高中物理第四章光第六节光的衍射和偏振课棠互动学案粤教版选修3_4
高中物理 第4章 光 第6节 光的衍射和偏振教师用书 粤教版选修34
第六节 光的衍射和偏振1．(3分)用红光做双缝干涉实验时，在屏上观察到干涉条纹．在其他条件不变的情况下，改用紫光做实验，则干涉条纹间距将变________；如果改用白光做实验，在屏上将出现________色条纹．【解析】 在双缝干涉实验中，在其他条件不变的情况下，干涉条纹的间距与入射光的波长成正比，紫光波长小于红光波长，所以改用紫光做实验，干涉条纹间距将变小；若改用白光做实验，由于七色光的波长不同，各自干涉条纹的间距不同，在光屏上单色光加强的位置不同，于是出现彩色条纹，即发生了色散现象．【答案】 小 彩2．(3分)在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，为使光屏上单色光的干涉条纹间距增大些，可采取的措施是( )A ．换用缝距大些的双缝片B ．换用缝距小些的双缝片C ．适当调大双缝片与屏的距离D ．适当调小双缝片与屏的距离【解析】 根据公式Δx ＝L dλ知B 、C 两项正确．【答案】 BC3．(4分)两列光干涉时，光屏上的亮条纹和暗条纹到两个光源的距离与波长有什么关系？声的干涉也遵从类似的规律。
设想在空旷的地方相隔一定位置有两个振动完全一样的声源，发出的声波波长是0.6 m ，观察者A 离两声源的距离分别是4.5 m 和 5.4 m ．观察者B 离两声源的距离分别是4.3 m 和5.5 m 这两个观察者听到声音的大小有什么区别？【解析】 观察者A 距两声源的路程差Δs A ＝(5.4－4.5) m ＝0.9 m ，Δs A λ2＝0.90.3＝3，Δs A 为半波长的奇数倍，声音在A 处减弱；观察者B 距两声源的路程差Δs B ＝(5.5－4.3) m＝1.2 m ，Δs B λ2＝1.20.3＝4，Δs B 为半波长的偶数倍，声音在B 处加强，所以B 听到的声音比A 听到的大．【答案】 见解析学生P55一、光的衍射1．衍射现象和衍射条纹(1)现象：光通过很窄的缝或很小的孔时，光没有沿直线传播，而是绕过缝或孔的边缘传播到相当宽的地方的现象．(2)条纹：衍射条纹是一些明暗相间的条纹，中央最宽、最亮，离中央条纹越远，亮条纹的宽度越小，亮度越低．2．光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．二、光的偏振1．横波与纵波的特点横波中各点的振动方向总与波的传播方向垂直．纵波中，各点的振动方向总与波的传播方向在同一直线上．横波有偏振现象．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，包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，沿着各个方向振动的光波的强度都相同．(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的光．3．光的偏振学生P55一、衍射条纹产生的实质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时，小孔处或障碍物的边缘可看成许多点光源(这一点来自“惠更斯原理”，有兴趣的同学可以查阅相关资料或网站)，这些点光源是相干光源，发出的光相干涉，形成明暗相间的条纹．二、三种衍射图样的特点比较1．单缝衍射图样(1)缝变窄，通过的光变少，而光分布的范围更宽，所以亮纹的亮度降低．(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，单缝越窄，中央亮条纹的宽度及条纹间距就越大．(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．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4－6－1所示．图4－6－1(2)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现象——圆形亮斑(光的直线传播)、光源的像(小孔成像)、明暗相间的圆环(衍射图样)、完全黑暗．(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，波长越长，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)圆孔越小，中央亮斑的直径越大，同时亮度越弱．3．不透明的小圆板衍射图样(1)泊松亮斑图样中的亮环或暗环间距随半径增大而减小．(2)与圆孔衍射图样比较①均是明暗相间的图形条纹，中心均有亮斑．②圆孔衍射图样中心亮斑较大，而泊松亮斑较小．③圆孔衍射图样中亮环或暗环间距随半径增大而增大，圆板衍射图样中亮环或暗环间距随半径增大而减小．④圆孔衍射图样的背景是黑暗的，而小圆板衍射图样中的背景是明亮的．衍射是波的特有的现象，一切波均能发生衍射现象光遇小孔、可见光的波长范围：三、单缝衍射与双缝干涉的比较种类单缝衍射可以理解为若干个干涉，从而理解条纹相间排列光波的波长增大，衍射条纹、干涉条纹的宽度都变大复色光的衍射或干涉图样，可认为各单色光单独照射所成图样的叠加四、偏振现象1．横波、纵波的判定方法(1)直接看质点的振动方向与波传播方向的关系．若互相垂直，为横波；若在同一直线上，为纵波，这种方法适用于可看得见质点振动方向的机械波．(2)看波能否通过两个互相垂直且共线的“狭缝”，能通过两个“狭缝”的为纵波，不能通过的为横波．2．自然光和偏振光偏振现象在生活中非常普遍，并不是只有自然光通过偏振片后才生活中除光源直接发出的光外，射到水面时的反射和折射光线，尤其是二者互相垂直时，都是典型的偏振光只有横波能发生偏振现象，光是横波一、光的衍射现象分析关于光现象的叙述，以下说法正确的是( )A．太阳光照射下肥皂膜呈现的彩色属于光的干涉B．雨后天空中出现的彩虹属于光的衍射C．通过捏紧的两只铅笔间的狭缝观看工作着的日光灯管，看到的彩色条纹，属于光的色散D．阳光照射下，树影中呈现的一个个小圆形光斑，属于光的衍射现象【导析】正确理解干涉、衍射、色散及小孔成像等光现象的不同成因，是正确做出判断的关键，否则易被这些“彩色”现象所迷惑．【解析】太阳光照射下肥皂膜呈现彩色，属于薄膜干涉，A正确；雨后天空中出现的彩虹，是天空中小水滴对阳光色散形成的；通过笔间狭缝观看日光灯管出现彩色，属于单缝衍射；而阳光下树影中呈出的小圆斑，则属于树叶间形成的小孔成像，故B、C、D均错误．故选A.【答案】 A本题易误选1．对于光的衍射现象的定性分析，下列说法正确的是( )A．只有障碍物或孔的尺寸可以跟光波波长相比甚至比波长还要小的时候，才能产生明显的衍射现象B．