人教版選修34光的偏振 學(xué)案.doc

13.5光的衍射13.6光的偏振 導(dǎo)學(xué)案光的衍射預(yù)習(xí)1定義：光通過很小的狹縫(或圓孔)時，明顯地偏離了直線傳播的方向，在屏上應(yīng)該出現(xiàn)陰影的區(qū)域出現(xiàn)明條紋或亮斑，應(yīng)該屬于亮區(qū)的地方也會出現(xiàn)暗條紋或暗斑的現(xiàn)象2衍射圖象：衍射時產(chǎn)生的明暗條紋或光環(huán)3單縫衍射：單色光通過狹縫時，在屏幕上出現(xiàn)明暗相間的條紋，中央為亮條紋，中央條紋最寬最亮，其余條紋變窄變暗；白光通過狹縫時，在屏上出現(xiàn)彩色條紋，中央為白條紋4圓孔衍射：光通過小孔時(孔很小)在屏幕上會出現(xiàn)明暗相間的圓環(huán)5泊松亮斑：障礙物的衍射現(xiàn)象在單色光傳播途中，放一個較小的圓形障礙物，會發(fā)現(xiàn)在陰影中心有一個亮斑，這就是著名的泊松亮斑6衍射光柵(1)結(jié)構(gòu)由許多等寬的狹縫等距離排列起來形成的光學(xué)儀器(2)衍射圖樣特點與單縫衍射相比，衍射條紋的寬度變窄，亮度增加1白光通過盛水的玻璃杯，在適當(dāng)?shù)慕嵌?，可看到彩色光，是光的衍射現(xiàn)象()2菜湯上的油花呈現(xiàn)彩色，是光的折射現(xiàn)象()3用兩支圓柱形鉛筆并在一起，形成一個狹縫，使狹縫平行于日光燈，會看到彩色的衍射條紋()1白光經(jīng)單縫衍射和雙縫干涉產(chǎn)生的條紋有什么共同特點？【提示】都是中央為白色條紋，兩側(cè)為彩色條紋2光遇到小孔、單縫或障礙物時，衍射現(xiàn)象可能發(fā)生，也可能不發(fā)生，這種說法對嗎？【提示】不對光遇到小孔、單縫或障礙物時，衍射現(xiàn)象只有明顯與不明顯之分，無發(fā)生與不發(fā)生之別1產(chǎn)生明顯衍射的條件障礙物的尺寸可以跟光的波長相近或比光的波長還要小時能產(chǎn)生明顯的衍射對同樣的障礙物，波長越長的光，衍射現(xiàn)象越明顯；對某種波長的光，障礙物越小，衍射現(xiàn)象越明顯由于波長越長，衍射性越好，所以觀察到聲波的衍射現(xiàn)象就比觀察到光波的衍射現(xiàn)象容易得多2三種不同的衍射現(xiàn)象及特點(1)單縫衍射現(xiàn)象：如圖1351所示，點光源s發(fā)出的光經(jīng)過單縫后照射到光屏上，若縫較寬，則光沿直線傳播，傳播到光屏上的ab區(qū)域；若縫足夠窄，則光不再沿直線傳播而是傳到幾何陰影區(qū)，在aa，bb區(qū)出現(xiàn)亮暗相間的條紋，即發(fā)生了衍射現(xiàn)象圖1351單縫衍射圖樣的四個特點：a中央條紋亮而寬；b兩側(cè)亮條紋具有對稱性，亮條紋寬度逐漸變窄，亮度逐漸減弱；c波長一定時，單縫窄的中央條紋寬，條紋間距大，單縫不變時，光波波長大的中央條紋寬，條紋間距大；d白光的單縫衍射條紋中央為白色亮條紋，兩側(cè)為彩色條紋，且外側(cè)呈紅色，靠近白色亮條紋的內(nèi)側(cè)為紫色(2)圓孔衍射現(xiàn)象：圓孔衍射如圖1352所示，當(dāng)擋板ab上的圓孔較大時，光屏上出現(xiàn)如圖1353甲所示的情形，光沿直線傳播，無明顯衍射現(xiàn)象發(fā)生；當(dāng)擋板ab上的圓孔很小時，光屏上出現(xiàn)如圖1353乙所示的衍射圖樣，出現(xiàn)亮、暗相間的圓環(huán)圖1352圖1353圓孔衍射圖樣的兩個特點a單色光的圓孔衍射圖樣中央亮圓的亮度大，外面是明暗相間的不等距的圓環(huán)越向外，亮環(huán)亮度越低b白光的圓孔衍射圖樣中央亮圓為白色，周圍是彩色圓環(huán)(3)泊松亮斑障礙物的衍射現(xiàn)象現