高二物理13.5__光的衍射、偏振现象

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光的衍射和光的偏振

光的衍射和光的偏振一、光的衍射光的衍射是光线遇到障碍物或通过狭缝时出现弯曲、扩散的现象。

光线传播时会受到物体的干扰，使光线发生弯曲并在阻隔物后形成衍射图样。

这种现象可以用海森堡原理来解释，即在有限的时间内，光线的位置和速度无法同时确定，因而光线在传播过程中会出现分散和散射的情况。

1. 衍射的条件光的衍射需要满足以下两个条件：a) 光波的波长与被衍射物体的尺寸相当；b) 光波遇到的物体具有透明性。

2. 衍射的特点光的衍射具有以下特点：a) 光的衍射发生时，光线会改变方向，并形成暗纹和亮纹的衍射图样；b) 衍射图样的形状与衍射光的波长和衍射物体的形状有关；c) 大尺寸的物体能够产生宽衍射纹，小尺寸的物体则产生窄衍射纹。

3. 应用衍射现象在日常生活和科学研究中有着广泛的应用。

例如：a) 衍射技术在天文观测中被用来研究恒星的性质和行星的轨道；b) 衍射现象也被应用于显微镜和望远镜的设计，提高光学仪器的分辨率；c) 衍射技术在数字图像处理和光学信息存储等领域起着重要作用。

二、光的偏振光的偏振是指光波中的电磁振动仅在一个特定方向上进行的现象。

在自然光中，光波的电场矢量在垂直于传播方向的平面上振动，可以沿任意方向传播。

而偏振光则限制了电场矢量的振动方向。

1. 光的偏振现象当光通过偏振片或晶体等介质时，会发生偏振现象，使光的电场矢量只在某一特定方向上振动。

根据振动方向的不同，光的偏振可分为线偏振光、圆偏振光和椭偏振光。

2. 偏振的方式光的偏振可以通过以下几种方式实现：a) 自然光经过滤波器或反射器等产生偏振光；b) 通过物质的吸收、散射或反射，使特定方向的电场分量占优势而产生偏振光；c) 通过偏振器材料的特殊结构，例如偏振片或偏光棱镜等。

3. 应用光的偏振在生活和科学研究中有着广泛的应用。

例如：a) 偏振片被广泛应用于太阳镜、墨镜等眼镜制品，以防止强光的干扰；b) 偏振光在显微镜和光学显微镜中用于观察材料的结构和性质；c) 光的偏振还广泛应用于通信、显示技术和激光器等领域。

光的衍射与偏振

光的衍射与偏振光是一种电磁波，具有波粒二象性。

在传播的过程中，光会经历一系列的现象和效应，其中包括衍射和偏振。

一、光的衍射光的衍射是光波在通过狭缝或物体边缘时发生偏折的现象。

衍射可以解释许多日常观察到的现象，比如水波传播时通过狭缝后波纹的扩散现象。

光的衍射也是波动光学的基本现象之一。

衍射的程度受到波长和衍射物体尺寸的影响。

当波长与物体尺寸相当或物体尺寸较小时，衍射效应较明显。

衍射现象的具体表现形式有：1. 单缝衍射：当光波通过一个狭缝时，光波会在狭缝边缘发生衍射，形成一系列亮暗相间的衍射条纹。

2. 双缝干涉衍射：当光波通过两个狭缝时，光波会在两个狭缝间发生干涉和衍射，产生一系列明暗相间、间隔均匀的干涉条纹。

这是由于两个狭缝形成的光波在空间中叠加干涉的结果。

3. 点源衍射：一个点光源通过狭缝后，光波会在狭缝边缘发生衍射，形成一个中央明亮的点，周围逐渐变暗的衍射图样。

衍射现象的研究不仅在光学领域中有重要应用，也在其他领域中有广泛影响，比如衍射光栅在光谱分析中的应用。

二、光的偏振光的偏振是光波的振动方向限制在一个平面上的现象。

光的偏振可以通过一些材料或器件来实现，一般分为线偏振和圆偏振两种形式。

1. 线偏振：线偏振光的振动方向限制在一个平面上，可以通过偏振片或波片等器件来实现。

线偏振光可以用于许多应用，比如液晶显示器中的偏振片，可以使特定方向的光线透过，从而显示出具体的图像和信息。

2. 圆偏振：圆偏振光的振动方向沿着一个圆弧运动，可以通过偏振片和波片的组合来实现。

圆偏振光在光学显微镜和激光器等领域有着广泛的应用。

光的偏振现象在许多领域中起着重要的作用，例如光学通信中的光纤偏振特性的研究。

总结光的衍射和偏振是光学中的重要现象。

衍射是光波在通过狭缝或物体边缘时发生偏折的现象，可以解释波动现象，如光的干涉。

偏振是光波的振动方向限制在一个特定平面上的现象，可以通过适当的器件来实现。

光的衍射和偏振在许多应用中都起着关键的作用，对于深入理解光的性质和应用具有重要意义。

高二物理光的衍射

补充：衍射光栅
• 如果增加狭缝的个数，衍射条纹宽度变窄，亮度将增加。 • 看课本教材
双缝干涉图样
单色激光束双缝
S1Βιβλιοθήκη 暗条纹的中心线暗条纹的中心线亮条纹的中心线亮条纹的中心线
S2
图样有何特征？屏明暗相间等间距中央亮条纹
雨后出现在天空中的彩虹
花园里喷淋器旁的彩虹
；恒耀娱乐恒耀娱乐公司； 2019.1
• ●教学重点 • 单缝衍射实验和圆孔衍射实验的观察以及产生明显衍射现象的条件. • ●教学难点 • 衍射条纹成因的初步说明. • ●教学方法 • 1.通过机械波衍射现象类比推理，提出光的衍射实验观察设想. • 2.通过观察分析实验，归纳出产生明显衍射现象的条件以及衍射是光的波动性的表现. • 3.通过对比认识衍射条纹的特点及变化，加深对衍射图象的了解.
1.在观察光的衍射现象的实验中,通过紧靠眼睛的卡尺测脚形成的狭缝,观看远处的日光灯管或线状白炽灯丝(灯管或灯丝都要平行于狭缝),可以看到【 C 】 A.黑白相间的直条纹 B.黑白相间的弧形条纹 C.彩色的直条纹 D.彩色的弧形条纹.
4.如图所示是用游标卡尺两测脚间的狭缝观察日光灯光源时所看到的四个现象. 当游标卡尺两测脚间的狭缝宽度从 0.8mm逐渐变小时,所看到的四个图像的顺序是 . abcd
复习:
• 1.什么是波的衍射现象? • 波饶过障碍物继续向前传播的现象 • 2.发生明显衍射的条件? • 障碍物或孔的尺寸比波长小或差不多
水波的衍射
S1
• 既然光是一种波,为什么我们日常生活中观察不到光的衍射现象,而常常看到的是光沿着直线传播的呢?
光的直线传播
S
光的衍射