光的衍射现象是光波相互叠加的结果C．光的衍射现象否定了光的直线传播的结论D．光的衍射现象说明了光具有波动性【解析】光的干涉现象和衍射现象无疑地说明了光具有波动性，光的直线传播规律只是近似的，只有在光波长比障碍物小的多的情况下，光才可以看作是直进的，所以光的衍射现象和直线传播是不矛盾的，它们是在不同条件下出现的两种现象，故上述选项中正确的是A、B、D.【答案】ABD二、光的衍射图样分析在单缝衍射实验中，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【导析】比较单色光波长的大小关系，利用光发生明显衍射现象的条件进行判断．【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；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，增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距也会变宽，故B错误，A、C、D正确．【答案】ACD一般障碍物的尺寸都比可见光波波长大得多，2．一束红光射向一块有双缝的不透光的薄板，在薄板后的光屏上呈现明、暗相间的干涉条纹．现在将其中一条窄缝挡住，让这束红光只通过一条窄缝，则在光屏上可以看到( ) A．与原来相同的明暗相间的条纹，只是明条纹比原来暗些B．与原来不相同的明暗相间的条纹，而中央明条纹变宽些C．只有一条与缝宽对应的明条纹D．无条纹，只存在一片红光【解析】本题要考查学生对发生明显衍射的条件的理解，及单缝衍射图样特点的认识，能够比较双缝干涉图样和单缝衍射图样的异同点．本题中这束红光通过双缝时，产生了干涉现象，说明每一条缝宽都很窄，满足这束红光发生明显衍射的条件，这束红光通过双缝在光屏上形成的干涉图样的特点是：中央出现明条纹，两侧对称出现等间隔的明暗相间条纹．而这束红光通过单缝时形成的衍射图样特点是：中央出现较宽的明条纹，两侧对称出现不等间隔的明暗相间条纹，且距中央明条纹远的明条纹亮度迅速减小，所以衍射图样看上去明暗相间的条纹数量较少．本题正确选项是B项．【答案】 B三、偏振现象的应用两个偏振片紧靠在一起，将它们放在一盏灯的前面以至没有光通过．如果将其中的一片旋转180°，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．透过的光强先增强，然后减少到非零的最小值C．透过的光强在整个过程中都增强D．透过的光强先增强，再减弱，然后又增强【导析】偏振片允许振动方向与其透振方向不垂直的光通过．【解析】起偏器和检偏器的偏振方向垂直时，没有光通过；偏振方向平行时，光强达到最大．当其中一个偏振片转动180°的过程中，两偏振片的方向由垂直到平行再到垂直，所以通过的光强先增强，然后又减小到零．故选A.【答案】 A通过光的起偏和检偏实验，1．某同学以线状白炽灯为光源，利用游标卡尺两脚间形成的狭缝观察光的衍射现象后，总结出以下几点，你认为正确的是( )A．若狭缝与灯泡平行，衍射条纹与狭缝平行B．若狭缝与灯泡垂直，衍射条纹与铗缝垂直C．衍射条纹的疏密程度与狭缝的宽度有关D．衍射条纹的间距与光的波长有关【解析】若狭缝与线状灯泡平行，衍射条纹与狭缝平行且现象明显，衍射条纹的疏密程度与缝宽有关，狭缝越小，条纹越疏；条纹间距与波长有关，波长越长，间距越大．【答案】ACD2．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，不存在光的衍射现象【解析】该题考查衍射图样和对衍射现象的理解．单色光照到狭缝上产生的衍射图样是亮暗相间的直条纹，白光的衍射图样是彩色条纹．光照到不透明圆盘上，在其阴影处出现光点，是衍射现象．光的衍射现象只有明显与不明显之分，D项中屏上大光斑的边缘模糊，正是光的衍射造成的．不能认为不存在衍射现象．【答案】AC3．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】 D4．如图4－6－2所示，让自然光照到P、Q两偏振片上，当P、Q两偏振片的透射光偏振方向间的夹角为以下哪个度数时，透射光的强度最弱( )图4－6－2A．0°B．30°C．60°D．90°【解析】当两偏振片的夹角为90°时，偏振光的振动方向与偏振片透振方向垂直，透射光最弱，故正确答案为D.【答案】 D。
高中物理第四章光第六节光的衍射和偏振学案(含解析)粤教版选修3_4
第六节 光的衍射和偏振的偏振现象．一、光的衍射现象1．光的衍射现象光能绕过障碍物或通过小孔后进入阴影部分传播的现象．2．发生明显衍射的条件障碍物、小孔或狭缝的尺寸与光的波长接近，或者比波长还小时，光才能发生明显的衍射现象．预习交流1机械波和光波发生明显的衍射现象的条件都是缝、孔、障碍物的尺寸与波长接近或者比波长还小，但是机械波发生明显的衍射现象比较容易，而光波一般很难发生明显的衍射现象，这是为什么？答案：这是因为一般机械波的波长比较大，很容易满足发生明显衍射现象的条件，所以机械波发生明显的衍射现象比较容易；光波的波长比机械波小很多，一般的缝、孔、障碍物的尺寸比光波的波长大很多，所以光波很难发生明显的衍射现象．二、偏振现象1．自然光太阳、电灯等光源发出的光，包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同．2．偏振光在垂直于传播方向的平面上，沿着特定振动方向振动的光叫偏振光．3．偏振自然光通过偏振片后变为偏振光的现象．预习交流2光能发生明显的衍射现象和偏振现象．说明了什么问题？答案：衍射和偏振是波特有的现象，光能发生衍射和偏振现象，说明光具有波动性；只有横波才能发生偏振现象，纵波不能发生偏振现象，光的偏振现象说明光是横波．一、光的衍射1．在我们生活中你观察到了哪些衍射现象？答案：雨天的晚上，透过眼镜片上的水滴看路灯，水滴边缘有衍射条纹．对着日光灯从窄缝中看到的彩色条纹．光照射到一个半径很小的圆板后，在圆板的阴影中心出现的亮斑．孔雀羽毛在阳光下色彩斑斓．晚上眯着眼睛看月亮、星星，会在视网膜上形成衍射光斑等都是衍射现象．2．单缝衍射实验如何表明光没有沿直线传播？答案：当缝比较宽时，光沿直线通过狭缝，在屏上产生一条与缝宽相当的亮条纹；当缝调到很窄时，尽管亮条纹亮度有所降低，但是宽度反而增大了，这表明，光没有沿直线传播．3．光的衍射照片中，亮条纹和暗条纹产生的原因是什么？答案：由于来自单缝或圆孔上不同位置的光，通过缝或孔之后叠加时光波加强或者削弱的结果．4．日常生活中我们难以观察到光的衍射，而为什么光沿直线传播却普遍存在？答案：可见光的波长范围是4.4×10－7～7.6×10－7m，由发生明显衍射的条件可知，障碍物或孔的尺寸都比光的波长大得多，所以光沿直线传播．