2015-2016学年人教版选修3-4134光的衍射 光的偏振学案

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1、第4讲光的衍射光的偏振［目标定位］1•观察光的衍射现象，认识衍射条纹的特点.区分双缝干涉与单缝衍射的图样2知道产牛明显衍射现象的条件.3.观察光的偏振现象，知道光是横波.4.知道自然光和偏振光的区别，知道偏振现象的一些应用.尹预习导学丿梳理・识记•点拨—、光的衍射1.用平行光照射狭缝，当缝很笔时，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.这就是光的衍射现彖.2.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担比，其至比光的波长还尘的时候，衍射现象十分明显.3.各种不同形状的障碍物都能使光发生蛍射，致使影的轮廓模糊不清,出现

2、明喑相间的条纹.想一想衍射现象明显就是衍射条纹更亮吗？答案衍射现象明显是指光绕到阴影区域的范围更大，随着缝、孔的减小，衍射条纹的宽度增大，但条纹亮度减弱.二、衍射光栅1.构成：由许多等宽的狭缝等距离排列起来形成的光学仪器.2.增加狭缝的个数，衍射条纹的宽度变箜.，亮度增加.3.种类：透射光栅和反射光栅.三、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利通过偏振片，这个方向叫做“透振方向”・2.自然光和偏振光(1)自然光：太阳、电灯等普通光源发出的光，包含着在垂直传播方向上沿一切方向振动的光

3、，而且沿各个方向振动的光波的强度都迪尘这种光是“自然光”・(2)偏振光：在垂直于传播方向的平面上,只沿着某个軽的方向振动，这种光叫做偏振光.3.光的偏振现象表明光是一种横述1.偏振现象应用：照相机镜头前的偏振滤光片、电子表的液品显示等.戸课堂讲义三理解•深化・探究一、对光的衍射的理解1.光产生明显衍射的条件障碍物或小孔的尺寸可以跟光的波长il比，其至比光的波长小.2•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，中央为亮条纹.中央条纹最宽最亮，两侧的亮纹逐渐变暗变窄；白光通过狭缝吋，在屏上出现彩色条纹，中央为白条

4、纹.②波长一定时，单缝窄的中央条纹宽，各条纹间距大；单缝不变时，光波波长大的屮央条纹宽，条纹间距大.图13-4-1（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13—4—1所示.（3）圆板衍射（泊松亮斑）图13-4-2①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•衍射图样如图13-4-2所示.②屮央是亮斑，I员I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】在单缝衍射实验中，下列说法正确的是（）A.将入射光由黄光换成绿光，衍射条纹间距变窄B

5、.使单缝宽度变小，衍射条纹间距变窄A.换用波长较长的光照射，衍射条纹间距变宽B.增人单缝到屏的距离，衍射条纹间距变宽解析当单缝宽度一定时，波长越长，衍射现象越明显，即光偏离直线传播的路径越远，条纹间距也越大，A,C正确；当光的波长一定时，单缝宽度越小，衍射现象越明显，条纹间距越大，B错误；光的波长一定、单缝宽度也一定时，增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距也会变宽，D正确.答案ACD二、单缝衍射与双缝干涉的比较1.不同点亠［单缝衍射：只要狭缝足够小(1)产生条件［双缝干涉：频率相同的两列光波相遇叠加〔单缝衍射的图样是中央为最宽最亮的亮条纹，(2)图

6、样＜两侧亮条纹变喑变窄、双缝干涉的图样是亮度相同的等间距的条纹2.相同点(1)都有明暗相间的条纹，条纹都是光波叠加时加强或削弱的结果.(2)都是波特有的现象，表明光是一种波.【例2】如图13-4-3所示，a、b、c、d四个图是不同的单色光形成的双缝干涉或单缝衍射图样，分析各图样的特点可以得岀的正确结论是()mmiiiiiiiillllllllIIIIIIIabed图13—4—3A.a、b是光的干涉图样B.c、d是光的干涉图样C.形成a图样的光的波长比形成b图样光的波长短D.形成c图样的光的波长比形成d图样光的波长短解析干涉条纹是等间距的条纹，因

7、此，a、b图是干涉图样，c、d图是衍射图样，故A项正确，B项错误；由公式可知，条纹宽的入射光的波长长,所以a图样的光的波长比b图样的光的波长长，故C项错误；c图样的光的波长比d图样的光的波长长，故D项错误.答案A三、对光的偏振的理解1.偏振片上的“狭缝”表示透振方向，而不是刻上的真实狭缝.2.只要光的振动方向不与透振方向垂直，都可以不同程度地通过偏振片，不过强度要比振动方向与透振方向平行的光弱一些.3.自然光和偏振光H然光偏振光光的来源直接从光源发出的光自然光通过起偏振器后的光光的振动方向在垂直于光的传播方向的平面内，光振动沿所有方向，口沿各个

8、方向振动的光强度都相同在垂直于光的传播方向的平而内，光振动沿某一特定方向(与起偏振器透振方向一致)举例太阳、电灯、蜡烛火焰等直接发出的光自然光在介质表