【最新人教版】【人教版】(高考)高中物理(选修3-4)：13.5《光的衍射》精品教案(含答案)

课时13.5光的衍射1.观察光的衍射现象,知道什么是光的衍射及产生明显衍射现象的条件。

2.能用衍射知识对生活中的现象进行分析和解释。

3.初步了解衍射光栅。

重点难点:衍射实验现象的观察以及产生明显衍射现象的条件和衍射条纹与干涉条纹的区别。

教学建议:光的衍射进一步证明了光具有波动性。

教学中,要让学生思考一般情况下不容易观察到光的衍射现象的原因,而后再观察衍射实验,来说明衍射现象以及发生衍射现象的条件。

教学过程中,可以通过复习机械波衍射的知识,来加深对光的衍射的理解。

还可以借助多媒体技术把衍射现象展示给学生,引发学生的兴趣和思考。

导入新课:蜡烛照到可调节孔大小的挡板上,当孔较大时光沿直线传播,在光屏上形成类似孔的亮斑;当孔变得较小时,则屏上形成烛焰的像;当孔再变小时,在屏上形成比孔大许多的模糊区域,这是为什么呢?你能解释吗?1.光的衍射(1)衍射现象:用单色平行光照射狭缝,当缝比较宽时,光沿着①直线通过狭缝,在狭缝后光屏上产生一条与缝宽②相当的亮条纹;当将缝调到很窄时,尽管亮条纹的③亮度有所降低,但是④宽度反而增大了,这表明光经过较窄的单缝时,并没有沿⑤直线传播,而是绕过了单缝的边缘传播到了更宽的空间,这就是光的衍射现象。

(2)常见的几种衍射:⑥单缝衍射、⑦圆孔衍射和泊松亮斑(圆屏衍射)。

(3)产生明显衍射的条件:障碍物、孔或狭缝的尺寸与光的波长⑧差不多,或比光的波长⑨小。

2.衍射光栅(1)定义:由许多⑩等宽的狭缝等距离地排列起来形成的光学元件叫衍射光栅。

(2)原理:增加狭缝的个数,衍射条纹的宽度将变窄,亮度将增加。

(3)分类:衍射光栅通常分为透射光栅和反射光栅两种。

1.光的衍射是不是说明光不能沿直线传播?解答:光的衍射与直线传播是在不同条件下的表现,都是正确的。

2.光的衍射能证明光的哪种学说是正确的?解答:波动说。

3.衍射现象中,如果增加狭缝的个数有什么现象?解答:衍射条纹的宽度将变窄,亮度将增加。

高中物理新选修课件光的衍射和偏振

二者关系总结归纳
衍射和偏振的联系
衍射和偏振的区别
衍射和偏振是光传播过程中的两种重要现象，它们之间存在密切的联系。衍射会引起光的偏振状态发生变化，而偏振光在衍射过程中也会表现出特殊的性质。
衍射是光在传播过程中遇到障碍物或小孔时产生的弯曲现象，而偏振则是光波中电场向量的振动方向对于光的传播方向的不对称性。虽然它们之间存在联系，但衍射和偏振是两种不同的物理现象。
研究意义和应用价值
对衍射和偏振的深入研究有助于我们更好地理解光的本质和传播规律，为光学、物理学以及相关领域的研究和应用提供重要的理论支持和实践指导。例如，在光学仪器设计、光通信、光信息处理等领域，合理利用衍射和偏振的原理和技术可以提高系统的性能和稳定性。
04
实验设计与操作指南
实验目的和原理介绍
实验步骤详细指导
01
偏振实验步骤
02
03
04
1. 打开激光器，将偏振片放置在激光器出射光路上。
2. 旋转偏振片，观察光屏上的光斑变化，记录不同透振方
向下的光强变化。理。
数据记录和处理方法
数据记录
在实验过程中，需要详细记录实验条件（如缝隙宽度、偏振片角度等）、观察到的现象（如光斑形状、光强变化等）以及测量得到的数据（如光强分布曲线、透射光强等）。建议使用表格或图表形式进行记录，以便后续分析处理。
偏振现象应用举例
• 摄影：在摄影镜头前装上一个偏振滤光片，利用光的偏振原理，当偏振滤光片的透振方向与反射光的偏振方向垂直时，反射光不能通过偏振滤光片，从而减弱了反射光的影响。
• 液晶显示：液晶显示用到了光的偏振现象。两块透振方向相互垂直的偏振光片当中插进一个液晶盒，盒内液晶层的上下是透明的电极板，它们刻成了数字笔画的形状。外界的自然光通过第一块偏振光片后，成了偏振光。若在两片电极板上加上适当的电压，其中液晶内与其长轴方向一致的分子按电压的大小重新排列，随着液晶的旋转，液晶盒两板的透振方向也发生旋转。这样，从入射的偏振光中能通过液晶盒的光就从一个值变化到另一个值。采用RGB（红绿蓝）颜色来显示数字和图像。