5．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（遮住侧面光）．答案：当遮光板上三角形孔较大时，表现出的现象是光沿直线传播，在屏上出现一个三角形的光斑，如题图所示，随着三角形缓慢的收缩，光斑逐渐变小；当三角形孔减小到一定程度时，屏上会出现倒立的烛焰的像（小孔成像），继续使三角形孔缓慢收缩，可以观察到出现明暗相间的圆环，中央是较大的亮斑（发生了明显的衍射现象）．出现小孔的衍射图样．当孔闭合时，屏上就会出现一片黑暗．对光的衍射现象的分析，下列说法正确的是（）．A．只有障碍物或孔的尺寸可以跟光波波长相比甚至比波长还要小的时候，才能产生明显的衍射现象B．衍射现象是光特有的现象，只有光才会发生衍射C．光的衍射现象否定了光的直线传播的结论D．光的衍射现象说明了光具有波动性答案：AD解析：由光发生明显的衍射现象的条件知，A正确；衍射是波特有的现象，而不是光特有的现象，只要是波在一定条件下都发生衍射现象，B错误，D正确；光的衍射和直线传播是不矛盾的，它们是在不同条件下出现的两种现象．障碍物的尺寸比光波波长大很多时，光是近似沿直线传播的，障碍物的尺寸和光波波长相差不多，甚至比光波波长还小时，则产生明显的衍射现象．C错误．1．光是一种波，衍射是它的一种传播方式．但在一般情况下，由于障碍物尺寸较大，衍射现象很不明显，光可近似地看做是直线传播的．所以光沿直线传播是近似规律．2．和机械波一样，光波发生明显的衍射现象是有条件的．这个条件只是决定衍射现象是否明显，而不是决定衍射现象能否发生．二、偏振现象1．为什么说偏振片对光的作用就像狭缝对于机械波的作用一样？答案：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通过偏振片，所以说偏振片对光的作用就像狭缝对机械波的作用．2．摄影师在拍摄池中的游鱼、玻璃橱窗里的陈列物时，为什么要在照相机镜头前装一片偏振滤光片？答案：摄影师拍摄时，由于水面和玻璃表面的反射光的干扰，景像不清楚，因为反射光是偏振光，照相机镜头前装一片偏振滤光片后，让它的透振方向与反射光方向垂直，就可以减弱反射光而使景像清晰．3．学生讨论：戴上偏振片眼镜观察水面时，能够清楚地看到水中的游鱼，不戴偏振片眼镜直接观察水面，则看不清水面下的物体，试解释其中的道理．答案：在水面反射的光对人眼产生干扰，使人不能清楚地看到水面下的东西，从水面反射的光中包含很多偏振光，偏振片眼镜可阻挡这些偏振光进入眼睛，则水中的情景可以比较清楚地被看到．在垂直于太阳光的传播方向上，前后放置两个偏振片P和Q，在Q的后边放上光屏，以下说法正确的是（）．A．Q不动，旋转偏振片P，屏上光的亮度不变B．Q不动，旋转偏振片P，屏上光的亮度时强时弱C．P不动，旋转偏振片Q，屏上光的亮度不变D．P不动，旋转偏振片Q，屏上光的亮度时强时弱答案：BD解析：P是起偏器，它的作用是把太阳光（自然光）转变为偏振光，该偏振光的振动方向与P的透振方向一致，所以当Q与P的透振方向平行时，通过Q的光强最大；当Q与P 的透振方向垂直时，通过Q的光强最小，即无论旋转P或Q，屏上的光强都是时强时弱的．1．自然光在垂直于光的传播方向的平面内，沿所有方向振动；偏振光在垂直于光的传播方向的平面内，沿某一特定的方向振动．2．自然光射到两种介质的交界面上，使反射光和折射光之间的夹角恰好是90°时，反射光和折射光都是偏振光，且偏振方向相互垂直．3．平时我们所看到的光，除直接从光源射来的以外都是偏振光．4．光波能发生偏振现象．说明光波是横波．1．由下列哪些现象可以说明光是横波（）．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．光的偏振现象答案：D解析：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．2．关于自然光和偏振光，以下说法正确的是（）．A．自然光包含着垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，但是沿各个方向振动的光波的强度可以不相同B．偏振光是在垂直于传播方向上，只沿着某一特定方向振动的光C．自然光透过一个偏振片后就成为偏振光，偏振光经过一个偏振片后又还原为自然光D．太阳、电灯等普通光源发出的光都是自然光答案：BD解析：由定义可知，自然光沿着各个方向振动的光波的强度都相同，故A错；透过一个偏振片的自然光成为偏振光，但偏振光经过偏振片是不可以转化为自然光的，故C错，B、D 为正确选项．3．纵波不可能产生的现象是（）．A．偏振现象 B．反射现象C．折射现象 D．衍射现象答案：A解析：反射现象、折射现象、衍射现象是一切波的特有现象，只有横波才有偏振现象，故选项A正确．4．在单色的平行光照射单缝观察衍射现象时，下列说法正确的是（）．A．缝越窄，衍射现象越明显B．缝越宽，衍射现象越明显C．照射光波长越短，衍射现象越明显D．照射光波长越长，衍射现象越明显答案：AD解析：由发生明显衍射现象的条件知，A、D正确．5．如图所示，甲、乙两幅图是由同一种单色光分别入射到圆孔而形成的图像，其中图甲是光的______（选填“干涉”或“衍射”）图像．由此可以判断出图甲所对应的圆孔的孔径______（选填“大于”或“小于”）图乙所对应的圆孔的孔径．答案：衍射小于解析：根据甲图中图样的特点可知甲图为单孔衍射的图样．乙图中只有一个圆形亮斑，周围没有衍射条纹说明乙图所对应的情景中没有发生明显衍射，说明孔的尺寸比波长大得多．。
新课标粤教版3-4选修三4.6《光的衍射和偏振》WORD教案1
光的衍射和偏振教学目标（一）知识目标1、知道几何光学中所说的光沿直线传播是一种近似. [来]2、知道光通过狭缝和圆孔的衍射现象.3、知道观察到明显衍射的条件4、知道振动中的偏振现象，了解什么是偏振现象，知道偏振是横波的特点.5、知道偏振光和自然光的区别，知道偏振光在实际生活中的应用.（二）能力目标1、了解单缝衍射、小孔衍射，并能用相关知识对生活中的有关现象进行解释和分析.2、通过光的偏振现象和机械波的偏振现象的实验对比，理解光波是横波的实质.（三）情感目标1、让学生知道科学研究必须重视理论的指导和实践的勤奋作用；2、必须有自信心和踏实勤奋的态度；3、在学习中也要有好品质、好作风.4、培养良好的物理实验习惯，学会用理论指导实践，用实验来验证理论.5、知道在学习物理的过程中，做好实验的重要性. 教学建议有关光的衍射的教学建议应该让学生了解，光的直进，是几何光学的基础，光的衍射现象并没有完全否定光的直进，而是指出了光的直进的适用范围或者说它的局限性.课本只要求学生初步了解光的衍射现象，不做理论讨论，因此与机械波类比和观察实验现象是十分重要的•首先，要结合机械波的衍射，使学生明确光产生衍射的条件.