(xiàn)象：各種不同形狀的障礙物也能使光發(fā)生衍射，使影的輪廓模糊不清若在單色光傳播途中，放一個較小的圓形障礙物，會發(fā)現(xiàn)在陰影中心有一個亮斑，這就是著名的泊松亮斑障礙物的衍射圖樣的特點圓形陰影中心有一亮斑，與小孔衍射圖樣有明顯區(qū)別1在單縫衍射實驗中，下列說法正確的是() a將入射光由黃光換成綠光，衍射條紋間距變窄b使單縫寬度變小，衍射條紋間距變窄c換用波長較長的光照射，衍射條紋間距變寬d增大單縫到屏的距離，衍射條紋間距變寬e條紋間距與單縫到屏的距離無關(guān)【答案】acd2如圖1354甲、乙所示，是單色光通過窄縫后形成明暗相間的兩種條紋圖樣_為單縫衍射的圖樣，_為雙縫干涉的圖樣圖1354【答案】甲乙區(qū)分雙縫干涉條紋與單縫衍射條紋的方法(1)根據(jù)條紋的寬度區(qū)分：雙縫干涉的條紋是等寬的，條紋間的距離也是相等的；而單縫衍射的條紋，中央亮條紋最寬，兩側(cè)的條紋變窄(2)根據(jù)亮條紋的亮度區(qū)分：雙縫干涉條紋，從中央亮紋往兩側(cè)亮度變化很小；而單縫衍射條紋中央亮紋最亮，兩側(cè)的亮紋逐漸變暗光的偏振預(yù)習(xí)偏振現(xiàn)象只有沿偏振片的“透振方向”振動的光波才能通過偏振片結(jié)論偏振現(xiàn)象表明光是一種橫波偏振光的形成(1)自然光通過偏振片后得到偏振光(2)自然光在介質(zhì)表面反射時，反射光和折射光都是偏振光偏振現(xiàn)象的應(yīng)用(1)照相機鏡頭前(2)電子表的液晶顯示1凡是波都有偏振現(xiàn)象()2反射可以引起自然光的偏振()3拍攝水中游魚時，在鏡前裝一偏振片是利用光的偏振現(xiàn)象()1自然光和偏振光的主要區(qū)別是什么？【提示】在垂直于傳播方向的平面內(nèi)，自然光沿所有方向振動，偏振光沿某一特定方向振動2自然光經(jīng)水面反射的光一定是偏振光嗎？【提示】經(jīng)水面反射和折射的光都是偏振光1橫波、縱波的判斷方法直接看質(zhì)點的振動方向與傳播方向的關(guān)系若互相垂直為橫波；若在同一直線上為縱波這種方法適用于看得見質(zhì)點振動方向的機械波2偏振片偏振片由特定的材料制成，每個偏振片都有一個特定的方向，只有沿著這個方向振動的光波才能通過偏振片，這個方向叫做透振方向偏振片對光波的作用就像狹縫對機械波的作用一樣3自然光和偏振光的比較自然光偏振光成因從光源(如太陽、電燈等)直接發(fā)出的光自然光通過偏振片后就變成了偏振光，反射光、折射光均為偏振光振動方向在垂直于傳播方向的平面內(nèi)，沿著各個方向振動在垂直于傳播方向的平面內(nèi)，并且只有一個振動方向3.在垂直于太陽光的傳播方向前后放置兩個偏振片p和q，在q的后邊放上光屏，如圖1355所示，則下列說法正確的是()圖1355aq不動，旋轉(zhuǎn)偏振片p，屏上光的亮度不變bq不動，旋轉(zhuǎn)偏振片p，屏上光的亮度時強時弱cp不動，旋轉(zhuǎn)偏振片q，屏上光的亮度不變dp不動，旋轉(zhuǎn)偏振片q，屏上光的亮度時強時弱e偏振現(xiàn)象表明光是橫波【答案】bde4電子表的顯示屏利用了液晶的旋光性，當(dāng)液晶上不加電壓時，偏振光通過液晶時偏振方向會旋轉(zhuǎn)90，這就是液晶的旋光性；如果在液晶上加上電壓，則旋光性消失有一種電子表的顯示屏是透明的，而在顯示數(shù)字的筆畫處不透光，則上下兩個偏振片的透振方向相互_；筆畫處為_電極，因此加上電壓時變?yōu)開的. 【導(dǎo)學(xué)號：23570109】【答案】垂直透明不透明5在拍攝日落時水面下的景物時，應(yīng)在照相機鏡頭前裝一個偏振片，其目的是什么？【答案】減弱反射光，從而使景物的像清晰1偏振片是由特定的材料制成的，每