13-5、13-6 光的衍射、光的偏振

第5节光的衍射第6节光的偏振学习目标：1.知道光的衍射现象，知道产生明显衍射现象的条件.2.知道单缝、圆孔、原板衍射条纹的特点，了解衍射光栅.3.知道光的偏振现象，知道光是横波.4.知道偏振光和自然光的区别，能运用偏振知识来解释生活中的一些常见光学现象．一、光的衍射和衍射光栅[课本导读]预习教材第59页～第61页”光的衍射和衍射光栅“部分，请同学们关注以下问题：1．什么是光的衍射？常见的光的衍射现象有哪些？各有什么特点？2．产生明显衍射的条件是什么？3．光的衍射现象和光的直线传播的关系是什么？4．衍射光栅的结构和特点是什么？有哪些种类？[知识识记]1．光的衍射现象光在传播过程中，遇到障碍物或小孔时，光将偏离直线传播的途径而绕到障碍物后面传播的现象．2．常见的光的衍射现象(1)单缝衍射：单色光通过狭缝时，在屏幕上出现明暗相间的条纹，中央为亮条纹且中央条纹最宽最亮，其余条纹变窄变暗；白光通过狭缝时，在屏上出现彩色条纹，中央为白色条纹．(2)圆孔衍射：光通过小孔时(孔很小)在屏上会出现明暗相间的圆环．(3)泊松亮斑——障碍物的衍射现象各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射，使影的轮廓模糊不清．若在单色光传播途中，放一个较小的圆形障碍物，会发现在阴影中心有一个亮斑，这就是著名的泊松亮斑．3．产生明显衍射现象的条件在障碍物或小孔的尺寸可以跟光的波长相比，甚至比光的波长还要小．4．光的衍射现象和光的直线传播的关系光的直线传播只是一种特殊情况，当光的波长比障碍物或孔小得多时，光可以看成沿直线传播；在孔或障碍物尺寸可以跟光的波长相比，甚至比光的波长还要小时，衍射现象就十分明显．5．衍射光栅(1)衍射光栅的结构和特点：由许多等宽的狭缝等距离地排列起来形成的光学元件．狭缝的个数越多，衍射条纹的宽度越窄，亮度越大．(2)衍射光栅的种类：反射光栅、透射光栅．二、光的偏振[课本导读]预习教材第63页～第65页“光的偏振”请同学们关注以下问题：1．什么是自然光？什么是偏振光？2．偏振现象是哪种波(横波或纵波)特有的现象？3．偏振现象有哪些应用？[知识识记]1．偏振现象(1)自然光：由太阳、电灯等普通光源发出的光，它包含着在垂直于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．(2)偏振光：自然光垂直透过某一偏振片后，在垂直于传播方向的平面上，沿着某一特定方向振动的光．自然光在玻璃、水面、木质桌面等表面的反射光和折射光都是偏振光，入射角变化时偏振的程度也有所变化．(3)只有横波才有偏振现象．2．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滤光片，让它的透振方向与反射光的偏振方向垂直，减弱了反射光进入镜头．(2)电子表的液晶显示屏：在两块透振方向互相垂直的偏振片当中插进一个液晶盒，液晶具有各向异性的属性，特别是当偏振光经过液晶时，其振动方向会旋转90°，利用这种特性控制光通过或不通过，从而显示数字的形状．1．单色光通过狭缝时，屏上的亮条纹等间距．()[答案]×2．白色光通过狭缝时，屏上出现彩色条纹，中间为白色条纹．()[答案]√3．菜汤上的油花呈现彩色，是光的折射现象．()[答案]×4．用两支圆柱形铅笔并在一起，形成一个狭缝，使狭缝平行于日光灯，会看到彩色的衍射条纹．()[答案]√5．光在任何情况下都可以发生衍射，只是有时候不明显．() [答案]√6．凡是波都有偏振现象．()[答案]×7．反射或折射可以引起自然光的偏振．()[答案]√8．拍摄水中游鱼时，在镜前装一偏振片是利用光的偏振现象．()[答案]√要点一光的衍射——概念理解型[合作探究]唐代诗人王维的诗句：“空山不见人，但闻人语响”，这种“闻其声而不见其人”的物理现象是如何形成的呢？为什么声波容易发生衍射现象而光波不容易发生衍射现象呢？提示：诗句中描写的是声波的衍射现象．声波的波长较大，与日常生活中的物体可以相比，很容易发生明显衍射现象，故可以隔着障碍物“闻其声”，但光的波长远小于日常生活中物体的尺寸，光在障碍物后形成阴影，故有“不见其人”的现象．[知识精要]1．光产生明显衍射的条件障碍物或小孔的尺寸可以跟光的波长相比，甚至比光的波长小．2．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．②白光通过狭缝时，在屏上出现彩色条纹，中央为白条纹．③波长一定时，单缝变窄，中央条纹变宽，各条纹间距变大，亮度降低；单缝宽度不变时，光波波长越大，中央条纹越宽，条纹间距越大．缝到屏的距离越远，中央亮条纹越宽．(2)圆孔衍射：如图所示，当圆孔较大时，光屏上出现图甲所示的情形，无明显的衍射现象发生；当挡板圆孔很小时，光屏上出现图乙所示的衍射图样，出现明暗相间的圆环．当孔越小时，中央亮斑直径越大，同时亮度变弱．不同颜色的光照射时，波长越大，中央亮斑的直径越大．(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．衍射图样如图所示．②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．[题组训练]1．(产生明显衍射的条件)下列关于波的衍射的说法正确的是()A．波要发生衍射现象必须满足一定的条件B．与光波相比声波容易发生衍射是由于声波波长较大C．对同一列波，缝、孔或障碍物越大衍射现象越明显D．只有横波才能发生衍射现象，纵波不能发生衍射现象[解析]任何波都能发生衍射，波要发生明显衍射需要一定条件，故A错；声波波长长，容易发生衍射，B对；对同一列波，缝、孔或障碍物尺寸比波长小或相差不大时，波能发生明显衍射，C错；衍射是波特有的现象，因此不论是横波还是纵波，都能发生衍射，D错．[答案]B2．(单缝衍射)(多选)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E．若是白光照射，中央为白条纹，单白条纹的外侧是彩色的，其中最外侧是红色条纹[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，中央是各种波长的光在这里的叠加，最中央是白色，由于波长不同，因此各种波长中央亮条纹的宽度不同，红光最宽，因此中央亮条纹的最外侧为红色，E正确．[答案]ACDE3．(单缝衍射、圆孔衍射)使太阳光垂直照射到一块遮光板上，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[解析]由于光的波长很短，因此当孔很大时，不会发生明显的衍射现象，此时可看作光是近似沿直线传播的，在屏上得到孔的影；当孔继续减小时，虽不能使光发生明显的衍射现象，但可以在屏上得到太阳的像，即小孔成像；孔再继续减小时，光开始发生明显的衍射现象，出现明暗相间的彩色条纹；孔进一步减小直到闭合时，由于穿过光的能量减小而使光线变暗直至消失．[答案]DEABC要点二单缝衍射和双缝干涉的比较——易错易混型[合作探究]在光的干涉和衍射实验中均可观察到明、暗相间的条纹，下列四幅图样中哪幅为双缝干涉图样，哪幅为单缝衍射图样？提示：a为单色光双缝干涉图样，b为单色光单缝衍射图样，c 为小孔衍射图样，d为白光单缝衍射图样．[知识精要]1．单缝衍射和双缝干涉的异同点2.区分双缝干涉条纹与单缝衍射条纹的方法(1)根据条纹的宽度区分：双缝干涉的条纹是等宽的，条纹间的距离也是相等的；而单缝衍射的条纹，中央亮条纹最宽，两侧的条纹变窄．(2)根据亮条纹的亮度区分：双缝干涉条纹，从中央亮纹往两侧亮度变化很小；而单缝衍射条纹中央亮纹最亮，两侧的亮纹逐渐变暗．[题组训练]1．(单缝衍射和双缝干涉)(多选)如图所示，a、b、c、d四个图是不同的单色光形成的双缝干涉或单缝衍射图样，分析各图样的特点可以得出的正确结论是()A．a、b是光的干涉图样B．c、d是光的衍射图样C．形成a图样的光的波长比形成b图样光的波长短D．形成c图样的光的波长比形成d图样光的波长长[解析]干涉条纹是等间距的条纹，因此，a、b图是干涉图样，c、d图是衍射图样，故A项正确，B项正确；由公式Δx＝ldλ可知，条纹宽的入射光的波长长，所以a图样的光的波长比b图样的光的波长长，故C项错误；c图样的光的波长比d图样的光的波长长，故D正确．[答案]ABD2．(单缝衍射和双缝干射)(多选)做单缝衍射实验和双缝干涉实验时，用激光比普通光源效果更好，图象更清晰．如图甲所示，如果将感光元件置于光屏上，则不仅能在光屏上看到彩色条纹，还能通过感光元件中的信号转换，在电脑上看到光强的分布情况．下列说法正确的是()A．做单缝实验时，光强分布图如乙所示B．做单缝实验时，光强分布图如丙所示C．做双缝实验时，光强分布图如乙所示D．做双缝实验时，光强分布图如丙所示[解析]双缝干涉条纹等间距，单缝衍射条纹一定不等间距，即中央宽、两边窄的明暗相间的条纹．若做单缝实验时，光强分布图如乙所示，故A正确、B错误；若做双缝实验时，光强分布图如图丙所示，故C错误、D正确．故选AD.[答案]AD要点三自然光和偏振光的比较——易混型[合作探究]在观看立体电影时，观众要戴上特制的眼镜，这副眼镜就是一对透振方向相互垂直的偏振片．如果不戴这副眼镜，银幕上的图象就模糊不清了．这是为什么？提示：立体电影应用到的是偏振光，不戴眼镜，两个方向的偏振光混合进入眼里，就感觉模糊不清．[知识精要]1．自然光与偏振光的比较如上图所示，偏振光(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，可以控制光线显示数字．(3)夜晚行车时，车灯眩光的消除用的就是光的偏振原理．(4)立体电影也利用了光的偏振原理．[题组训练]1．(偏振光)(多选)利用旋光仪这种仪器可以用来测量糖溶液的浓度，从而测定含糖量．其原理是：偏振光通过糖的水溶液后，若迎着射来的光线看，偏振方向会以传播方向为轴线旋转一个角度θ，这一角度称为“旋光角”，θ的值与糖溶液的浓度有关．将θ的测量值与标准值相比较，就能确定被测样品的含糖量．如图所示，S是自然光源，A、B是偏振片，转动B，使到达O处的光最强，然后将被测样品P置于A、B之间，则下列说法中正确的是()A．到达O处光的强度会明显减弱B．到达O处光的强度不会明显减弱C．将偏振片B转动一个角度，使得O处光的强度最大，偏振片B转过的角度等于θD．将偏振片A转动一个角度，使得O处光的强度最大，偏振片A转过的角度等于θ[解析]偏振光通过糖的水溶液后，若迎着射来的光线看，偏振方向会以传播方向为轴线，旋转一个角度θ，所以到达O处光的强度会明显减弱；若将偏振片B转动一个角度，使得O处光的强度最大，偏振片B转过的角度等于θ，同样若将偏振片A转动一个角度，使得O处光的强度最大，偏振片A转过的角度等于θ；故选ACD.[答案]ACD2．(光的偏振现象)(多选)下面关于光的偏振现象的应用正确的是()A．自然光通过起偏器后成为偏振光，利用检偏器可以检验出偏振光的振动方向B．立体电影利用了光的偏振现象C．茶色眼镜利用了光的偏振现象D．拍摄日落时水面下的景物时，在照相机镜头前装一个偏振片可减弱水面反射光的影响[答案]ABD课堂归纳小结[知识体系][本节小结]1．光产生明显衍射的条件：障碍物或小孔的尺寸可以跟光的波长相比，甚至比光的波长小．2．几种衍射图样的特点：(1)单缝衍射；(2)圆孔衍射；(3)圆板衍射(泊松亮斑)．3．单缝衍射和双缝干涉的比较(要点二题组训练1)．4．光的偏振现象(要点三题组训练1)：(1)自然光与偏振光的比较；(2)偏振现象的应用.。