讲光的衍射要配合演示实验、要让学生能区分干涉图样与衍射图样的区别. 单色光干涉图样条纹等间距，衍射图样中间宽两边窄.除了演示实验外，要尽可能多地让学生自己动手做实验进行观察. 包括节后的小实验2,以及观察小孔衍射（在铝箔或胶片上打出尺寸不同的小孔，以小电珠作光源，距光源1〜2米，眼睛靠近小孔观察光通过小孔的衍射花样--彩色圆环）.还可让学生通过羽毛、纱巾观看发光的灯丝（对见到的彩色花样可不作解释）等等，以补学生对这一现象的不熟悉和帮助学生理解.在本节教材中提到泊松亮斑--泊松原以为这下子可以驳倒菲涅尔的波动理论了，事与愿违，菲涅尔和阿拉果接受了泊松的挑战，用实验验证了这个理论结论，实验却成了波动理论极其精彩的实证，菲涅尔为此获得了科学奖金（1819年）.这个科学小故事告诉我们，在科学研究上必须重视理论的指导作用和实践的检验作用；作为科研工作者，必须有坚定的自信心和踏实勤奋的工作态度. 今天的学习，在掌握知识的同时，也应培养自己这方面的好品质、好作风.在复习前两节内容干涉、衍射的基础上进行小结，让学生了解：光的干涉和衍射说明光具有波动性；光的偏振说明光是横波.[来源:学.科.网Z.X.X.K]可以先向学生介绍波的偏振现象，然后演示光的偏振现象实验，最好由学生自己亲自动手观察偏振光.引导学生分析横波的偏振特性，区别纵波的无偏振特性，再让学生区别偏振光与自然光.并分析讲解偏振光的产生方式，这一部分知识也可以让学生自己学习，查找资料.最后进行总结。
高中物理 第4章 光 第6节 光的衍射和偏振课后实践导练 粤教版选修3-4(2021年最新整理)
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第6节光的衍射和偏振课标基础1．观察单缝衍射现象时,把缝宽由0.2 mm逐渐增大到0.8 mm，看到的现象是（) A．衍射条纹的间距逐渐变小，衍射现象逐渐不明显B．衍射条纹的间距逐渐变大，衍射现象越来越明显C．衍射条纹的间距不变,只是亮度增强D．以上现象都不会发生【解析】由单缝衍射实验的调整与观察可知,狭缝宽度越小，衍射现象越明显，衍射条纹越宽，条纹间距也越大，本题的调整是将缝调宽,现象向相反的方向发展，故选项A正确，B、C、D错误．【答案】A2．当游客站在峨眉山山顶背向太阳而立,而前下方又弥漫云雾时，有时会在前下方的天幕上看到一个外红内紫的彩色光环,这就是神奇的“佛光现象"．佛光是一种奇特的自然现象，当阳光照射较厚的云层时，日光射透云层后，会受到云层深处水滴或冰晶的反射,这种反射在穿过云雾表面时，在微小的水滴边缘产生衍射现象．那么，下述现象中与“佛光”现象成因相同的是（)A．雨后的彩虹B．孔雀羽毛在阳光下色彩斑斓C．路面上的油膜阳光下呈现彩色D．阳光照射下，树影中呈现一个个小圆形光斑【解析】“佛光"现象属于衍射现象，孔雀羽毛色彩斑斓也属于衍射现象，B项正确．A 项属于光的折射，C项属于光的干涉，D项属于小孔成像，故A、C、D均不正确．【答案】B3．光的偏振现象说明光是横波，下列现象中不能反映光的偏振特征的是( ）A．一束自然光相继通过两个偏振片,以光束为轴旋转其中一个偏振片，透射光的强度发生变化B．一束自然光入射到两种介质的分界面上，当反射光线与折射光线之间的夹角恰好是90°时，反射光是偏振光C．日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景像更清晰D．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹【解析】由光的偏振知识可知A、B、C正确．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹,是光的衍射现象．D错误．【答案】D4．一单色光源发出的光经一狭缝照射到光屏上，可观察到的图象是（）【解析】单缝衍射时,中央亮条纹最宽最亮，两边依次变窄，变暗这是单缝衍射条纹特征．【答案】A5．如图4－6－3，当用激光照射直径小于激光束的不透明圆盘时，在圆盘后屏上的阴影中心出现了一个亮斑，这是光的________(填“干涉”、“衍射"或“直线传播”)现象，这一实验支持了光的________(填“波动说"、“微粒说”或“光子说”)．图4－6－3【解析】激光束照射圆盘,中心形成的亮斑，说明激光绕过了圆盘,所以现象应是衍射,证实了激光具有波动性．【答案】衍射波动说能力提升6．如图所示的四个图形中哪个是著名的泊松亮斑的衍射图样（）【解析】泊松亮斑为不通光的圆盘阴影，中心有一亮斑,而周围还有明暗相间的圆环，故正确答案为B.【答案】B7．如图4－6－4，P是一偏振片,P的透振方向(用带箭头的实线表示）为竖直方向．图4－6－4下列四种入射光束中哪种照射P时能在P的另一侧观察到透射光( ）A．太阳光B．沿竖直方向振动的光C．沿水平方向振动的光D．沿与竖直方向成45°角振动的光【解析】光是横波，振动方向与传播方向垂直，振动方向垂直于偏振片的透振方向的光不能通过偏振片，沿其他方向振动的光可以全部或部分通过偏振片,故答案为ABD。
高中物理 4.6 光的衍射和偏振课件 粤教版选修3-4
一
二
知识精要
思考探究
典题例解
迁移应用
解析:衍射图样是很复杂的光波的叠加现象,选项A正确;双缝干 涉中每条缝中透过的光自身必然发生衍射,因为它完全符合衍射的 条件,选项B正确;发生明显的衍射现象的条件是障碍物或小孔的尺 寸比光波波长小或相差不多,选项C错误;影的存在与衍射条纹是光 波在不同条件下的表现,选项D错误。 答案:AB
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预习导引
一
二
2.光的偏振
偏振现象 结论 偏振光的形 成 偏振现象 的应用 只有沿偏振片的透振方向振动的光波才能通过偏 振片 偏振现象表明,光是一种横波 (1)自然光通过偏振片后 ,得到偏振光 (2)自然光在介质表面反射时,反射光和折射光都 是偏振光 (1)照相机镜头前装一片偏振滤光片 (2)电子表的液晶显示
一
二
知识精要
思考探究
典题例解
迁移应用
一
二
知识精要
思考探究
典题例解
迁移应用
(多选)在单缝衍射实验中,下列说法中正确的是 ( ) 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 答案:ACD 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;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,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。
