13光的衍射与偏振 激光.ppt

【变式1】 在单缝衍射实验中，下列说法中正确的是 (　　)． A．将入射光由黄色换成绿色，衍射条纹间距变窄 B．使单缝宽度变小，衍射条纹间距变窄 C．换用波长较长的光照射，衍射条纹间距变宽 D．增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距变宽 解析　当单缝宽度一定时，波长越长，衍射现象越明显，即光偏离直线传播的路径越远，条纹间距也越大；当光的波长一定时，单缝宽度越小，衍射现象越明显，条纹间距越大；光的波长一定、单缝宽度也一定时，增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距也会变宽．故选项A、C、D正确． 答案　ACD 对偏振现象的理解 图5-3、4-3 借题发挥　本题考查自然光和线偏振光的特征，以及线偏振光的获得方法．在P转动过程中，A处都有光亮，且强度不变，只是当P和Q偏振方向相同时，B处光亮最大． 名 师 解 疑 分 类 例 析 自 主 学 习 3　光的衍射与偏振 4　激　光 1．知道光通过狭缝和圆孔的衍射现象． 2．知道观察到明显衍射的条件． 3．知道振动中的偏振现象，了解什么是偏振现象，知道偏振是横波的特点． 4．知道偏振光和自然光的区别，知道偏振光在实际生活中的应用． 5．了解激光的特点及其应用，知道激光和自然光的区别． 一、光的衍射 光的衍射现象 光在遇到障碍物时，偏离 传播方向而照射到阴影区域的现象叫做光的衍射． 光的衍射现象进一步证明光是一种波． 直线 衍射图样 (1)单缝衍射：中央为 条纹，向两侧有明暗相间的条纹，但间距和亮度不同．白光衍射时，中央仍为白光，最靠近中央的是紫光，最远离中央的是红光． (2)圆孔衍射：明暗相间的 圆环． (3)泊松亮斑：光照射到一个半径很小的圆板后，在圆板的阴 影 出现的亮斑． 亮 不等距 中心 二、光的偏振 1．光的偏振现象：在垂直于传播方向的平面上，光只沿着 振动的现象． 2．偏振光：在跟光传播方向垂直的平面内，光振动在某一方向较强而在另一些方向振动 的光即为偏振光． 3．自然光：太阳、电灯等普通光源直接发出的光，包含垂直于传播方向上 的光，而且沿各个方向振动的光波的强度 ，这种光叫自然光． 4．光的偏振现象证明光是 波 某个特定方向 较弱 沿一切方向振动 都相同 横 三、激光具有的特点 强度大 强度可达1017 W/cm2，用于热核反应实验的激光器的脉冲平均功率已达1014 W，可产生108 K的高温． 方向性好 激光光束的发散角在毫弧度数量级，由氦氖激光器发射到3.8×105 km的月球上的激光束，其光照面直径也只有2 km左右． 单色性好 比普通光源中单色性最好的氦灯的单色性提高四五个数量级． 相干性好 一束激光的频率相同，振动情况完全相同，是最好的相干光，从而能使我们较好的研究光的干涉和衍射． 覆盖波段宽而且可调谐 可获得以X射线到远红外波段的激光，并可调谐和调制． 四、激光的应用 激光加工 激光全息照相 激光检测 激光通信 激光医学 激光照排 光盘的写入、读出 一、光的衍射 对“光沿直线传播的理解” 光的直线传播是一种近似的规律，可从以下两个方面去理解： (1)多数情况下，光照到较大的障碍物或小孔上时是按沿直线传播的规律传播的，在它们的后面留下阴影或光斑．如果障碍物、缝或小孔都小到与照射光的波长差不多(或更小)，光就表现出明显的衍射现象，在它们的后面形成泊松亮斑、明暗相间的条纹或圆环． (2)光是一种波，衍射是它基本的传播方式，但在一般情况下，由于障碍物都比较大(比起光的波长来说)，衍射现象很不明显，光的传播可近似地看作是沿直线传播．所以，光的直线传播只是近似规律． 三种衍射现象和图样特征 (1)单缝衍射 ①中央条纹最亮、越向两边越暗，条纹间距不等，越靠外，条纹间距越小． ②缝变窄，通过的光变少，而光分布的范围更宽，所以亮纹的亮度降低． ③中央亮条纹的宽度及条纹间距跟入射光的波长及单缝宽度有关．入射光波长越长，单缝越窄，中央亮条纹的宽度及条纹间距就越大． ④用白光做单缝衍射时，中央亮条纹是白色的，两边是彩色条纹，中央亮条纹仍然最宽最亮． (2)圆孔衍射 ①中央是大且亮的圆形亮斑，周围分布着明暗相间的同心圆环，且越靠外，圆形亮条纹的亮度越弱，宽度越小． ②圆孔越小，中央亮斑的直径越大，同时亮度越弱． ③用不同色光照射圆孔时，得到的衍射图样的大小和位置不同，波长越长，中央圆形亮斑的直径越大． ④白光的圆孔衍射图样中，中央是大且亮的白色光斑，周围是彩色同心圆环． (3)不透明的小圆板衍射 ①与圆孔衍射图样比较 a．均是明暗