光的衍射与偏振教学课件.pptVIP

第五章光的波动性3、光的衍射与偏振

问题1.什么是波的衍射现象？产生明显衍射现象的条件是：障碍物或缝、孔的尺寸比波长小或者跟波长相差不多

取一个不透光的屏，在它的中间装上一个宽度可以调节的狭缝，在缝后适当距离处放一个像屏，用平行的单色光照射。狭缝激光束调节狭缝宽窄像屏调节狭缝的宽窄，如果能在光屏上观察到比狭缝的宽度宽得多的亮区，就证明了光的衍射现象存在。

1.单缝衍射单色光的衍射图样:1.两边是对称的明暗相间条纹。2.中间亮纹最宽最亮。3.亮条纹强度和宽度向两边逐渐减小。

衍射图样

白光单缝衍射条纹：中间是白色的条纹，两边是减弱很快的彩色条纹。

观察下列衍射图样，分析衍射规律：不同色光的单缝衍射不同缝宽的单缝衍射1、波长一定时，单缝窄的中央条纹宽，各条纹间距大．2、单缝不变时，波长越长的中央亮纹越宽，条纹间隔越大．3、白炽灯的单缝衍射条纹：中央为白色亮纹，两侧为彩色条纹．

2.圆孔衍射光通过圆孔(小到一定程度)在屏上会出现：中间较亮，周围明暗相间的圆环，且亮度小。这些圆环达到的范围远远超过根据光的直线传播所应照明的面积。

3.泊松亮斑不只是狭缝和圆孔，各种不同形状的物体都能使光发生衍射，以至使影的轮廓模糊不清，其原因是光通过物体的边缘而发生衍射的结果．历史上曾有一个著名的衍射图样——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

二.光发生明显衍射的条件在障碍物的尺寸比光的波长小或跟光的波长相差不多的时候出现明显的衍射现象。

三.光的干涉和光的衍射的比较红光1.双缝干涉图样特点：明暗相间、等间距等亮度2.单缝衍射图象特点明暗相间、中间较宽较亮，两边对称亮度和宽度逐渐减弱3.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。

小结:单缝衍射圆孔衍射泊松亮斑光的衍射明显衍射条件

例1、在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹.若在双缝中的一缝前放一红色滤光片(只能透过红光)，另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光)，这时(C)A.只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失B.红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的干涉条纹依然存在C.任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮D.屏上无任何光亮

2．对于衍射现象的分析正确的是ACA．光的衍射是光离开直线路径绕到障碍物D阴影里去的现象B．光的衍射完全否定了光的直线传播的结论C．光的衍射为光的波动说提供了有力的证据D．光的衍射条纹图样是光波相叠加的结果

3.一个不透光的薄板上有两条平行的窄缝，有一频率单一的红光通过两窄缝在与薄板平行的屏上呈现明暗相间的间隔均匀的红色条纹，若将其中一窄缝挡住让另一缝通过红光，则在屏上可观察到（B）A．明暗与原来相同，间隔均匀的红色条纹B．明暗与原来不相同，间隔不均匀的红色条纹C．一条红色的条纹D．既无条纹，也不是一片红光，而是光源的像

4．单色光照射单缝衍射时A．狭缝越窄衍射现象越明显B．狭缝越宽衍射现象越明显ACC．照射的光的波长越长衍射现象越明显D．照射的光的频率越高衍射现象越明显

5．用黄色光照射不透明的圆板时在圆板的背影中恰能观察到黄色光斑，若分别用红色光,绿色光和紫色光照射圆板一定能观察到光斑的是：AA．红色光B．绿色光C．紫色光D．三种色光都能

思考：1、光的干涉现象和衍射现象说明了什么问题？光具有波动性2、光是横波还是纵波，怎样证明？

实验：?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.现在，让软绳穿过一块带有狭缝的木板，如果狭缝与振动方向平行，则振动可以通过狭缝传到木板的另一侧（图甲）．如果狭缝与振动方向垂直，则振动就被狭缝挡住而不能向前传播（图乙）．

?如果将这根绳换成细软的弹簧，前后推动弹簧形成纵波，则无论狭缝怎样放置，弹簧上的纵波都可以通过狭缝传播到木板的另一侧（如下图）．

?当只有一块偏振片时，以光的传播方向为轴旋转偏振片，透射光的强度不变．当两块偏振片的透振方向平行时，透射光的强度最大，但是，比通过一块偏振片时要弱．当两块偏振片的透振方向垂直时，透射光的强度最弱，几乎为零.所以，光是一种横波．

产生上述现象的原因1、太阳、电灯等普通光源发出的光，包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同．这种光叫做自然光.在垂直传播方向的平面内:乱各个方向的光振动全有是各个振动的无规混杂各个振动方向的强度相等

一、光的偏振2、自然光通过第一个偏振片（叫做起偏器）之后，只有振动方向跟偏振片的透振方向一致的光波才能通过．也就是说，通过第一个偏振片的光波，在垂直于传播方向的平面上