13.5 光的衍射

III.泊松亮班
光照到不透明的小圆板上斑。
1818年，当法国物理学家菲汉耳提出光的波动理论时，著名数学家泊松根据菲涅耳的理论推算出：把一个不透光的小的圆盘状物放在光束中，在距这个圆盘一定距离的像屏上，圆盘的阴影中心应当出现一个亮斑．人们从未看过和听说过这种现象，因而认为这是荒谬的，所以泊松兴高采烈地宣称他驳倒了菲涅耳的波动理论，菲涅耳接受了这一挑战，精心研究，“奇迹”终于出现了，实验证明圆盘阴影中心确实有一个亮斑，这就是著名的泊松亮斑．
或灯丝都要平行于狭缝),可以看到 ( C )
A.黑白相间的直条纹 B.黑白相间的弧形条纹 C.彩色的直条纹 D.彩色的弧形条纹.
4、点光源照射到一个障碍物，屏上所形成的阴影的边缘部分模糊不清，产生的原因是
A．光的反射 B．光的折射 C．光的干涉 D．光的衍射
答案：D 解析：光在传播过程中遇到障碍物，要发生衍射，进到阴影部分去，只是障碍物太大时，衍射现象不明显，所以只在障碍物影子边缘出现不太显著的衍射现象，使影子边缘的轮廓模糊不清．
红------紫，波长越来越短
红------紫，频率越来越大
23
光光屏屏
32
观察下列衍射图样，分析衍射规律： 3.单缝衍射规律
1、波长一定时，单缝越窄, 中央条纹越宽，各条纹间距越大．(衍射越明显)
改变缝宽
2、单缝不变时，波长大的中央亮纹越宽，条纹间隔越大(衍射越明显)
改变波长
3、白光单缝衍射条纹：
【探究】干涉和衍射图样有何区别？
单缝衍射
双缝干涉
2.单缝衍射与双缝干涉条纹的区别
双缝干涉条纹
各明纹或暗纹宽度、亮度基本相等.
单缝衍射条纹
中央条纹最宽最亮, 两侧条纹宽度、亮度逐渐减小．