一
二
知识精要
思考探究
典题例解
迁移应用
摄影师在拍摄池中的游鱼、玻璃橱窗里的陈列物时,为什么要在 照相机镜头前装一片偏振滤光片? 答案:摄影师拍摄时,由于水面和玻璃表面的反射光的干扰,景像 不清楚,因为反射光是偏振光,照相机镜头前装一片偏振滤光片后, 让它的透振方向与反射光方向垂直,就可以减弱反射光而使景像清 晰。
粤教版高中物理选修3-4第四章第06节 光的衍射和偏振
8、生活是一个过程。您不必太在意结果。心态不好的人会看过去，心态好的人会看未来。放开过去的所有无助。 29.许多人只需要再多支持一分钟，多做一次努力，就能反败为胜。成功招揽成功，失败招揽失败。 56.不可压倒一切，但你也不能被一切压倒。 38.时间告诉我，无理取闹的年龄过了，该懂事了。 4.有些机会，因瞬间犹豫，擦肩而过；有些缘分，因一时任性，指间滑落；有些感情，因一时冲动，遗憾终生；凡事好好珍惜莫轻易言弃，愿 体味愉悦完美人生。
59.不要让追求之舟停泊在幻想的港湾，而应扬起奋斗的风帆，驶向现实生活的大海。
观察下列衍射图样，分析衍射规律：
不同缝宽的单 缝衍射
单缝衍射规律
1、波长一定时，单缝窄的中央条纹 宽，各条纹间距大．
2、单缝不变时，光波波长大的 （红光）中央亮纹越宽，条纹间隔 越大．
3、白炽灯的单缝衍射条纹为中央亮 条纹为白色，两侧为彩色条纹，且 外侧呈红色，内侧为紫色．
单孔衍射
A S
1、 孔 较大时—— 屏上出现清 晰的光斑
22、我们一直喜欢利用自然的方式来改变人生的棘手道路，但很少承认，现实的本性实际上并不是我们力所能及的，而是两只手无所作为。 68.宁愿跑起来被拌倒无数次，也不愿规规矩矩走一辈子，就算跌倒也要豪迈的笑。 15.这个世界本就邋遢，所以没有什么可怕。每个人都有无法发泄的苦涩，都有无力排解的抑郁，而生活在这里的我们，哪一个不是拼尽全力 ，甚至不择手段地活着。
B
2、 孔较小 时——屏上出现衍 射花样
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．
高中物理第四章光第六节光的衍射和偏振课棠互动学案粤教版选修3
高中物理第四章光第六节光的衍射和偏振课棠互动学案粤教版选修31、光的衍射现象（1)衍射现象：光绕过障碍物或通过小孔进入几何阴影区的现象、（2)发生明显的衍射现象的条件：障碍物或小孔的尺寸与波长相比差不多或比光波的波长小、说明：光的干涉现象表明光是一种波,由于衍射是波的特点,则光能够发生衍射,因此光能够绕过障碍物或通过小孔进入几何阴影区而传播,即发生衍射现象、但由于可见光的波长较短,由发生明显的衍射现象的条件可知,光的衍射现象不易观察、2、光的偏振不同的横波振动方向可以不同,但对于一个确定的横波而言,它的振动方向是确定的,并且与传播方向垂直,这就是我们利用横波与纵波的区别来判断某种波是横波,还是纵波、光的偏振现象（1)自然光：从普通光源（如太阳、电灯等）直接发出的光，包含着在垂直于光的传播方向上一切方向振动的光，而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同、（2)偏振光：自然光通过偏振片后,只有振动方向跟偏振片的透振方向一致的光波才能通过,这时的光只沿着一个特定的方向振动、各个击破【例1】下列哪些属于光的衍射现象( )A、雨后美丽的彩虹B、对着日光灯从两铅笔的缝中看到的彩色条纹C、阳光下肥皂膜上的彩色条纹D、光通过三棱境产生的彩色条纹解析：雨后的彩虹和光通过三棱镜产生的彩色条纹都是光的折射现象,阳光下肥皂膜上的彩色条纹是光的薄膜干涉现象,对着日光灯从两铅笔的缝中看到的彩色条纹是单缝衍射现象、故本题选项为B项、答案：B类题演练1对于单缝衍射现象,以下说法正确的是( )A、缝的宽度d越小,衍射条纹越亮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,衍射现象越明显解析：产生明显的衍射现象的条件是：障碍物或孔的尺寸跟波长差不多,或者比波长小,由于光波波长都很短,所以在单缝衍射现象中,缝的宽度d越小,衍射现象越明显、所以B答案的正确的、缝的宽度d越小,透过缝的光的能量越小,亮度也越小,即A错误,缝的宽度d越小,越容易发生衍射,即容易偏离直线路径绕到障碍物阴影中去、故C错、在缝的宽度d不变的情况下,入射光波长越短,越不容易发生明显的衍射现象,故D错误,所以选B、答案：B【例2】两个偏振片紧靠在一起,将它们放在一盏灯的前面以至没有光通过,如果将其中的一片旋转180,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、透过偏振片的光强先增强，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,然后又增强解析：起偏器和检偏器的偏振方向垂直时,没有光通过;偏振方向平行时,光强度达到最大,当其中一个偏振片转动180的过程中,两偏振片的方向由垂直到平行再到垂直,所以通过的光先增强,又减小到零,所以答案为A、答案：A类题演练2通过一块偏振片去观察电灯、蜡烛、月亮、反光的黑板，当以入射光线为轴转动偏振片时，看到的现象有何不同？解析：通过一块偏振片去观察电灯、蜡烛时，透射光的强度不随偏振片的旋转而变化、因为灯光、烛光都是自然光，沿各个方向振动的光的强度相同，因此，当偏振片旋转时，透射出来的光波的振动方向虽然改变了（肉眼对此不能感觉到），但光的强弱没有改变，月亮、黑板反射的光已经是偏振光，它们通过偏振片透射过来的光线的强弱会随偏振片的旋转发生周期性的变化、。
高中物理第四章光第一节光的折射定律课棠互动学案粤教版选修3-4
, 故 B、 C 正确 , 它的反射光线与折射光线的
图 4-1-2
A.0.866
B.1.732
C.1.414
D.1.500
解析： 作出光路图如图 4-1-2 所示 , α 为入射角 , β 为反射角 ,r 为折射角 . 由光的反射定律
得 α=β=30°, 由几何知识得 β+γ=90°
光从 AO入射后从 OC折射 , 根据光路可逆原理 , 如果光从 CO入射一定从 OA折射 , 这时空气中
解析： 根据折射定律 , sin 1 =n, 当光以相等的入射角从真空向介质入射时， sin 2
sin θ
1 一定 ,n
越大 ,sin θ 2就越小 ,sin θ 2 越小说明光偏离原来的程度就越大 答案： B、 C 【例 2】光线以 30°入射角从玻璃中射到玻璃与空气的界面上 夹角为 90°, 则这块玻璃的折射率为 ( )
的入射角为 γ, 玻璃中的折射角为n
sin 60
=1.732
sin 30
答案： B
2. 某种介质的折射率是 1.5, 光在这种介质中的传播速度为多大 ?
