2024_2025新教材高中物理第四章光及其应用第六节光的衍射和偏振第七节激光学案粤教版选择性必修第一册.doc
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光的衍射和偏振激光
1．知道光的衍射现象，知道产生明显衍射现象的条件。
2．知道光的偏振现象，知道光是横波。
3．能运用偏振学问来说明生活中的一些常见光学现象。
4．了解激光的特点和应用。
学问点一光的衍射
[情境导学]
提示：(1)因为光是一种波，衍射是波的特征。
(2)光不再沿直线传播。
[学问梳理]
1．狭缝衍射现象：光绕过了狭缝边缘传播，而不是直线传播，这种现象就是狭缝衍射现象。
(1)当狭缝较宽时，光屏上是一条亮的光带，符合光的直线传播规律。
(2)当狭缝变窄时，光屏上会出现中心亮且宽、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按直线传播所能照亮的区域。
2．圆孔衍射现象：当圆孔足够小时，圆形光环的图样远大于通过圆孔时依据直线传播所能照亮的区域，这种现象就是圆孔衍射现象。
3．发生明显衍射现象的条件：障碍物的尺寸与光的波长相当，甚至小于光的波长。
[初试小题]
1．推断正误。
(1)衍射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)全部光都能发生衍射现象。(√)
2．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
解析：选A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，本题的调整是将缝调宽，现象向相反的方向发展，故选项A正确，选项B、C、D错误。
学问点二光的偏振
[情境导学]
(1)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，而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同。假如在光源与光屏之间放上一个偏振片(如图所示)，光屏上的明暗程度会不会发生变更？为什么？
(2)通过偏振片视察玻璃表面、光滑桌面反射来的灯光或窗外的光以及玻璃折射的光，同时转动偏振片，你感觉到有明显的明暗变更，这种现象说明什么？
提示：(1)透射光暗了一些，因为只有振动方向跟偏振片的透振方向一样的光波才能通过。
(2)说明玻璃表面、光滑桌面反射来的灯光或窗外的光及玻璃折射的光都是偏振光。
[学问梳理]
1．偏振片
(1)构成：由特殊的材料制成。
(2)透振方向：当光的振动方向与透振方向平行时，光能完全通过偏振片。
(3)试验：太阳光通过两个偏振片，当两块偏振片的透光方向一样时，视察到的光最强；当两块偏振片的透振方向垂直时，几乎视察不到光。
2．偏振光
(1)定义：具有特定振动方向的光。
(2)光的偏振现象说明光是一种横波。
3．偏振现象的应用
偏振光眼镜、照相机镜头前的偏振滤光片、车灯眩光的消退等。
[初试小题]
1．推断正误。
(1)凡是波都有偏振现象。(×)
(2)反射可以引起自然光的偏振。(√)
(3)拍摄水中游鱼时，在镜前装一偏振片是利用光的偏振现象。(×)
2．光的偏振现象说明白()
A．光是一种横波
B．光是一种纵波
C．光是一种电磁波
D．光波的波长很短
解析：选A偏振是横波特有的一种现象，所以光的偏振现象表明白光是一种横波，选项A正确。
3．思索题。
自然光和偏振光有什么不同？
提示：自然光沿各个方向振动的光波的强度都相同；而偏振光只在垂直于传播方向的平面上，沿着某个特定的方向振动。
学问点三激光
[学问梳理]
1．特点：单色性好、相干性好、平行度好、亮度高。
2．应用
(1)光导纤维：激光的亮度高，能在肯定程度上保证携带信号的光在传输很长时间后仍具有足够的亮度。单色性好，只要选择好光入射到光纤的角度，则全部携带信号的光都满意全反射条件。
(2)测量距离和跟踪目标：雷达对准目标发出一个极短的激光脉冲，通过测量从放射脉冲到接收回波的时间，可算出目标的距离。
(3)医学上：可用作“光刀”，还可以用水激光治疗牙疼。
(4)测量大气中水蒸气的饱和程度，精确预报降雨量。
(5)全息照相：能同时记录振幅和相位的照相。利用了激光的相干性、平行度好和亮度高的特点。
[初试小题]
1．推断正误。
(1)计算机内的“磁头”读出光盘上记录的信息是应用了激光有相干性的特点。(×)
(2)医学中用激光作为“光刀”来切除肿瘤是应用了激光的亮度高的特点。(√)
(3)“激光的测距”利用激光测量很远目标的距离是应用了激光亮度高的特点。(×)
2．关于激光的应用，下列说法正确的是()
A．全息照片拍摄是利用了激光的全反射原理
B．激光是相干光，可以用在雷达上进行精确的测距
C．由于激光平行度好，它能像无线电波那样被调制，用来传递信息
D．激光亮度高，可以用在医学上作为“光刀”切除