高二物理选修34135光的衍射和光的偏振PPT课件

3、下列属于光的衍射现象的是（ DE ） A 雨后天空出现的绚丽的彩虹 B 阳光下肥皂膜上的彩色条纹 C 太阳光通过三棱镜产生的彩色条纹 D 眼睛透过纱巾看到的灯光的条纹 E 眼睛眯成一条线看到的发光的电灯周围有彩色花纹
4、下列关于单缝衍射的说法中，正确的是（D） A 和光的双缝干涉图样相同
当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，这时就不能说光沿直线传播了。
五、衍射光栅
单缝衍射的条纹比较宽，而且距离中央条纹较远处的条纹亮度也很低，不能达到实用要求。
实验表明，增加狭缝的个数，衍射条纹的宽度将变窄，亮度将增加。
• 衍射光栅是由许多等宽的狭缝等距离的排列起来形成的光学仪器。可分为透射光栅和反射光栅。
B 各亮条纹的宽度不同而亮度相同
C 各亮条纹的宽度相同而亮度不同
D 中央亮条纹的宽度最宽，亮度最亮
5、用单色光通过小圆盘和小圆孔做衍射实验时，在光屏上得到衍射图形，它们的特征是（ B）
A．用小圆盘时中央是暗的，用小圆孔时中央是亮的
B．中央均为亮点的同心圆形条纹
C．中央均为暗点的同心圆形条纹
D．用小圆盘时中央是亮的，用小圆孔时中央是暗的
腰横别扁担进不了
2.什么是光的偏振现象?
实验二:让光源的光通过一片偏振片 (※)
现象:偏振片无论如何转动,光线不会发生变化结论:在垂直于光的传播方向的平面
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：
为什么我们说光沿直线传播是有条件的？
我们通常所说“光沿直线传播”只是一种特殊情况，光在没有障碍物的均匀介质中是沿直线传播的。

高二物理光的衍射光的偏振全反射激光

嗦夺市安培阳光实验学校高二物理光的衍射、光的偏振、全反射、激光粤教版【本讲教育信息】一. 教学内容：1. 光的衍射2. 光的偏振3. 全反射4. 激光二. 知识归纳、总结：（一）光的衍射1. 衍射现象波能够绕过障碍物而到达“阴影”区域的现象。

2. 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。

3. 三种不同的衍射现象（1）单缝衍射如图所示，点光源S发出的光经过单缝后照射到光屏上，若缝较宽，则光沿直线传播，传播到光屏上的AB区域；若缝足够窄，则光的传播不再沿直线传播，而是传到几何阴影区，在AA′、BB′区还出现亮暗相间的条纹，即发生衍射现象。

特别强调：衍射是波特有的一种现象，只是有的明显，有的不明显而已，闻其声不见其人就是这个原因。

（2）圆孔衍射如图所示，当挡板AB上的圆孔较大时，光屏上出现图中甲所示的情形，无衍射现象发生；当挡板AB上的圆孔很小时，光屏上出现图中乙所示的衍射图样，出现亮、暗相间的圆环。

（3）泊松亮斑——障碍物的衍射现象各种不同形状的障碍物也能使光发生衍射，使影的轮廓模糊不清，若在单色光传播途中，放一个较小的圆形障碍物，会发现在阴影中心有一个亮斑，这就是著名的泊松亮斑。

4. 衍射现象的分析（1）用单色光照射狭缝，在狭缝较宽时，屏上出现一段亮条纹，且缝越窄，亮条纹也越窄，因为此时狭缝宽度比波长大很多，光是沿直线传播的；当狭缝很窄时，屏出现一条比狭缝宽度大很多的亮条纹，两侧出现明暗相间，但间距和亮度不等的条纹；当狭缝更窄时，亮条纹更宽，两侧的亮条纹离亮条纹更远，产生了明显的衍射现象。

（2）用单色光照射小孔，随着圆孔的减小，屏上先后出现的是：圆形亮斑→光源倒立的像（小孔成像）→明暗相间的圆环（衍射图样）（3）衍射条纹的产生，实质上是光波发生干涉的结果，即相干波叠加的结果，当光源发出的光照射到小孔或障碍物上时，小孔处可看作有许多点光源，障碍物的边缘也可看成有许多点光源（惠更斯原理）。

§13.5 光的衍射

复习回顾
水波的衍射
障碍物或孔的尺寸比波长小或者跟波长相差不多.
思考
既然光也是一种波，那么应该也会产生衍射现象呀？为什么平时我们看到的光是沿的直线传播的？
S
狭缝
激光束
调节狭缝宽窄
像屏
取一个不透光的屏，在它的中间装上一个宽度可以调节的狭缝，在缝后适当距离处放一个像屏，用平行的单色光照射。
典例分析
例4、如图所示是用游标卡尺两测脚间的狭缝观察日光灯光源时所
看到的四个现象.当游标卡尺两测脚间的狭缝宽度从0.8mm逐渐变小
时，所看到的四个图像的顺序是 abcd
.
缝减小直射范围减小
缝再减小衍射越明显
二、单缝衍射条纹
白光（白炽灯）的单缝衍射条纹
中央亮，两侧为彩色条纹；且外侧呈红色；靠近光源的内侧为紫色．
调节的狭缝的宽窄，如果能在光屏上观察到比狭缝的宽度宽得多的亮区，就证明了光的衍射现象存在。
光的衍射实验
光的衍射
单缝衍射条纹的特征 1、中央亮纹宽而亮． 2、两侧条纹具有对称性，亮纹较窄、较暗．
一、光的衍射
1.光离开直线传播路径绕到障碍物阴影里去的现象叫光的衍射现象。
S
2.衍射时产生的明暗条纹叫衍射图样。
单缝衍射规律
观察下列衍射图样，分析衍射规律：
1、波长一定时，单缝越窄,中央条纹越宽，各条纹间距越大．(衍射越明显)
2、单缝不变时，波长大的中央亮纹越宽，条纹间隔越大(衍射越明显)
3、白光的单缝衍射条纹为中央亮,两侧为彩色条纹，且外侧呈红色，靠近光源的内侧为紫色．
典例分析
例3、下列属于光的衍射现象的是（ DE ）
以中央最亮的光斑为圆心的逐渐变暗的不等距的同心圆原因:来自单缝或圆孔上不同位置的光，在屏上叠加的结果.

