浙江新高考专用版2024_2025学年高中物理第十三章光5_6光的衍射光的偏振教案新人教版选修3_4.docxVIP

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5光的衍射6光的偏振

学问内容

选考要求

课时要求

光的衍射

b

1.了解光的衍射现象，知道光产生明显衍射现象的条件以及衍射条纹的特点．

2．会用激光笔和光传感器做单缝衍射试验，能区分干涉条纹和衍射条纹．

3．知道光的偏振现象，了解自然光与偏振光的区分以及偏振的简洁应用．知道光的偏振现象证明白光是横波.

光的偏振

b

一、光的衍射

1．用单色平行光照耀狭缝，当缝很窄时，光没有沿直线传播，它绕过了缝的边缘，传播到了相当宽的地方．这就是光的衍射现象．

2．各种不同形态的障碍物都能使光发生衍射，致使影的轮廓模糊不清，出现明暗相间的条纹．

3．发生明显衍射现象的条件：在障碍物的尺寸可以跟光的波长相比，甚至比光的波长还小的时候，衍射现象非常明显．

4．衍射光栅

(1)构成：由很多等宽的狭缝等距离地排列起来形成的光学元件．

(2)增加狭缝的个数，衍射条纹的宽度变窄，亮度增加．

(3)种类：透射光栅和反射光栅．

二、光的偏振

1．偏振片

由特定的材料制成，每个偏振片都有一个特定的方向，只有沿着这个方向振动的光波才能顺当通过偏振片，这个方向叫做“透振方向”．

2．自然光和偏振光

(1)自然光：太阳、电灯等一般光源发出的光，包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿各个方向

振动的光波的强度都相同．这种光是“自然光”．

(2)偏振光：在垂直于传播方向的平面上，沿着某个特定的方向振动，这种光叫做偏振光．

3．光的偏振现象说明光是一种横波．

4．偏振现象的应用

照相机镜头前的偏振滤光片、电子表的液晶显示、立体电影、车灯眩光的消退等．

推断下列说法的正误．

(1)衍射条纹和干涉条纹都是明暗相间的，所以二者是一样的．(×)

(2)只有波长长的光才发生明显的衍射现象．(×)

(3)横波和纵波都能产生偏振现象．(×)

(4)自然光通过偏振片可以获得偏振光．(√)

一、光的衍射

(1)让一束激光照耀在游标卡尺两个卡脚之间的缝上，渐渐减小两个卡脚之间的距离，使缝越来越小，视察照在屏幕上光斑的变更．缝宽大约多大时屏幕上出现条纹？缝间距变小时，条纹有什么变更？

(2)用针尖在一张厚纸上扎一个很小的小孔，用眼睛通过小孔视察太阳光，会视察到什么现象？

答案(1)大约0.4mm时会出现条纹，当缝间距变小时，屏幕上条纹间距渐渐变宽，但亮度渐渐减弱．

(2)会视察到中心为亮圆，四周为彩色的圆环．

三种衍射图样的特点

1．单缝衍射

(1)单色光通过狭缝时，在屏幕上出现明暗相间的条纹，中心为亮条纹．中心条纹最宽最亮，两侧的亮条纹渐渐变暗变窄；白光通过狭缝时，在屏上出现彩色条纹，中心为白色条纹．

(2)波长肯定时，单缝窄的中心条纹宽，各条纹间距大；单缝不变时，光波波长大的中心条纹宽，条纹间距大．

2．圆孔衍射：光通过小孔(孔很小)时，在光屏上出现明暗相间的圆环．如图1所示．

图1图2

3．圆板衍射(泊松亮斑)

(1)若在单色光(如激光)传播途中放一个较小的圆形障碍物，会发觉在影的中心有一个亮斑，这就是闻名的泊松亮斑．衍射图样如图2所示．

(2)中心是亮斑，圆板阴影的边缘是模糊的，在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环．

例1(多选)关于光的衍射现象，下面说法正确的是()

A．红光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹

B．白光的单缝衍射图样是白黑相间的直条纹

C．光照到不透亮小圆盘上出现泊松亮斑，说明发生了衍射

D．光照到较大圆孔上出现大光斑，说明光沿着直线传播，不存在光的衍射

答案AC

解析红光照到狭缝上产生的衍射图样是红暗相间的直条纹，白光的衍射图样是彩色条纹，光照到不透亮小圆盘上，在其阴影中心处出现亮点，是衍射现象，光的衍射现象只有明显与不明显之分，D项屏中大光斑的边缘模糊，正是光的衍射造成的，不能认为不存在衍射现象．故A、C正确．

针对训练1视察单缝衍射现象时，把缝宽由0.2mm渐渐增大到0.8mm，看到的现象是()

A．衍射条纹的间距渐渐变小，衍射现象渐渐不明显

B．衍射条纹的间距渐渐变大，衍射现象越来越明显

C．衍射条纹的间距不变，只是亮度增加

D．以上现象都不会发生

答案A

解析由单缝衍射试验的调整与视察可知，狭缝宽度越小，衍射现象越明显，衍射条纹越宽，条纹间距也越大，本题是将缝调宽，现象向相反的方向变更，故选项A正确，B、C、D错误．

二、单缝衍射与双缝干涉的比较

1．不同点

(1)产生条件eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(单缝衍射：只要狭缝足够小,双缝干涉：频率相同的两列光波相遇叠加))

(2)图样eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(单缝衍射的图样是中心为最宽最亮的亮条纹，,两侧亮条纹变暗变窄,双缝干涉的图样是