光的衍射与偏振(选修3-4)分析课件.ppt

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1、第三节光的衍射和偏振光的波动性主讲：曾慎红产生明显衍射现象的条件：障碍物或孔的尺寸比波长小或者跟波长相差不多.回顾——水波的衍射一、光的衍射1、光的衍射：光离开直线路径绕过障碍物，到达阴影里的现象叫做光的衍射现象。2、明显衍射的条件障碍物或狭缝的尺寸比光的波长小或者跟波长相差不多。3、物理意义：光的衍射现象证明光是一种波。激光束（一）、单缝衍射1、单缝衍射条纹特征A、中央亮纹宽而亮．B、两侧条纹亮纹较窄、较暗，且有对称性．单色光狭缝宽度可调光屏2、观察下列衍射图样，分析衍射规律：a、波长一定，单缝越窄中央条纹越宽，条纹间距越大。b、单缝一定，光波波长越大，中央亮纹越宽，条纹间隔越

2、大．c、白光单缝衍射：中央亮条纹为白色，两侧为彩色，且呈外红内紫．红光a=0.8mm红光a=0.4mm蓝光a=0.4mm白光a=0.4mm光的衍射与干涉3、干涉条纹与衍射条纹的区别与联系区别：干涉：等间距明暗相间条纹。衍射：中央亮纹较宽，两边是对称明暗相间的条纹，条纹宽度不等，间距不等。联系：都是明暗相间的条纹，都是由于光的叠加形成S屏上出现光斑，但边缘有些模糊.（二）、圆孔衍射光的衍射光沿直线传播AB1、孔较大时——屏上出现光源倒立的像SAB小孔成像（二）、圆孔衍射2、孔减小时——光沿直线传播S屏上出现衍射图样。AB光的衍射（二）、圆孔衍射3、孔较小时——猜一猜：使太阳光垂直照

3、射到一块遮光板上，板上有可以自由收缩的正方形孔，孔的后面放置一个光屏，在正方形孔逐渐变小直至闭合的过程中，光屏上依次可以看到几种不同的现象，试把下列现象依次排列：A．圆形光斑B．明暗相间的彩色条纹C．变暗消失D．正方形光斑E．正方形光斑由大变小D→E→A→B→C答案：不只是狭缝和圆孔，各种不同形状的物体都能使光发生衍射，以至使影的轮廓模糊不清，其原因是光通过物体的边缘而发生衍射的结果．历史上曾有一个著名的衍射图样——泊松亮斑．(阅读教材)（三）、圆盘衍射泊松亮斑光照到不透明的小圆板上，形成明暗相间的间距不等的同心圆环，在屏上圆板的阴影中心，有一个亮斑，这个亮斑叫“泊松亮斑”想一想

4、：光的干涉现象和衍射现象证明了光是一种波，那么光究竟是横波还是纵波呢？该如何证明呢？二、光的偏振比较这两幅图，说明了什么问题？对我们有什么启发？偏振片由特定的材料制成，它上面有一个特殊的方向（叫做透振方向），只有振动方向与透振方向平行的光波才能通过偏振片．偏振片对光波的作用就像上图中的狭缝对于机械波的作用一样。当只有一块偏振片时，以光的传播方向为轴旋转偏振片，透射光的强度不变．但亮度比没有加偏振片时要暗一些。当加两块偏振片时，透射光的强度比通过一块偏振片时要弱．透振方向平行时，透射光的强度最大．当两块偏振片的透振方向垂直时，透射光的强度最弱，几乎为零.产生上述现象的原因(1)自然

5、光(2)偏振光结论：光的偏振证明了光是一种横波光的偏振现象及其应用如果反射光与折射光之间的夹角恰好是90°，这时，反射光为完全偏振光，折射光为部分偏振光，并且偏振方向互相垂直．两偏振片的透振方向平行放置两偏振片的透振方向垂直放置光的偏振现象有很多应用．如在拍摄日落时水面下的景物、池中的游鱼、玻璃橱窗里的陈列物的照片时，由于水面或玻璃表面的反射光的干扰，常使景像不清楚．如果在照相机镜头前装一片偏振滤光片，让它的透振方向与反射光的偏振方向垂直，就可以减弱反射光而使景像清晰．偏振现象的应用：拍摄（C）用偏光镜消除了反射偏振光（A）玻璃门表面的反光很强（B）用偏光镜减弱了反射偏振光偏光镜

6、头立体电影1、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黑相间的直条纹．B、白光的单缝衍射图样是白黑相间的直条纹．C、光照到不透明小圆盘上出现泊松亮斑，说明发生了衍射．D、光照到较大圆孔上出现大光斑，说明光沿直线传播，不存在光的衍射．AC练一练：2、两个偏振片紧靠在一起将它们放在一盏灯的前面以致没有光通过．如果将其中的一片旋转180度，在旋转过程中，将会产生下述的哪一种现象A、透过偏振片的光强先增强，然后又减少到零B、透过偏振片的光强光增强，然后减少到非零的最小值C、透过偏振片的光强在整个过程中都增强D、透过偏振片的光强先增强，再减弱，然后又增强A练一练：3

7、．对于光的偏振，下列说法正确的是()A．自然光是偏振光B．自然光通过偏振片后成为偏振光C．偏振光不能再通过偏振片D．如果偏振片的透振方向与偏振光的振动方向垂直，偏振光不能透过偏振片BD练一练：作业：1、观看视频光的单缝衍射，圆孔衍射，泊松亮斑。2、完成优化设计本节习题。谢谢观看！说起泊松亮斑还真是有第点儿意思。在经典物理学时期，关于光的本性有两种观点，即波动论和粒子论（当然现在已经知道其实是波粒二象性了）。而数学家泊松是坚定的粒子论者，他对光的波动说很不屑。我们知道，波是可以产生