高中物理人教版选修34课件：13.5 光的衍射

用单色光照射小孔,随着圆孔的逐渐减小,屏上先后有何变化? 提示:圆形亮斑→光源倒立的像(小孔成像)→明暗相间的圆环(衍射图样)。
3.产生明显衍射现象的条件在障碍物或小孔的尺寸可以跟光的波长相比,甚至比光的波长还要小的时候,就会出现明显的衍射现象。 4.光的衍射现象和光的直线传播的关系光的直线传播只是一种特殊情况,当光的波长比障碍物或孔小得多时,光可以看成沿直线传播;在孔或障碍物尺寸可以跟波长相比, 甚至比波长还要小时,衍射现象就十分明显。 5.衍射光栅由许多等宽的狭缝等距离地排列起来形成的光学元件。狭缝的个数越多,衍射条纹的宽度越窄,亮度越大。
类型一类型二
对光的干涉和衍射现象的认识【例2】关于光的干涉和衍射现象,下列说法正确的是 ( ) A.光的干涉现象遵循波的叠加原理,衍射现象不遵循波的叠加原理 B.光的干涉条纹是彩色的,衍射条纹是黑白相间的 C.光的干涉现象说明光具有波动性,光的衍射现象不能说明这一点 D.光的干涉和衍射现象都是光波叠加的结果点拨:准确理解光的干涉与衍射现象的产生原因,条纹形状与特点等内容是正确分析本题的关键。
一二三
特别警示①缝变宽,衍射角增大,距离增大,能量消耗增大,而光能分Βιβλιοθήκη 的范围变宽,所以亮条纹的亮度降低。
②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,入射光波长越长,单缝越宽,中央亮条纹的宽度及条纹间距离就越大。
③用白光做单缝衍射时,中央亮条纹是白色的,两边是彩色条纹,
中央亮条纹仍然最宽、最亮,其中最靠近中央的色光是紫光,最远离中央的是红光。
一二三
二、光的双缝干涉与单缝衍射的比较
种类项目
单缝衍射
双缝干涉
产生障碍物或孔的尺寸比波频率、振动方向相同,相位差条件长小或跟波长差不多恒定的两列光波相遇叠加

光的衍射和偏振高二物理

√D.以SP为轴将B转过90°后，在P处将看到光亮
解析自然光在垂直于传播方向的平面内，沿各个方向的振动是均匀分布的，通过偏振片后，透射光是只沿着某一特定方向振动的光.从电灯直接发出的光为自然光，故A错误；它通过偏振片A后，即变为偏振光，故B错误；设通过A的光沿竖直方向振动，而偏振片B只能通过沿水平方向振动的偏振光，P点才无光亮，以SP为轴将B转过180°后，P处仍无光亮，故C错误；以SP为轴将B转过90°后，则该偏振片将变为能通过沿竖直方向振动的光的偏振片，则偏振光能通过B，即在P处有光亮，故D正确.
丁是衍射图样，故A正确，B错误；由公式Δx＝dl λ可知，条纹宽的入射光的波长长，所以形成甲图样的光的波长比形成乙图样的光的波长长，故C错误；
形成丙图样的光的波长比形成丁图样的光的波长长，故D错误.
二、衍射光栅
1.构成：由许多等宽的狭缝等距离地排列起来形成的光学元件. 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.
1.(光的衍射)对光的衍射现象的定性分析，错误的是 A.光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物继续传播的现象 B.衍射条纹图样是光波相互叠加的结果 C.光的衍射现象为光的波动说提供了有力的证据
√D.光的衍射现象完全否定了光的直线传播结论
1234
解析根据光的衍射现象的定义可知选项A正确；衍射图样中有亮、暗条纹，这是光波相互叠加的结果，加强区为亮条纹，减弱区为暗条纹，选项B正确；因为衍射是波特有的现象，所以光的衍射现象的发现为光的波动说提供了有力证据，选项C正确；当障碍物较大时，光的衍射很弱，光几乎沿直线传播，即光的直线传播只是特殊情况下的近似，二者是统一的，选项D错误.
1234
2.(单缝衍射与双缝干涉的比较)如图(a)所示是做双缝干涉实验的示意图.先做操作1：用两块不同颜色的滤光片分别挡住双缝屏上、下两半部分Ⅰ和Ⅱ；接着再做操作2：用不透明的挡板挡住b缝.若两块滤光片一块是红色，一块是蓝色，红光波长大于蓝光波长，则 A.完成操作1后，光屏上出现的是图(b)图案，且

怀仁一中高二物理学案：13.5 光的衍射

怀仁一中高二年级物理学案153课题：§13、5 光的衍射学习目标：1、观察光的衍射现象2、知道什么是光的衍射及产生明显衍射现象的条件3、能用衍射知识对生活中的现象进行解释和分析4、初步了解衍射光栅重点难点：重点是光的衍射的条件学习过程：复习与回顾：1、什么是波的衍射现象？2、机械波发生衍射的现象及条件3、干涉和衍射是波特有的现象，那么光能发生干涉，说明光是一种波。

这就说明光应该也能发生衍射，那么，光如果能发生衍射，那光的衍射现象又该是什么样的呢？4、为什么我们在日常生活中观察不到光的衍射？5、已知红光的折射率n=1.513，请同学们计算红光在真空中的波长λ=?，完成学习目标【导读】仔细阅读教材P60-61【导思】1、什么是光的衍射？2、产生明显光的衍射现象的条件是3、各种单色光的衍射条纹完全相同吗？4、“泊松亮斑”说明什么？5、能区分圆孔衍射和圆板衍射的图样【动动手】请同学们用手边的材料自制一个简易观察光的衍射现象的实验器材并亲自观察一下吧！【典例分析】1、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，说明发生了衍射.D、光照到较大圆孔上出现大光斑，说明光沿着直线传播，不存在光的衍射1、分析以下现象产生的原因：（1）通过盛水的玻璃杯，在适当的角度，可看到彩色光、（2）菜汤上的油花呈现彩色（3）隔着幔帐看较远处的灯，见到周围辐射彩色的光芒；（4）光线照在花布上，可以看见花布上的图样【分析与解答】（1）（2）（3）（4）光线照在花布上看见花布的图样，是由于光的反射与吸收的结果。

