2017-2018学年高中物理第4章光的波动性43光的衍射44光的偏振与立体电影学案

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1、4.3光的衍射4.4光的偏振与立体电影［学习目标］1.认识光的衍射现象，知道产牛明显衍射现象的条件及衍射条纹的特点.2.了解衍射光栅及它产生衍射吋的图样特点.3.认识光的偏振现象，知道光是横波.4.知道偏振光和自然光的区别，了解偏振现彖在生产与生活中的一些应用，如立体电影、液晶显示屏等.n自主预习梳理1.光的衍射：光在传播过程中遇到障碍物时，绕过障碍物偏离直线传播的现象.2.产生衍射现象的原因：单缝衍射是来自单缝的光波泌细上无穷多个子波的相干叠加.从本质上讲，干涉和衍射并没有区别，但一般来说，人们常把几个分立光束的

2、相干叠加叫做壬涉;而把波阵面无穷多个子波的相干叠加叫做衍射.3.衍射光栅（1）光栅：许多等宽的狭缝等距离地排列的光学元件.⑵光栅衍射的图样：是许多平行的明暗相间的条纹,减小缝间距离，则条纹间距增大;增多缝数，明暗条纹变得更为清晰.4.自然光和偏振光自然光（非偏振光）偏振光光的来源直接从光源发出的光自然光通过起偏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，且沿各个方向振动的光强度都担回在垂直于光的传播方向的平而内，光振动沿某一特定方向（与起偏器透振方向一致）5.立体电影的原理人们观察物体吋，产

3、生立体感的主要原因是两眼的视差.在拍摄立体电影时，用两个摄影机，两个摄影机的镜头相当于人的两只眼睛，它们同时分别拍下同一物体的两个画像.在放映时，两个放映机每个镜头上各放一个偏振片，如图1所示,两个偏振片的透振方向相互垂直，观众戴上用偏振片做成的眼镜，左眼偏振片的透振方向与左面放映机上的偏振方向担回，右眼偏振片的透振方向与右面放映机上的偏振方向麵，这样，银幕上的两个画面分别通过两只眼睛观察，在人的脑海中就形成立体感的影像了.丽图15.液品显示屏应用了光的偏振现象,它的分辨率匾，寿命长，功耗低，没有崔射线和电磁辐射.

4、重点知识探究一、光的衍射［导学探究］1.将双缝干涉仪上的双缝撤去，留下单缝，我们用测微目镜观察屏上的图样时，仍能看到明暗相间的条纹，这种条纹与双缝干涉图像相同吗？它有什么明显特点？答案不相同，它明显的特点是中央亮条纹最宽最亮，两侧条纹对称且逐渐变窄变暗.2.根据单缝由宽变窄的规律更换单缝屏，我们会观察到屏上的条纹有什么变化？答案单缝越窄，得到的条纹宽度、条纹间距都越大.［知识深化］1.产生明显衍射现象的条件在障碍物或小孔的尺寸可以跟光的波长相比，甚至比光的波长还要小的时候，就会出现明显的衍射现象.2.三种衍射现象(

5、1)单缝衍射：单色光通过狭缝时，在屏幕上岀现明暗相间的条纹，屮央为亮条纹，中央条纹最宽最亮，其余条纹变窄变暗；白光通过狭缝时，在屏上出现彩色条纹，中央为白条纹.(2)圆孔衍射：光通过小孔(孔很小)时在屏幕上会出现明暗相间的圆坏.(3)泊松亮斑：圆形障碍物的衍射现象.各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射，使影的轮廓模糊不清.若在单色光传播路径中，放一个较小的圆形障碍物，会发现在阴影中心有一个亮斑，这就是著名的泊松亮斑.3.光的衍射现彖和光的直线传播的关系光的直线传播只是一个近似的规律，当光的波长比障碍物或小孔小的多时

6、，光可以看成沿直线传播；当小孔或障碍物尺寸可以跟波长相比，甚至比波长还要小时，衍射现象就I-分明显.［延伸思考］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.【例1】对于单缝衍射现象，下列说法正确的是（）A.缝的宽度〃越小，衍射条纹越亮B.缝的宽度〃越小，衍射现象越明显C.缝的宽度〃越小，光的传播路线越接近直线D.入射光的波长越短，衍射现彖越明显答案B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,

7、衍射现象越明显，选项B对，D错；缝的宽度〃越小，光没有沿直线传播，而是绕过了缝的边缘，传播到相当宽的地方，C错.二、单缝衍射与双缝干涉的比较［导学探究］单缝衍射和双缝干涉得到的都是明暗相间的条纹，如何区别它们？答案它们的主要区别是：单缝衍射的条纹宽度不等，中央最宽，条纹间距不等；双缝干涉的条纹宽度相等，条纹间距相等.［知识深化］单缝衍射与双缝干涉的比较两种现象比较晶单缝衍射双缝干涉不同卢产生条件只要狭缝足够小，任何光都能发生频率相同的两列光波相遇叠加条纹宽度条纹宽度不等，中央条纹最宽条纹宽度相等条纹间距各相邻条纹间

8、距不等各相邻条纹等间距亮度情况屮央条纹最亮，两边变暗条纹清晰，亮度基本相等相同占八成因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条纹的变化缝越窄，条纹宽度、条纹间距越大；波长越长，条纹宽度、条纹间距越大意义都是波特有的现彖，表明光是一种波【例2】如图2所示的4幅明暗相间的条纹，分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光