第2课时光的干涉、衍射和偏振.doc

第2课时 光的干涉、衍射和偏振 活动一：光的干涉、衍射和偏振 光的干涉 (1)定义 两列相同、振动情况相同的光波相叠加，某些区域出现振动加强，某些区域出现振动减弱，并且加强区域和减弱区域总是相互间隔的现象叫光的干涉现象． (2)相干条件 只有相干光源发出的光叠加，才会发生干涉现象．相干光源是指频率相同、相位相同(振动情况相同)的两列光波． ()实验过程：让一束单色光投射到一个有两条狭缝的挡板上，两狭缝相距较近，两狭缝就产生两个光源，他们的振动情况总是 ，两个光源发出的光在挡板后面的空间互相 。 实验现象：在屏上得到 、间距相等、亮度相同的条纹。 实验结论：证明光是一种 现象解释：用r1、r2 （n=0、1、2、3…），即恰好等于波长的________时，两列光在这点相互加强，若（n=0、1、2、3…），即恰好等于半个波长的________时，这里出现_ 条纹； (4)双缝干涉：由同一光源发出的光经双缝后，在屏上出现明暗相间的条纹．白光的双缝干涉的条纹是中央为白色条纹，两边为彩色条纹，单色光的双缝干涉中相邻亮条纹间距离为Δx＝λ(5)薄膜干涉：利用薄膜(如肥皂液薄膜)前后两面反射的光相遇而形成的．图样中同一条亮(或暗)条纹上所对应的薄膜厚度相同． (1)光在传播过程中，遇到障碍物或小孔时，光将偏离直线传播的方向而绕到障碍物到达阴影区域的现象叫光的衍射。 (2)光发生明显衍射现象的条件： 小孔或障碍物的尺寸比光波的波长小，或者跟光波的波长差不多时，光才能发生明显的衍射现象。 ★对衍射现象的研究表明：平时所说的“光沿直线传播”只是一种特殊情况 (3)光的衍射图样：（单缝衍射、小孔衍射） ①单色光的衍射图样:中间亮纹较宽较亮、两边：对称的明暗相间条纹，亮条纹强度向两边逐渐较快减弱。 白光：中间为宽且亮的白色条纹，两侧是窄且暗的彩色条纹，最靠近中央的是紫光，远离中央的是红光．(4)泊松亮斑： 光照到不透明的小圆板上，在屏上圆板的阴影中心，有一个亮斑，这个亮斑取名叫泊松亮斑 光的衍射与干涉的区别：[来源:学科网] 双缝干涉和单缝衍射都是光波叠加的结果， (1)双缝干涉和单缝衍射都是光波叠加的结果 (2)双缝干涉图样特点：明暗相间、等间距、等亮度 单缝衍射图象特点：明暗相间、中间较宽较亮，两边对称亮度渐减弱 光的偏振 (1)自然光：太阳光源包含了垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且各个方向振动的光波强度都相同，这种光叫自然光。[来源:学科网]、 (2)偏振光：自然光通过偏振片（起偏振器）后，只有振动方向与偏振片的透振方向一致的光波才能通过，也就是说，这种光只能沿着一个特定方向振动，这种光叫做偏振光。 除了从太阳、电灯这样一些从光源直接发出的光外，通常看到的绝大部分光都是偏振光。自然光在介质表面发生反射时，反射光和折射光都是偏振光，入射角变化时偏振的程度也有所变化。 (3)只有横波才有偏振现象。 (4)偏振片由特定的材料制成，它上面有一个特定的方向（叫做透振方向），只有沿着这个方向振动的光波才能顺利通过偏振片。 偏振现象的应用 (1)车灯玻璃和挡风玻璃 (2)偏光眼镜（观看立体电影） (3)拍摄水面景物：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． (4)液晶显示 光的色散 (1)光的色散现象：含有多种颜色的光被分解为单色光的现象． ()光的色散现象说明： ①白光为复色光； ②同一介质对不同色光的折射率不同，频率越大的色光折射率越大； ③不同色光在同一介质中的传播速度不同，波长越短，波速越慢． ()棱镜对光线的作用： ①改变光的传播方向； ②根据折射定律，经棱镜折射后光线向底边偏折； ③偏折角； ④红光通过棱镜后偏折的程度比其他颜色的光要小，而紫光（波长较短）偏折的程度比其他颜色的光要大； 活动二：激光的特点及其应用 (1)相干性：可进行传递信息 应用：光纤通信、全息照相 (2)平行度好：可会聚于很小的一点，记录信息密度高 应用：精确测距，读取DVD、VCD、CD机或计算机的光盘上记录的信息 (3)亮度高：可在很小空间短时间内集中很大能量；产生高压引起核聚变 应用：激光切割、焊接、打孔、医疗手术；人工控制聚变反应 例1．下图为红光或紫光通过双缝或单缝所呈现的图样，则（ ） A．．．．b)图对应的是很小的不透明圆板 B.(a)图对应的是很大的不透明圆板 C.(b)图对应的是很大的中间有大圆孔的不透明挡板 D.(a)图对应的是很大的中间有小圆孔的不透明挡板 例3.如图所示，白炽灯的右侧依次平行放置偏振片P和Q，A点位于P、Q之间，B点位于Q右侧．旋转偏振片P，A、B两点光