花布是由各种颜色的花纹组成的，当白光照在花布上时红色花纹反射红光，吸收其他颜色的光，这样我们在该位置只看到红色。

同理可以看到各种花纹反射的颜色。

这样可以看到花布的图样。

【导练】1、在单缝衍射实验中，下列说法正确的是（）A、将入射光由黄色换成绿色，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.2、让烛光照射到一块遮光板上，板上有一个可自由收缩的三角形孔，当此三角形孔缓慢地由大收缩变小直到闭合时，试分析在孔后的屏上将先后出现的现象（遮住侧光面）【分析与解】【点拨】小孔由大变小，光先沿直线传播，后发生明显的衍射现象，最后当孔闭合时，屏上就会一片黑暗。

13.5光的衍射概述

板_圆_后_形_面_亮_的_斑__屏_上，将_烛__依烟__次的__消_像_逝__的_；现_象明__是_暗_：_相__间___的．圆环
空姐为你加油！
课堂练习
7、关于光的衍射〔 BC 〕 A是光在传播中绕过障碍物发生弯曲的现象 B衍射条纹图样是光波相互叠加的结果 C为光的波动说供给了有力的证据 D完全否认了光的直线传播的理论
13.5.光的光的衍衍射射
既然光人是接一收的种信波息,为有什90么％我来自们眼日睛常看生到活的中光观;看光给不了到我光们的多衍姿射多现彩象的,世而界常. 常看到的是光沿着直线传播的呢?
复习提问
问题1.什么是波的衍射现象？
波在它传播的方向上遇到障碍物或孔时，波绕到障碍物阴影里去连续传播的现象叫波的衍射
2 衍射条件：屏的尺寸接近波长或比波长还要小
四. 衍射光栅
透射光栅:在玻璃片上刻有很多等宽而又间距相等的平行刻痕，刻痕产生漫反射而不太透光，未刻的局部相当于透光的狭缝,一般每毫米有几十到几千个狭缝。
反射光栅:在高反射率的金属上刻痕.
N=1
N=2
N=3
N=4
课堂小结：
1 、光在没有障碍物的均匀介质中，直线传播 2 、在孔或障碍物的尺寸比波长差不多或还
课堂练习
2、以下关于单缝衍射的说法中，正确的选项是D 〔〕 A和光的双缝干预图样一样 B各亮条纹的宽度不同而亮度一样 C各亮条纹的宽度一样而亮度不同 D中心亮条纹的宽度最宽，亮度好最大亮的苦瓜！
课堂练习
3 、用单色光通过小圆盘和小圆孔做衍射实
验特时征，是在〔光B屏上〕得到衍射图形，它们的
A．用小圆盘时中心是暗的，用小圆孔时中心是亮的
束
距离处放一个像屏．

(人教版)高中物理选修34课件：13.56光的衍射光的偏振

答案： A
2．下列现象中可以说明光是横波的是( ) A．光的干涉和衍射现象 B．光的色散现象 C．光的全反射现象 D．光的偏振现象
解析：根据光能发生干涉和衍射现象，说明光是一种波，具有波动性；根据光的色散现象，说明同一介质对不同光的折射率不同，也说明不同光在同一介质中的速度不同；根据光的全反射现象，说明光由光密介质进入光疏介质和由光疏介质进入光密介质会有不同的现象；光的偏振现象说明振动方向与光的传播方向垂直，即说明光是横波，所以正确选项为 D.
答案： D
1－1：在单缝衍射实验中，下列说法中正确的是 ()
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：该题考查决定衍射条纹宽度的物理量．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；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；光的波长一定、单缝宽度也一定时，若增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距也会变宽．故选项 A、C、D 正确．
答案： D
3．如图所示，白炽灯的右侧依次平行放置偏振片 P 和 Q，A 点位于 P、Q 之间，B 点位于 Q 右侧．旋转偏振片 P，A、B 两点光的强度变化情况是( )
A．A、B 均不变 B．A、B 均有变化 C．A 不变，B 有变化 D．A 有变化，B 不变
解析：白炽灯光包含各方向的光，且各个方向的光强度相等，所以旋转偏振片 P 时各方向透射光强度相同，故 A 点光的强度不变；白炽灯光经偏振片 P 后为偏振光，当 Q 旋转时，只有与 P 的偏振方向一致时才有光透过 Q，因此 B 点的光强有变化，选项 C 正确．

高二物理：光的衍射和光的偏振现象

的波长比障碍物小得多时，光才可以看作是沿直线传播的。
目录
2.光的干涉和衍射比较内容
现象
干涉衍射在光重叠区域出现加强光绕过障碍物偏离直线传播的现象或减弱的现象
两束光频率相同、相位障碍物或孔的尺寸与波长差不产生条件多或小得多差恒定单缝衍射、圆孔衍射、不杨氏双缝干涉实验典型实验透明圆盘衍射不条纹宽度条纹宽度相等条纹宽度不等，中央最宽图同条纹间距各相邻条纹间距相等各相邻条纹间距不等样点亮度情况清晰条纹，亮度基本相等中央条纹最亮，两边变暗特干涉、衍射都是波特有的现象；点相同点干涉、衍射都有明暗相间的条纹目录
解析显隐
【备选训练2】 (2012· 江苏卷，12B)如图所示，白炽灯的右侧依次平行放置偏振片P和Q，A点位于P、Q之间，B点位于Q右侧．旋转偏振片P，A、B两点光的强度变化情况是( )． A．A、B均不变 B．A、B均有变化 C．A不变，B有变化 D．A有变化，B不变
提示
解析白炽灯光包含各方向的光，且各个方向的光强度相等，所以旋转偏振片P 时各方向透射光强度相同，故A点光的强度不变；白炽灯光经偏振片P后为偏振光，当Q旋转时，只有与P的偏振方向一致时才有光透过Q，因此B点的光强有变化，选项C正确．答案 C
偏振光自然光通过偏振片后的光在垂直于光的传播方向的平面内，光振动沿特定方向
用偏振片滤除偏振的反射光后的效果
目录
2.典例剖析
1．[衍射的条件 ]让太阳光垂直照射一块遮光板，板上有一个可以自由收缩的三角形孔，当此三角形孔缓慢缩小直至完全闭合时，在孔后的屏上将先后出现( ) A．由大变小的三角形光斑，直至光斑消失 B．由大变小的三角形光斑、明暗相同的彩色条纹，直至条纹消失 C．由大变小的三角形光斑，明暗相间的条纹，直至黑白色条纹消失 D．由大变小的三角形光斑、圆形光斑、明暗相间的彩色条纹，直至条纹消失解析当孔足够大时，由于光的直线传播，所以屏上首先出现的是三角形光斑，之后随着孔的继续缩小，出现小孔成像，成的是太阳的像，故为小圆形光斑，随着孔的进一步缩小，当尺寸与光波波长相当时，出现明暗相间的衍射条纹，最后随孔的闭合而全部消失，所以只有D正确。解析显隐答案 D 目录

