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《2020_2021学年高中物理第五章光的波动性3_4光的衍射与偏振激光课件教科版选修3_4202103252230.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、3.光的衍射与偏振4.激 光必备知识·自主学习一、光的衍射1.定义:光通过很小的狭缝(或圆孔)时,明显地偏离了_____________的方向,在屏上应该出现阴影的区域出现明条纹或亮斑,应该属于亮区的地方也会出现_________________的现象。2.衍射图像:衍射时产生的_____________或光环。3.单缝衍射:单色光通过狭缝时,在屏幕上出现_________相间的条纹,中央为_______条纹,中央条纹最_______最亮,其余条纹变_______变暗;白光通过狭缝时,在屏上出现__
2、_______条纹,中央为_______条纹。直线传播暗条纹或暗斑明暗条纹明暗亮宽窄彩色白4.圆孔衍射:光通过小孔时(孔很小)在屏幕上会出现_________相间的圆环。5.泊松亮斑:障碍物的衍射现象。在单色光传播途中,放一个较小的圆形障碍物,会发现在阴影中心有一个________,这就是著名的泊松亮斑。明暗亮斑【情境思考】衍射和干涉条纹都是明暗相间的,所以二者是一样的,对吗?提示:不一样。衍射条纹是中间最宽、最亮,从中央向两侧逐渐变窄、变暗;干涉条纹是等间距的条纹,即宽度和亮度相同。二、光的偏振1.
3、偏振现象:当狭缝的方向与绳的振动方向_________时,绳上横波可以传过去;当狭缝的方向与绳的振动方向_________时,绳上横波不能通过。2.偏振片:用特定材料制成,它有一个特殊的方向叫透光方向,只有光振动方向与透光方向_________的光波才能通过偏振片。相同垂直平行3.光的分类:(1)偏振光:理论证明电磁波是_________,光是___________,光振动的方向与传播方向_________,如果光振动的方向限在一个平面,这种光叫_____________。(2)自然光:太阳、电灯等普
4、通光源发出的光,是由大量的、振动方向不同而_____________的线偏振光组成的。(3)光的偏振现象证明光是_________。横波电磁波垂直线偏振光互不相干横波【易错辨析】(1)自然光与偏振光之间可以相互转化。()(2)偏振现象说明光波属于横波。()(3)只有利用偏振片才能获得偏振光。()提示:(1)×。自然光经过偏振片后可以变成偏振光,但偏振光无法重新变成自然光。(2)√。光波能够发生偏振现象,只有横波才有偏振现象。(3)×。光源发出的光线经过介质反射和折射后也可变为偏振光。三、激光1.激光的
5、特性:激光具有_________大、_________性好、单色性好、___________好、覆盖波段宽而且可调谐的特点。2.激光的应用:激光加工、激光全息照相、_____________、_____________、激光医学、激光照排、光盘等。强度方向相干性激光检测激光通信【情境思考】激光由于方向性强,所以能发生干涉现象,这种说法正确吗?提示:不正确。激光由于单色性好,所以才能发生干涉现象。关键能力·合作学习知识点一 衍射图样的特点比较问题探究:如图所示是几种常见的光的衍射现象,请问:单色光的衍射
6、图样与单色光的双缝干涉图样有何不同?提示:单色光的双缝干涉图样条纹间距和条纹宽度均相等,而单色光的衍射图样条纹间距和条纹宽度均不相等。【核心归纳】1.三种衍射图样比较:(1)单缝衍射图样。①中央条纹最亮,越向两边越暗;条纹间距不等,越靠外,条纹间距越小,中央条纹最宽,两边条纹宽度变窄。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,入射光波长越大,单缝越窄,中央亮条纹的宽度及条纹间距就越大。④用白光做单缝衍射实验时,中央亮条纹是
7、白色的,两边是彩色条纹,中央亮条纹仍然最宽最亮。(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,如图所示。②圆孔越小,中央亮斑的直径越大,同时亮度越弱。③用不同色光照射圆孔时,得到的衍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,光屏上依次得到几种不同的现象——圆形亮斑(光的直线
8、传播)、光源的像(小孔成像)、明暗相间的圆环(衍射图样)。(3)不透明的小圆板衍射图样(泊松亮斑)。①中央是亮斑。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。③周围的亮环或暗环间距随半径增大而减小。2.单缝衍射与双缝干涉的比较:提醒:(1)衍射现象是否明显方面:入射光波长越大,障碍物、小孔和狭缝的尺寸越小,衍射现象越明显。(2)衍射条纹的亮度方面:小孔和狭缝的尺寸越小,衍射条纹的亮度越小。【典例示范】【典例】(多选)(