解析： 根据折射率与光速的关系式 答案： 2.0 ×１08 m/s
n= c 得 v= 3.00 10 8 m/s=2.0 ×10 8 m/s
种介质时入射角的正弦与折射角的正弦之比是那种介质的折射率
.
光发生折射从一种介质进入另一介质后，频率保持不变，但光速和波长都要变化 速最大为 3×108 m/s.
. 真空中光
各个击破
【例 1】如图 4-1-1 所示 , 一束光线从空气射入介质 , 在界面上发生了反射和折射 , 入射点是 O
点, 则入射光线是 _____________; 反射光线是 _____________; 折射光线是 _____________.
物理：-4.6《光的衍射和偏振》课件(粤教版选修3-4)
.
.
明
演示实验（1）：自然光通过一个偏振片
偏振片P
自然光
. . . .
自然光
.
线偏振光 线偏振光
.
线偏振光
检偏器明
现象：偏振片旋转过程中透射光的强度不变
演示实验（2）：偏振光通过旋转的 检偏器，光强发生变化
自然光
线偏振光
.
I0 cos2 2
. . . .
I0 2
起偏器P
偏振片
检偏器Q化
偏振片P
自然光
线偏振光
.
. . . .
自然光
.
明
演示实验（1）：自然光通过一个偏振片
偏振片P
自然光
线偏振光
. . . .
自然光
.
.
明
演示实验（1）：自然光通过一个偏振片
偏振片P
自然光
线偏振光
. . . .
自然光
.
.
明
演示实验（1）：自然光通过一个偏振片
偏振片P
自然光
线偏振光
. . . .
自然光
1、 孔较大时——屏 上出现清晰的光斑
B
2、 孔较小时——屏上出现 衍射花样
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．
钢针的衍射
圆孔衍射
圆屏衍射
光的偏振
1、机械波的偏振
（1）横波只沿着某一个特定的方向振动这种现象 结 称为波的偏振。 论 （2）横波具有偏振现象，纵波不具有这样的特性。 这就是横波与纵波的区别 旋转偏振片P的 2、光偏振的实验演示 过程中，透射光 (1)自然光通过一个偏振片 的强度不变。 (2)偏振光通过旋转的检偏器 光强发生变化，两 片相垂直时透射光 (视频演示) 的强度最弱。 3、光具有偏振说明： 光是一种横波
光的衍射和偏振-粤教版选修3-4教案
光的衍射和偏振-粤教版选修3-4教案一、教学目标1.了解光的衍射现象；2.理解光的偏振现象；3.学会利用偏振片调节光强；4.掌握光波的大致特征和光传播的规律。
二、教学内容2.1 光的衍射1.定义：当光线通过物体边缘或孔径时，会向周围传播出去，形成光线的弯曲或弯折现象，这种现象称为光的衍射。
2.衍射现象的产生条件：当光线传播到物体的边缘或孔径时，会被阻挡并产生衍射现象。
3.衍射的应用：在物理、化学、天文等领域有广泛的应用。
光刻技术、光学显微镜等技术中，光的衍射都起到了重要的作用。
2.2 光的偏振1.定义：光是一种电磁波，其振动方向和传播方向垂直的情况下，称为线偏振光，否则为未偏振光。
2.偏振片：用于选择出偏振方向的器件，可以选择性地通过一部分偏振方向的光线。
3.偏振和光强之间的关系：当光线通过偏振片时，只有偏振方向和偏振片相同的光线才会通过，所以光的强度会受到偏振片的影响。
4.偏振器的应用：光学仪器、机械制造、电子显示等领域都有着广泛的应用。
3.1 光的衍射1.引入：介绍光的衍射现象的背景和实验。
2.实验操作：使用激光光源、光屏、单缝、双缝、三缝等实验器材，进行光的衍射实验操作。
3.分析实验结果和现象：引导学生分析实验图像，并提问引导学生思考光的衍射现象。
3.2 光的偏振1.引入：介绍光的偏振现象的背景和实验。
2.实验操作：使用偏振片、光源、检偏器等实验器材，进行光的偏振实验操作。
3.分析实验结果和现象：引导学生分析实验图像，并提问引导学生思考光的偏振现象。
四、教学重点和难点4.1 教学重点1.光的衍射现象和衍射器材的使用；2.光的偏振现象和偏振片的使用。
4.2 教学难点1.光的衍射与光的绕射的区别；2.光的偏振与光的干涉的区别。
五、教学方法1.归纳法；2.实验法；3.提问法；4.讨论法。
1.学生的实验操作是否熟练；2.学生是否能够准确理解光的衍射和偏振现象；3.学生是否能够掌握偏振片调节光强的技能；4.学生对光学实验仪器的掌握情况。
2018-2019学年粤教版选修3-4 光的衍射和偏振 第1课时学案
光的衍射和偏振一、学习目标：1、观察振动的偏振现象2、知道只有横波才有偏振现象3、知道偏振光和自然光的区别4、能运用偏振知识来解释生活中的一些常见光现象重点难点：重点是知道光的偏振现象及光的偏振现象说明光是一种横波二、学习过程：复习与回顾：1、光的干涉是指2、光的衍射是指3、光的干涉和衍射现象均说明4、机械波根据，把波分为横波和纵波。