高中物理第13章 5 光的衍射 6 光的偏振课件4高二选修34物理课件

12/9/2021
第二十四页，共四十六页。
栏目导航
1．用单色光分别通过小圆盘与小圆孔做衍射实验时，在光屏上得到衍射图样，它们的特点是( )
A．用前者做实验时中央是暗的，用后者做实验时中央是亮的 B．用前者做实验时中央是亮的，用后者做实验时中央是暗的 C．中央均为亮点的同心圆形条纹 D．中央均为暗点的同心圆形条纹
通过偏振片
结论
偏振现象表明光是一种横__波__(héngbō)
12/9/2021
第八页，共四十六页。
栏目导航
(1)自然光通过偏__振_片___后得到偏振光偏振光的形成 (2)自然光在介质表面反射时，反__射__(f光ǎnsh和è) 折__射__(z光héshè)
都是偏振光
偏振现象的应 (1)把偏振片装在照相机镜头前
栏目导航
【例 1】对于单缝衍射现象，下列说法正确的是( ) A．缝的宽度 d 越小，衍射条纹越暗 B．缝的宽度 d 越小，衍射现象越明显 C．缝的宽度 d 越小，光的传播路线越接近直线 D．入射光的波长越短，衍射现象越明显 E．入射光的波长越长，衍射现象越明显
12/9/2021
第二十二页，共四十六页。
廓模糊不清．若在单色光传播途中，放一个较小的圆形障碍物，会
发现在阴影中心有一个亮斑，这就是著名的泊松亮斑，如图乙中 c 所示．
②障碍物的衍射图样的特点．
圆形阴影中心有一亮斑，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．与小孔衍射图样有明显区别．
12/9/2021
第二十一页，共四十六页。
自然光
偏振光
成因
从光源(如太阳、电灯等) 直接发出的光
自然光通过偏振片后就变成了偏振光，反射光、折射光均为偏振光

高中物理课件光的衍射光的偏振

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种类
项目
单缝衍射
双缝干涉
只要狭缝足够小，任何光产生条件都能发生不条纹宽度条纹宽度不等，中央最宽同条纹间距各相邻条纹间距不等点亮度中央条纹最亮，两边最暗相同点成因
意义
频率相同的两列光波相遇叠加条纹宽度相等各相邻条纹等间距条纹清晰，亮度基本相等都有明暗相同的条纹，条纹都是光波叠加时加强或削弱的结果都是波特有的现象，表明光是一种波
②圆孔衍射：光通过小孔(孔很小)时在屏幕上会出现
明暗相间的圆环。 ③泊松亮斑：障碍物的衍射现象。各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射，使影的轮廓模糊不清。若在单色光传播途中，放一个较小的圆形障碍物，会
发现在阴影中心有一个亮斑，这就是著名的泊松亮斑。
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(2)产生明显衍射现象的条件：
在障碍物或小孔的尺寸可以跟光的波长相比，甚至比光的波长还要小的时候，就会出现明显的衍射现象。 (3)光的衍射现象和光的直线传播的关系：光的直线传播只是一个近似的规律，当光的波长比
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3．圆板衍射
(1)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，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。
(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)圆板衍射图样中的亮环或暗环间的距离随着半径的增大而减小。
宽度及条纹间距就越大。
(4)用白光做单缝衍射时，中央亮条纹是白色的，两边是彩色条纹，中央亮条纹仍然最宽最亮。
返回
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 13－5－1所示。图13－5－1

高二物理光的偏振

一、偏振现象
• 取一根软绳，一端固定在墙上，手持另一端上下抖动，就在软绳上形成一列横波. 现在，让软绳穿过一块带有狭缝的木板，如果狭缝与振动方向平行，则振动可以通过狭缝传到木板的另一侧（图甲）．如果狭缝与振动方向垂直，则振动就被狭缝挡住而不能向前传播（图乙）．
形象说明偏振片的原理通光方向
横波只沿着某一个特定的方向振动，称为波的偏振．只有横波才有偏振现象．
3、通过第一个偏振片的偏振光再通过第二个偏振片（称为检偏器）时，如果两个偏振片的透振方向平行，那么，通过第一个偏振光的振动方向跟第二个偏振片的透振方向平行，透射光的强度最大．
4、如果两个偏振片的透振方向垂直，那么，偏振光的振动方向跟第二个偏振片的透振方向垂直，偏振光不能通过第二个偏振片，透射光的强度为零．
• 现在利用偏振片代替上面的带有狭缝的木板，来做光学实验．
• 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．当两块偏振片的透振方向平行时，透射光的强度最大，但是，比通过一块偏振片时要弱．
当两块偏振片的透振方向垂直时，透射光的强度最弱Biblioteka 几乎为零.产生上述现象的原因：
所以，光是一种横波．
光的偏振现象并不罕见．除了从光源（如太阳、电灯等）直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光，都是偏振光．自然光射到两种介质的界面上，如果光入射的方向合适，使反射光与折射光之间的夹角恰好是 90°，这时，反射光和折射光就都是偏振的，并且偏振方向互相垂直．
二、偏振现象的应用
第十三章光
第六节光的偏振
复习：
• 在纵波中，振动方向总是跟波的传播方向在同一直线上．在横波中，振动方向总是垂直于波的传播方向，但不同的横波，振动方向可以不同． • 例如一列横波沿水平方向传播，质点在竖直平面内可能沿着上下方向振动，也可能沿着左右方向振动，也可能沿着任何其他方向振动． • 当然，对于一个确定的横波，它的振动方向是确定的．