教科版高中物理选择性必修第一册精品课件 第四章 6.光的衍射与偏振 7.激光.ppt

衍射和干涉图样的认识宽度上:双缝干涉的条纹是等宽等间距的,而单缝衍射的条纹是中央亮条纹最宽,两侧的条纹变窄。亮度上:双缝干涉条纹从中央往两侧亮度变化很小;而单缝衍射的中央条纹最亮,两侧逐渐变暗。【变式训练3】(多选)图(a)是做双缝干涉实验的示意图。先做操作1:用两块不同颜色的滤光片分别挡住双缝屏上下两半部分Ⅰ和Ⅱ;接着再做操作2:用不透明的挡板挡住b缝。若两块滤光片一块是红色,一块是蓝色,则()(a)(b)(c)A.完成操作1后,光屏上出现的是图(b)图案,且甲是红色条纹,乙是蓝色条纹B.完成操作1后,光屏上出现的是图(c)图案,且丙是蓝色条纹,丁是红色条纹C.完成操作2后,光屏上出现的是图(b)图案,且甲是蓝色条纹,乙是红色条纹D.完成操作2后,光屏上出现的是图(c)图案,且丙是红色条纹,丁是蓝色条纹答案:AD解析:题图(b)中的条纹为等间距明暗相间条纹,是干涉图样,再根据条纹宽度的有关因素分析即可。题图(c)为中间最宽且不等间距明暗相间条纹,是衍射条纹,再根据条纹宽度的有关因素进行分析即可。操作1是双缝干涉实验,故条纹间距相等,光屏上出现题图(b)图案,由图案知甲的波长大于乙的波长,故甲为红色条纹,乙为蓝色条纹,A正确;操作2是单缝衍射,条纹间距不相等,光屏上为题图(c)图案,再结合波长关系可知D正确。知识点三光的偏振问题引领如图所示,取一个偏振片P,让阳光通过偏振片P,在P的另一侧观察,可以看到偏振片是透明的;在偏振片P的后面再放置另一个偏振片Q,以光的传播方向为轴旋转偏振片Q,会看到什么现象?这说明什么?提示:会看到在旋转Q时光的亮度发生变化。偏振片的作用类似于狭缝的作用,只有振动方向与透振方向一致的光才能通过。当偏振片Q与P的透振方向平行时,穿过Q的光最强;当Q与P的透振方向垂直时,光不能透过Q。归纳提升1.振动方向比较自然光在垂直于光的传播方向的平面内,沿所有方向振动;偏振光在垂直于光的传播方向的平面内,沿某一特定的方向振动。2.经过偏振片时现象比较如图(a)所示,自然光通过偏振片后变成偏振光,后面的屏是明亮的,转动偏振片时,偏振光的振动方向随之变化,但屏上亮度不变。(a)如图(b)甲、乙所示,偏振光经过偏振片时,若光的振动方向与偏振片的透光方向平行,屏是亮的;若光的振动方向与偏振片的透光方向垂直,屏是暗的;若既不平行也不垂直,屏的亮度介于两者之间,随着振动方向与透光方向的夹角变大,亮度逐渐变暗。(b)3.自然光、偏振光产生方式的比较太阳、电灯等直接发出的光是自然光;自然光经偏振片后都是偏振光,自然光射到两种介质的交界面上,使反射光和折射光之间的夹角恰好是90°,反射光和折射光都是偏振光,且偏振方向相互垂直。(1)偏振现象在生活中非常普遍,并不是只有自然光通过偏振片后才变为偏振光,生活中除光源直接发出的光外,我们看到的绝大部分光都是偏振光,如自然光射到水面时的反射和折射光线,尤其是二者互相垂直时,都是典型的偏振光,并且是完全偏振光,振动方向相互垂直。(2)只有横波才能发生偏振现象,光是横波。典型例题【例题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处将看到光亮答案:BD解析:自然光沿各个方向发散是均匀分布的,通过偏振片后,透射光是只有沿着某一特定方向振动的光。从电灯直接发出的光为自然光,则A错误;它通过A偏振片后,即变为偏振光,则B正确;设通过A的光沿竖直方向振动,则B偏振片只能通过沿水平方向振动的偏振光,则P处无光亮,将B转过180°后,P处仍无光亮,即C错误;若将B转过90°,则该偏振片将变为能通过竖直方向上振动的光的偏振片,则偏振光能通过B,即在P处有光亮,D正确。本题考查自然光和偏振光的特征,以及偏振光的获得方法。开始时P处看不到光亮,是由于A、B两偏振片的偏振方向垂直,将A或B转过90°均可在P处看到光亮,其实在A或B转动过程中,P处都有光亮,只是当A或B转过90°时,P处光亮最大而已。本题易错之处主要表现在:其一是对自然光和偏振光的特征不熟悉;其二是对偏振片的作用不清楚。【变式训练4】关于光的偏振现象,下列说法正确的是()A.偏振光沿各个方向振动的光波的强度都相同B.自然光在水面反射时,反射光和折射光都是一定程度的偏振光C.光的偏振现象说明光是一种纵波D.照相机镜头表面的镀膜是光的偏振现象的应用答案:B解析:自然光在垂直于传播方向上沿一切方向振动,且各个方向振动的光波强度都相同,而偏振光在垂直于传播方向