光既然也是一种波，那么，光波是横波还是纵波呢？5、动手试试教材64页的演示，看看这个实验说明什么？【导读】仔细研读教材P64-66，完成学习目标【导思】1、什么是偏振片？偏振片的特性是什么？2、观察65页的演示实验，实验结果说明什么？3、什么叫自然光？什么叫偏振光？4、对照两个演示实验，总结光到底是横波还是纵波？请阐述你的理由5、举例说明偏振现象有哪些应用三点剖析一、偏振现象纵波的振动方向与传播方向始终在同一条直线上.不同的横波振动方向可以不同,但对于一个确定的横波而言,它的振动方向是确定的,并且与传播方向垂直,我们利用横波与纵波的区别可以判断某种波是横波,还是纵波.横波的振动方向和传播方向构成一个平面（振动面），如果横波只沿着某一个特定的方向振动，在物理学上就叫做波的偏振，只有横波才有这种特性.【例1】纵波不可能产生的现象是（）A.偏振现象B.反射现象C.折射现象D.衍射现象解析：反射、折射、干涉、衍射是波的共性，而偏振现象只有横波能产生，纵波不可能产生.答案：A二、光的偏振光属于电磁波，是横波，具有偏振性.从普通光源直接发出的光（自然光），包含在垂直于光的传播方向上一切方向振动的光，而且沿着各个方向振动的光波是均匀的，不显示偏振性；自然光通过偏振片后，只有振动方向跟透振方向一致的光才能通过，这时的光只沿着一个特定的方向振动，显示偏振性.【例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°,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.透过偏振片的光强先增强，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,然后又增强解析：起偏器和检偏器的偏振方向垂直时,没有光通过;偏振方向平行时,光强度达到最大,当其中一个偏振片转动180°的过程中,两偏振片的方向由垂直到平行再到垂直,所以通过的光先增强,又减小到零,所以答案为A.答案：A各个击破类题演练1下列哪些波能发生偏振现象（）A.声波B.电磁波C.横波D.纵波解析：能发生偏振的是横波，题中声波是纵波，电磁波是横波.答案：BC变式提升1关于自然光和偏振光，下列观点正确的是（）A.自然光能产生干涉和衍射现象，而偏振光却不能B.只有自然光透过偏振片才能获得偏振光C.自然光只能是白色光，而偏振光不能是白色光D.自然光和偏振光都能使感光底片感光解析：光振动沿各个方向均匀分布的光就是自然光，而振动沿着特定方向的光就是偏振光，但自然光和偏振光都能发生干涉、衍射，所以A错.光的偏振现象并不罕见，除了从光源直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光，都是偏振光，所以B错.光的颜色由光的频率决定，与光的振动方向无关，所以C错.自然光和偏振光都具有能量，都能使感光底片感光.答案：D类题演练2通过一块偏振片去观察电灯、蜡烛、月亮、反光的黑板，当以入射光线为轴转动偏振片时，看到的现象有何不同？解答：通过一块偏振片去观察电灯、蜡烛时，透射光的强度不随偏振片的旋转而变化.因为灯光、烛光都是自然光，沿各个方向振动的光的强度相同，因此，当偏振片旋转时，透射出来的光波的振动方向虽然改变了（肉眼对此不能感觉到），但光的强弱没有改变，月亮、黑板反射的光已经是偏振光，它们通过偏振片透射过来的光线的强弱会随偏振片的旋转发生周期性的变化.变式提升2在垂直于太阳光的传播方向前后放置两个偏振片P和Q，在Q的后边放上光屏，以下说法正确的是（）A.Q不动，旋转偏振片P，屏上光的亮度不变B.Q不动，旋转偏振片P，屏上光的亮度时强时弱C.P不动，旋转偏振片Q，屏上光的亮度不变D.P不动，旋转偏振片Q，屏上光的亮度时强时弱解析：P是起偏器，它的作用是把太阳光（自然光）转为偏振光，该偏振光的振动方向与P的透振方向一致，所以当Q与P的透振方向平行时，通过Q的光强最大；当Q与P的透振方向垂直时，通过Q的光强最小，即无论旋转P或Q，屏上的光强都是时强时弱的.答案：BD【做一做】1、将一个偏振片放于眼睛的前方，观察通过窗户进入室内的自然光，转动偏振片，你感觉到的阴暗有没有明显的变化？【点拨】无明显变化。
物理粤教版选修3-4学案：课棠互动 第四章第三节认识光
课堂互动三点剖析1.全反射现象光密介质和光疏介质不同折射率的介质相比较，折射率大的叫光密介质，折射率小的叫光疏介质.这里要特别注意：光密介质和光疏介质是相对而言的，不是绝对的.全反射现象光从光密介质射向光疏介质时，通常情况下，在两种介质的界面上要同时发生反射和折射，但是，如果满足一定的条件，折射光线就会消失，入射光全部被反射回来，这种现象叫全反射现象.这里不但要注意产生全反射的条件，还要注意要结合实验来理解全反射现象，这也是学习物理的一种重要方法，因为物理是一门实验科学.2.发生全反射的条件及应用应用公式sinC=n1求临介角时应注意：上式中的C 是指光从折射率为n 的介质射向空气（或真空）时的临界角.发生全反射要同时满足下面两个条件：一是光要从光密介质射向光疏介质；二是入射角等于或大于临界角.要注意观察“光从玻璃射入空气”的演示实验中入射光线、反射光线、折射光线的方向变化及光线的亮度（能量）变化规律：入射角增大时，折射角增大，同时，折射光线的强度减弱（能量减小），而反射光线的强度增强（能量增大）；当入射角等于或大于临界角时，折射光线的能量减弱到零，折射光线不再存在，反射光线和入射光线强度相同，即发生了全反射. 注意：在全面理解和掌握发生全反射条件的同时，还要掌握发生全反射以前，增大入射角时，反射光线、折射光线的强度（能量）变化.在后面的学习中，也会用到这方面的知识.3.全反射的应用：光导纤维和全反射棱镜等光导纤维（1）作用：传递声音、图像及各种数字信号.（2）原理：光的全反射.（3）构造特点：双层，外层材料的折射率比里层材料的折射率小.（4）优点：容量大、衰减小、抗干扰能力强.（5）实际应用：光纤通信、医用胃镜等.各个击破【例1】下列说法正确的是( )A.因为水的密度大于酒精的密度，所以水是光密介质B.因为水的折射率小于酒精的折射率，所以水对酒精来说是光疏介质C.同一束光，在光密介质中的传播速度较大D.同一束光，在光密介质中的传播速度较小解析：因为水的折射率为1.33，酒精的折射率为 1.36，所以水对酒精来说是光疏介质；由v=c/n 可知，光在光密介质中的速度较小.