高中物理 第十三章 光 第4课时 光的衍射 光的偏振学案 新人教版选修3-4-新人教版高二选修3-4物理学案VIP免费

第4课时光的衍射光的偏振[研究选考·把握考情]知识内容光的衍射、光的偏振考试要求加试b教学要求1.了解光的衍射现象，知道衍射条纹的特点2.知道光产生明显衍射现象的条件3.会用激光笔和光传感器做单缝衍射实验4.能区分干涉条纹和衍射条纹5.知道光的偏振现象6.了解自然光与偏振光的区别7.了解光的偏振的简单应用8.知道光的偏振现象证明了光是横波说明1.不要求讨论衍射光栅2.不要求讨论立体电影和液晶显示屏的原理知识点一光的衍射[基础梳理]1.用平行光照射狭缝，当缝很窄时，光没有沿直线传播，它绕过了缝的边缘，传播到了相当宽的地方。这就是光的衍射现象。2.发生明显衍射现象的条件：在障碍物的尺寸可以跟光的波长相比，甚至比光的波长还小的时候，衍射现象十分明显。3.各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射，致使影的轮廓模糊不清，出现明暗相间的条纹。[要点精讲]衍射图样的特点(1)单缝衍射：①单色光通过狭缝时，在屏幕上出现明暗相间的条纹，中央为亮条纹。中央条纹最宽最亮，两侧的亮纹逐渐变暗变窄；白光通过狭缝时，在屏上出现彩色条纹，中央为白色条纹。②波长一定时，单缝窄的中央条纹宽，各条纹间距大；单缝不变时，光波波长大的中央条纹宽，条纹间距大。(2)圆孔衍射：光通过小孔(孔很小)时，在光屏上出现明暗相间的圆环。如图1所示。图1(3)圆板衍射(泊松亮斑)①若在单色光(如激光)传播途中放一个较小的圆形障碍物，会发现在影的中心有一个亮斑，这就是著名的泊松亮斑。衍射图样如图2所示。图2②中央是亮斑，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。【例1】在单缝衍射实验中，下列说法正确的是()A.将入射光由黄光换成绿光，衍射条纹间距变窄B.使单缝宽度变小，衍射条纹间距变窄C.换用波长较长的光照射，衍射条纹间距变宽D.增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距变宽解析当单缝宽度一定时，波长越长，衍射现象越明显，即光偏离直线传播的路径越远，条纹间距也越大，A，C正确；当光的波长一定时，单缝宽度越小，衍射现象越明显，条纹间距越大，B错误；光的波长一定、单缝宽度也一定时，增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距也会变宽，D正确。答案ACD知识点二衍射光栅[基础梳理]1.构成：由许多等宽的狭缝等距离排列起来形成的光学仪器。2.增加狭缝的个数，衍射条纹的宽度变窄，亮度增加。3.种类：透射光栅和反射光栅。[即学即练]关于衍射光栅，下列说法正确的是()A.衍射光栅是由许多等宽度的狭缝组成的B.衍射光栅分为透射光栅和反射光栅两类C.透射光栅中刻痕的部分相当于透光的狭缝D.透射光栅中未刻痕的部分相当于透光的狭缝解析对于透射光栅来说，当光照到刻痕上时，由于光发生漫反射而不能透过，故选项C错误，A、B、D正确。答案ABD知识点三光的偏振[基础梳理]1.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，只有沿着这个方向振动的光波才能顺利通过偏振片，这个方向叫做“透振方向”。2.自然光和偏振光(1)自然光：太阳、电灯等普通光源发出的光，包含着在垂直传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿各个方向振动的光波的强度都相同。这种光是“自然光”。(2)偏振光：在垂直于传播方向的平面上，只沿着某个特定的方向振动，这种光叫做偏振光。3.光的偏振现象表明光是一种横波。4.偏振现象应用：照相机镜头前的偏振滤光片、电子表的液晶显示等。[要点精讲]1.偏振片上的“狭缝”表示透振方向，而不是刻上的真实狭缝。2.只要光的振动方向不与透振方向垂直，都可以不同程度地通过偏振片，不过强度要比振动方向与透振方向平行的光弱一些。3.自然光和偏振光自然光偏振光光的来源直接从光源发出的光自然光通过偏振片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相同在垂直于光的传播方向的平面内，光振动沿某一特定方向(与偏振片透振方向一致)举列太阳、电灯、蜡烛火焰等直接发出的光自然光在介质表面反射和折射形成的光4.偏振现象的应用举例(1)在摄影中的应用：在镜头前安装一片偏振滤光片，可以阻挡反射光进入镜头。(2)电子表的液晶显示屏：在两块透振方向垂直的偏振片当中插进一个液晶盒，...