【优化指导】2016-2017学年高中物理第13章光5-6光的衍射光的偏振课件新人教版选修3-4讲解.ppt

* 5　光的衍射　6　光的偏振 填一填 练一练 1.光的衍射(见课本第59页) (1)衍射现象:光通过很窄的缝和很小的孔时,光没有沿直线传播,它绕过了缝或孔的边缘,传播到了障碍物后面的地方。 (2)衍射条纹的特点:一些明暗相间的条纹,中央条纹最宽、最亮,离中央条纹越远,亮条纹的宽度越窄,亮度越小。 (3)发生明显衍射的条件:障碍物或孔的尺寸可以跟光的波长相比,甚至比光的波长还小。 2.衍射光栅(见课本第61页) (1)结构:由许多等宽的狭缝等距离排列形成的光学元件。 (2)衍射图样的特点:与单缝衍射相比,衍射条纹的宽度变窄,亮度增加。 填一填 练一练 3.偏振现象(见课本第63页) (1)自然光:由太阳、电灯等普通光源发出的光,它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。 (2)偏振光:自然光垂直透过某一偏振片后,在垂直于传播方向的平面上,沿着某一特定方向振动的光。自然光在玻璃、水面、木质桌面等表面的反射光和折射光都是偏振光,入射角变化时偏振的程度也有所变化。 (3)只有横波才有偏振现象。 填一填 练一练 4.偏振现象的应用(见课本第65页) (1)摄影中应用偏振光:为了消除反射光的影响,在镜头前安装一片偏振滤光片,让它的透振方向与反射光的偏振方向垂直,减弱了反射光进入镜头。 (2)电子表的液晶显示屏:在两块透振方向互相垂直的偏振片当中插进一个液晶盒,液晶具有各向异性的属性,特别是当偏振光经过液晶时,其振动方向会旋转90°,利用这种特性控制光通过或不通过,从而显示数字的形状。 填一填 练一练 由下列哪些现象可以说明光是横波(　　) A.光的干涉和衍射现象 B.光的折射现象 C.光的全反射现象 D.光的偏振现象 解析:根据光能发生干涉和衍射现象,说明光是一种波,具有波动性;光的折射现象仅反映了光通过两种介质的界面时的一种传播现象,不能说明光是横波;根据光的全反射现象,说明光由光密介质进入光疏介质和由光疏介质进入光密介质会有不同的现象;光的偏振现象说明振动方向与光的传播方向垂直,即说明光是横波,所以正确选项为D。 答案:D 探究一 探究二 探究三 探究一三种衍射图样的比较? 问题导引 一单色光源发出的光经一狭缝照射到光屏上,可观察到的图像是下图中的哪一个?为什么? 探究一 探究二 探究三 名师精讲 1.单缝衍射图样的特点 (1)中央条纹最亮、越向两边越暗,条纹间距不等。中央条纹最宽,越靠外,条纹间距越窄。 (2)缝变窄,通过的光变少,而光分布的范围更宽,所以亮条纹的亮度降低。 (3)中央亮条纹的宽度及条纹间距跟入射光的波长及单缝宽度有关。入射光波长越长,单缝越窄,中央亮条纹的宽度及条纹间距就越大。 (4)用白光做单缝衍射时,中央亮条纹是白色的,两边是彩色条纹,中央亮条纹仍然最宽最亮。 探究一 探究二 探究三 2.圆孔衍射 (1)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,出现明暗相间的圆环。 探究一 探究二 探究三 (2)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。 探究一 探究二 探究三 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。 (2)形成泊松亮斑时,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。 丙 探究一 探究二 探究三 典例剖析 【例题1】 对于单缝衍射现象,下列说法正确的是(　　) A.缝的宽度d越小,衍射条纹越亮 B.缝的宽度d越小,衍射现象越明显 C.缝的宽度d越小,光的传播路线越接近直线 D.入射光的波长越短,衍射现象越明显 解析:单缝宽度越小,衍射条纹的亮度越小,选项A错;入射光的波长越长,单缝宽度越小,衍射现象越明显,选项B对,选项C、D错。 答案:B 探究一 探究二 探究三 变式训练1　导学单色光分别通过小圆盘与小圆孔做衍射实验时,在光屏上得到衍射图样,它们的特点是(　　)? A.用前者做实验时中央是暗的,用后者做实验时中央是亮的 B.用前者做实验时中央是亮的,用后者做实验时中央是暗的 C.中央均为亮点的同心圆形条纹 D.中央均为暗点的同心圆形条纹 解析:前者为障碍物小圆盘的衍射,障碍物后的阴影中央是一个亮斑,这就是著名的泊松亮斑,是光绕过盘的边缘后在中央叠加后形成的,在亮斑的周围有一个大的影区,在影区的边沿有明暗相间的圆环。