选修3-4第5章第1节光的干涉衍射和偏振.ppt

§5-1光的干涉、衍射和偏振 杨氏干涉 　　　光的偏振现象并不罕见．除了从光源（如太阳、电灯等）直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光，都是偏振光．自然光射到两种介质的界面上，如果光入射的方向合适，使反射光与折射光之间的夹角恰好是90°，这时，反射光和折射光就都是偏振的，并且偏振方向互相垂直． 5、光的偏振的应用 　　　如在拍摄日落时水面下的景物、池中的游鱼、玻璃橱窗里的陈列物的照片时，由于水面或玻璃表面的反射光的干扰，常使景像不清楚．如果在照相机镜头前装一片偏振滤光片，让它的透振方向与反射光的偏振方向垂直，就可以减弱反射光而使景像清晰． 激光 1、光的干涉和衍射图样区别 双缝干涉图样特点： 单缝衍射图象特点： 光的干涉和光的衍射的比较 2、双缝干涉和单缝衍射都是光波叠加的结果，只是干涉条纹是有限的几束光的叠加，而衍射条纹可认为是极多且复杂的相干光的叠加。 明暗相间、中间较宽较亮，两边对称亮度渐减弱 明暗相间、等间距、等亮度 光的偏振 1.横波与纵波的区别?什么是横波的偏振现象? 实验一:横波的偏振现象 取一根软绳，一端固定在墙上，手持另一端上下抖动，就在软绳上形成一列横波. 腰横别扁担进不了城门 自然光:由光源(太阳、电灯等）直接发光而来。 特点：包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，且各振动方向的光强相等。 1、自然光： 偏振片由特定的材料制成，它上面有一个特殊的方向（叫做透振方向），只有振动方向与透振方向平行的光波才能通过偏振片。 2、偏振光:在垂直于传播方向的平面内，只沿某一个方向振动的光。反射光都是偏振光。 . . . . . 起偏器 检偏器 自然光 偏振光 横波只沿着某一个特定的方向振动，称为波的偏振．只有横波才有偏振现象。 什么是光的偏振现象? 实验二:让光源的光通过一片偏振片 (※) 结论:在垂直于光的传播方向的平面内,光振动沿任意方向振动的强度相同. 现象:偏振片无论如何转动,光线不会发生变化 . . . . . 检偏器 自然光 自然光通过旋转的检偏器，光强不变 . . . . . 检偏器 自然光 自然光通过旋转的检偏器，光强不变 . . . . . 检偏器 自然光 自然光通过旋转的检偏器，光强不变 . . . . . 检偏器 自然光 自然光通过旋转的检偏器，光强不变 . . . . . 检偏器 自然光 自然光通过旋转的检偏器，光强不变 实验三:让光源的光通过用两片偏振片(起振器,检偏器) 现象:光通过第一片偏振片后再转动第二片偏振片,光的强弱会发生变化 结论:光也会发生偏振,说明光是横波. . . . . . 起偏器 检偏器 自然光 线偏振光 偏振光通过旋转的检偏器， 光强发生变化 . . . . . 起偏器 检偏器 自然光 线偏振光 偏振光通过旋转的检偏器， 光强发生变化 . . . . . 起偏器 检偏器 自然光 线偏振光 偏振光通过旋转的检偏器， 光强发生变化 . . . . . 起偏器 检偏器 自然光 线偏振光 偏振光通过旋转的检偏器， 光强发生变化 . . . . . 起偏器 检偏器 自然光 线偏振光 偏振光通过旋转的检偏器， 光强发生变化 . . . . . 起偏器 检偏器 自然光 线偏振光 偏振光通过旋转的检偏器， 光强发生变化 两偏振片的偏振化方向相互垂直 光强为零 4、光的偏振现象说明光是一种横波。 实验四:让光源的光通过用两片偏振片(起振器,检偏器) * 光到底是什么？…………… 17世纪明确形成了两大对立学说 牛顿 惠更斯 微粒说 波动说 19世纪初证明了波动说的正确性 由于波动说没有数学基础以及牛顿的威望使得微粒说一直占上风 19世纪末光电效应现象使得爱因斯坦在20世纪初提出了光子说：光具有粒子性 这里的光子完全不同于牛顿所说的“微粒” §5-1光的干涉 1.干涉条件：频率相等、振动情况相同的两束光 1801英国托马斯·杨 双缝干涉 1、装置特点： 2、 单缝 双缝 S1 S S2 屏 屏上形成的明暗相间条纹叫做干涉图样 2）双缝很近 0.1mm 1）双缝S1、S2到单缝S的距离相等 双缝的作用是获得两个振动情况完全相同的光源，叫相干光源(频率相同) ②双缝的作用： ①单缝的作用： 获得线光源 2.杨氏双缝干涉实验 S1 S2 P1 P 2.杨氏双缝干涉实验 P 1）实验现象：用红色光源做实验，观察到明暗相间的等间距干涉条纹。 △x S1 S2 P1 P L 3.条纹间距与波长的关系 d表示两个狭缝之间的距离，L为挡板与屏间的距离． 红光 白光 各种光的不同颜色，实际反映了它们不同的波长（或频