5　光的衍射.ppt

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1、第五节　光的衍射和偏振第十三章　光学习目标1.认识光的衍射现象和偏振现象，知道光波是一种横波．2．知道光产生明显衍射的条件及衍射图样的特点．3．知道偏振光和自然光的区别，知道偏振现象的一些简单应用．第十三章　光一、光的衍射1．产生明显衍射现象的条件：障碍物或孔的尺寸比波长小或跟波长差不多．2．几种不同的衍射现象(1)单缝衍射①现象用平行单色光照射狭缝，当狭缝较____时，在屏上产生一条宽度与狭缝相当的亮线．当狭缝调至足够_____时，屏上出现的亮线尽管亮度变暗，但宽度反而变宽了．当光在透过足够窄的狭缝时，会绕过缝的边缘传播

2、到相当宽的地方．②衍射条纹的特点中央条纹___________，离中央条纹越远，亮条纹的宽度越窄，亮度越_____．狭缝越窄，中央亮条纹越_____．宽窄最宽、最亮小宽(2)圆孔衍射①现象用点光源照射直径足够小的圆孔时，在屏上光能到达的范围会远远超过沿直线传播所应照亮的区域．②衍射图样的特点明暗相间的_______条纹，中央为______亮斑．(3)泊松亮斑——障碍物的衍射①现象用平行光照射一个不透光的小圆盘时，在圆盘阴影中心出现一个亮斑．②衍射图样特点圆形阴影中心有____，与小孔衍射图样有明显区别．圆形较大亮点[判一判

3、]1.(1)白光通过盛水的玻璃杯，在适当的角度，可看到彩色光，是光的衍射现象．()(2)菜汤上的油花呈现彩色，是光的折射现象．()(3)隔着帐幔看远处的灯，见到灯周围辐射彩色的光芒，是光的干涉现象．()提示：(1)×(2)×(3)×二、衍射光栅1．衍射光栅的结构：由许多_______的狭缝________地排列起来形成的光学元件．2．衍射图样的特点：与单缝衍射相比，衍射条纹的宽度______，亮度________．3．衍射光栅的种类：反射光栅、透射光栅．等宽等距离变窄增加三、光的偏振1．光的干涉和衍射现象说明光具有____

4、_____，光的偏振现象说明光是________．2．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，只有沿这个方向振动的光波才能通过偏振片，这个方向叫做___________，偏振片对光波的作用就像狭缝对于机械波的作用一样．波动性横波透振方向3．光的分类(1)自然光：太阳、电灯等普通光源发出的光，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_______都相同．(2)偏振光①自然光通过偏振片(叫做起偏器)之后，只有振动方向与偏振片的透振方向_____的光波才能顺利通过．也就是说，通过偏

5、振片的光波，在垂直于传播方向的平面上，沿着________的方向振动．②平时看到的绝大部分光，都是不同程度的_____光，自然光在玻璃、水面等表面反射时，反射光和折射光都是_____光，入射角变化时偏振的程度也会变化．强度一致某个特定偏振偏振4．偏振现象的应用(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片．(2)数字式电子表、空调遥控器、数字式调谐收音机、计算器、数字多用表、带液晶显示的玩具等，它们的液晶显示器都用到了偏振现象．[想一想]2.为什么戴上偏振片眼镜时，可以清楚地看到水中的鱼？提示：由于水

6、面反射的光对人眼产生干扰，使人不能清楚地看到水下的物体，从水面反射的光中包含有很多偏振光，偏振片眼镜可不让这些偏振光进入眼睛，则水中的游鱼可以比较清楚地被看到.三种衍射图样的比较2．圆孔衍射图样(1)中央是大且亮的圆形亮斑，周围分布着明暗相间的同心圆环，且越靠外，圆形亮条纹的亮度越弱，宽度越小．(2)只有圆孔足够小时，才能得到明显的衍射图样．在圆孔由较大直径逐渐减小的过程中，光屏依次得到几种不同现象——圆形亮斑(光的直线传播)、光源的像(小孔成像)、明暗相间的圆环(衍射图样)、完全黑暗．(3)用不同色光照射圆孔时，得到的衍

7、射图样的大小和位置不同，波长越大，中央圆形亮斑的直径越大．(4)白光的圆孔衍射图样中，中央是大且亮的白色光斑，周围是彩色同心圆环．(5)圆孔越小，中央亮斑的直径越大，同时亮度越弱．3．不透明小圆板的衍射图样(1)泊松亮斑图样中的亮环或暗环间距随半径增大而减小，如图所示．(2)与圆孔衍射图样比较①均是明暗相间的圆形条纹，中心均有亮斑．②圆孔衍射图样中心亮斑较大，而泊松亮斑较小．③圆孔衍射图样中亮环或暗环间距随半径增大而增大，圆板衍射图样中亮环或暗环间距随半径增大而减小．特别提醒：(1)单缝衍射可以理解为若干个干涉，从而理解条

8、纹相间排列．(2)光波的波长增大，衍射条纹、干涉条纹的宽度都变大．(3)复色光的衍射或干涉图样，可认为各单色光单独衍射或干涉所成图样的叠加．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红暗相间的直条纹C．光照到不透明小圆盘上出现泊松亮斑，说明发生