2024-2025学年高二物理选择性必修第一册（粤教版）教学课件 第四章光及其应用4.6光的衍射和偏振 4.7 激光.pptx

第;1.观察光的衍射现象,认识衍射条纹的特点;观察光的偏振现象,知道光是横波。

2.知道产生明显衍射的条件,知道自然光和偏振光的区别。

3.知道偏振现象的应用,了解激光的特性和应用,认识科学与社会之间的联系。;使太阳光垂直照射到一块遮光板上,板上有可以自由收缩的正方形孔,孔的后面放置一个光屏,在正方形孔逐渐变小的过程中,光屏上依次可以看到什么现象?;一、光的衍射

1.光的狭缝衍射

（1）光的狭缝衍射现象:当狭缝较宽时,观察屏上是一条亮的光带,光带的宽度符合光的直线传播规律.但是,当狭缝不断变窄时,观察屏上会出现中央亮且宽、两边对称分布、明暗相间的光带,整个图样远大于光通过狭缝时按照直线传播所能照亮的区域.这表明光绕过了狭缝边缘传播,而不是沿直线传播.;（2）狭缝衍射图样的特点;(2)圆孔衍射

如图所示,当挡板AB上的圆孔较大时,光屏上出现图甲所示的情形,无明显的衍射现象发生;当挡板AB上的圆孔很小时,光屏上出现图乙所示的衍射图样,为明暗相间的圆环.;(3)圆孔衍射的图样特征

①单色光的圆孔衍射图样:中央亮圆的亮度大,外面是明暗相间的不等距的圆环.越向外,圆(亮)环亮度越低.

②白光的圆孔衍射图样:中央亮圆为白色,周围是彩色圆环.;3.圆板衍射

(1)各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射,致使影的轮廓的边缘模糊不清,若在单色光(如激光)传播途中放一个较小的圆形障碍物,会发现在影的中心有一个亮斑,这就是著名的泊松亮斑,如图丙所示.;4.发生明显衍射的条件

当障碍物的尺寸与光的波长相当,甚至小于光的波长时,衍射现象将十分明显.;例1如图所示的四种明暗相间的条纹分别是红光、黄光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及绿光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分表示亮纹).在下面的四幅图中从左往右排列,颜色依次是();?;变式训练在一次观察光的衍射实验中,观察到如图所示的清晰的明暗相间的图样,那么障碍物是()

A.很小的不透明圆板

B.很大的不透明圆板

C.很大的中间有大圆孔的不透明挡板

D.很大的中间有小圆孔的不透明挡板;思考：在光的干涉和衍射实验中均可观察到明暗相间的条纹,下列三幅图???中哪幅为光的双缝干涉图样,哪幅为光的单缝衍射图样?;单缝衍射与双缝干涉的比较;例2关于光的干涉和衍射现象,下列说法正确的是()

A.光的干涉现象遵循波的叠加原理,衍射现象不遵循波的叠加原理

B.白光的干涉条纹是彩色的,衍射条纹是黑白相间的

C.光的干涉现象说明光具有波动性,光的衍射现象不能说明这一点

D.光的干涉和衍射现象都是光波叠加的结果;规律方法区分双缝干涉条纹与单缝衍射条纹的方法

(1)根据条纹的宽度区分:双缝干涉的条纹是等宽的,条纹间的距离也是相等的;而单缝衍射的条纹,中央明条纹最宽,两侧的条纹变窄.

(2)根据明条纹的亮度区分:双缝干涉条纹,从中央明纹往两侧亮度变化很小;而单缝衍射条纹中央明纹最亮,两侧的明纹逐渐变暗.;变式训练如图所示为红光、蓝光分别通过单缝、双缝所呈现的图样,则();?;二、光的偏振

1.具有特定振动方向的光叫作偏振光.

2.只有横波才具有偏振性,光是横波.;3.自然光和偏振光的比较;比较项;例3(多选)如图所示,电灯S发出的光先后经过偏振片A和B,人眼在P处迎着入射光方向,看不到光亮,则()

A.图中a光为偏振光

B.图中b光为偏振光

C.以SP为轴将B转过180°后,在P处将看到光亮

D.以SP为轴将B转过90°后,在P处将看到光亮;?;规律方法对偏振光的两点理解

(1)自然光通过一个偏振片成为偏振光,透射光的偏振方向与偏振片的放置有关,但光的强度与偏振片的方向无关.

(2)偏振光通过偏振片时,透光的强度与偏振方向和偏振片方向的夹角大小有关.;变式训练在拍摄日落时分水面下的景物时,应在照相机镜头前装一个偏振片,其目的是()

A.减少阳光在水面上的反射光

B.阻止阳光在水面上的反射光进入照相机镜头

C.增强光由水面射入空气中的折射光进入镜头的强度

D.减弱光由水面射入空气中的折射光进入镜头的强度;

解析日落时分的阳光照射到水面上时,反射光很强,照相机镜头对着水面时,进入镜头的光线既有阳光经水面的反射光,又有由水中折射入空气的折射光.前者光线进入镜头得到实际景物在水中的倒影的像,而后者光线进入镜头所摄得的照片才是水下景物的像,两者在同一底片上相互干扰,使图像模糊不清.若在镜头上安装一偏振片,转动偏振片方向使其透振方向与反射光的偏振方向垂直,即可最大限度地阻止反射光进入镜头,增强图像的清晰度.;三、激光

1.激光的特性

(1)单色性好:普通光源发射的光,通常包含各种不同频率的光,因而包含有各种颜色.而激光发射的光谱宽度很窄,因此激光是单色产生很好的光源.