較大圓孔上出現(xiàn)大光斑，說明光沿著直線傳播，不存在光的衍射32 第4講光的衍射

12、光的偏振解析單色光照到狹縫上產(chǎn)生的衍射圖樣是明暗相間的直條紋.白光的衍射圖樣是彩色條紋.光照到不透明圓盤上，在其陰影處出現(xiàn)亮點(diǎn)，是衍射現(xiàn)象.光的衍射現(xiàn)象只有明顯與不明顯之分，D項(xiàng)中屏上大光斑的邊緣模糊，正是光的衍射造成的，不能認(rèn)為不存在衍射現(xiàn)象.答案AC33 第4講光的衍射光的偏振光的衍射與干涉的比較2.如圖6所示，甲、乙為單色光通過窄縫后形成的明、暗相間的兩種條紋圖樣.下列判斷正確的是(圖中黑色表示亮條紋)()圖6A.甲為單縫衍射的圖樣 B.乙為雙縫干涉的圖樣C.甲為雙縫干涉的圖樣 D.乙為單縫衍射的圖樣34 第4講光的衍射光的偏振解析雙縫干涉圖樣的條紋是等寬等間距的，單縫衍射的條紋是中間寬、兩側(cè)逐漸變窄，由此可見選項(xiàng)A、B正確.答案AB35 第4講光的衍射光的偏振光的偏振及應(yīng)用3.如圖7所示，A、B為兩偏振片，一束自然光沿OO方向射向A，此時(shí)在光屏C上，透射光的強(qiáng)度最大，則下列說法中正確的是()圖736 第4講光的衍射光的偏振A.此時(shí)A、B的透振方向平行B.只有將B繞OO軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90，屏上透射光的強(qiáng)度才最弱，幾乎為零C.將A或B繞OO軸旋轉(zhuǎn)90，屏上透射光的強(qiáng)度最弱，幾乎為零D.將A沿順時(shí)針旋轉(zhuǎn)180，屏上透射光的強(qiáng)度最弱，幾乎為零37 第4講光的衍射光的偏振解析當(dāng)A、B兩偏振片的透振方向平行時(shí)，光屏