本题答案是BD.答案：BD类题演练1一条光线由水中射向空气，当入射角由0°逐渐增大到90°时，下列说法正确的是( )A.折射角由0°增大到大于90°的某一角度B.折射角始终大于入射角，当折射角等于90°时，发生全反射C.折射角始终小于90°，不可能发生全反射D.入射角的正弦与折射角的正弦之比逐渐增大解析：因为光线由水射向空气，根据折射定律可知，nsinθ1=sinθ2 而n=1.33所以存在折射时，总是θ2＞θ1，直到θ2=90°（发生全反射）为止.发生全反射以后，折射光线不存在，折射定律不再适用.该题中，发生全反射以前，入射角的正弦与折射角的正弦之比就是n,是一个常数.选项B 正确.答案：B【例2】光由折射率分别为n 1=1.33的水和n 2=2的玻璃射向空气时的临界角各是多大？ 解析：由临界角公式sinC=n1 可得水的临界角C 1=arcsin 11n =arcsin 33.11=48.8° 玻璃的临界角C 2=arcsin 21n =arcsin 21=45° 类题演练2如图4-3-1所示，半圆形玻璃砖放在空气中，三条同一颜色、强度相同的光线，均由空气射入到玻璃砖，到达玻璃砖的圆心位置.下列说法正确的是()图4-3-1A.三条光线中有一条在O 点发生了全反射，那一定是aO 光线B.假若光线bO 能发生全反射，那么光线cO 一定能发生全反射C.假若光线bO 能发生全反射，那么光线aO 一定能发生全反射D.假若光线aO 恰能发生全反射，则光线bO 的反射光线比光线cO 的反射光线的亮度大 解析：三条入射光线沿着指向圆心的方向由空气射向玻璃砖，在圆周界面，它们的入射角为零，均不会偏折.在直径界面，光线aO 的入射角最大，光线cO 的入射角最小，它们都是从光密介质射向光疏介质，都有发生全反射的可能.如果只有一条光线发生了全反射，那一定是aO 光线，因为它的入射角最大.所以选项A 对；假若光线bO 能发生全反射，说明它的入射角等于或大于临界角，光线aO 的入射角更大，所以，光线aO 一定能发生全反射，光线cO 的入射角可能大于临界角，也可能小于临界角，因此，cO 不一定能发生全反射.所以选项C 对，B 错；假若光线aO 恰能发生全反射，光线bO 和cO 都不能发生全反射，但bO 的入射角更接近于临界角，所以，光线bO 的反射光线较光线cO 的反射光线强，即bO 的反射光线亮度较大.所以D 对.本题答案选ACD.答案：ACD【例3】关于光纤的说法，正确的是( )A.光纤是由高级金属制成的，所以它比普通电线容量大B.光纤是非常细的特制玻璃丝，但导电性能特别好，所以它比普通电线衰减小C.光纤是非常细的特制玻璃丝，有内芯和外套两层组成，光纤是利用全反射原理来实现光的传导的D.在实际应用中，光纤必须呈笔直状态，因为弯曲的光纤是不能导光的解析：光导纤维的作用是传导光，它是直径为几微米到一百微米之间的特制玻璃丝，且由内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套的大.载有声音、图像及各种数字信号的激光传播时，在内芯和外套的界面上发生全反射.光纤具有容量大、衰减小、抗干扰性强等特点.在实际应用中，光纤是可以弯曲的.所以，答案是C.答案：C类题演练3平面镜反射与全反射相同吗？解析：有人认为平面镜反射与是把光线全部反射回来，与全反射相同，这是不对的，平面镜是靠玻璃上镀一层光亮的反射膜（一般是镀铝，极少数要求高的镀银）反射光线，膜不透光，不会有进入另一介质折射光，但固体的膜仍要吸收一部分光，并不能保证把入射光百分之百地反射回来，而全反射则是真正把入射光百分之百地反射回来.因此很多地方用全反射棱镜来代替平面镜，例如潜望镜，双筒望远镜等都用到全反射棱镜.答案：不同。
广东省2019年高二物理粤教版选修3-4课后集训：第四章第六节光的衍射和偏振 Word版
课后集训基础过关1.为什么逆光拍水面下的景物时,在照相机镜头前装一片偏振片可使景象更加清晰?解答：由于水面的反射光的干扰,常使影像不清楚,如果在照相机镜头前装一片偏振片,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影像清晰.2.以下哪些现象可以说明光是横波( )A.光的干涉B.光的偏振C.光的折射D.光的反射答案：B3.关于衍射,下列说法中正确的是( )A.衍射现象中条纹的出现是光叠加后产生的后果B.双缝干涉中也存在着光的衍射现象C.一切波都很容易发生明显的衍射现象D.影的存在是一个与衍射现象相矛盾的客观事实解析：衍射图样是很复杂的光波叠加现象,双缝干涉中光通过三个狭缝时均发生衍射现象,一般现象中既有干涉又有衍射,一切波都能发生衍射,但要发生明显的衍射,需要满足障碍物的尺寸小于或相当于波长的条件.答案：AB4.用单色光做双缝干涉实验和单缝衍射实验,比较屏上的条纹,说法中正确的是( )A.双缝干涉条纹是等间距的明暗相间的条纹B.单缝衍射条纹是中央宽、两边窄的明暗相间的条纹C.双缝干涉条纹是中央宽、两边窄的明暗相间的条纹D.单缝衍射条纹是等间距的明暗相间的条纹解析：干涉条纹是等间距且亮度基本一样,衍射条纹间距不同,中央条纹最亮最宽,两侧依次宽度减小,亮度减小,AB 正确.答案：AB5.点光源照在一个剃须刀片上,在屏上形成了它的影子,其边缘较为模糊,原因是( )A.光的反射B.光强太小C.光的干涉,通过剃须刀片中央的孔直进D.光的衍射答案：D综合运用6.一束光由真空入射到平面玻璃上,当其折射角为30°时,反射光恰好产生完全偏振.因此,可以推断出玻璃的折射率为( )A. B.23C. D.2333解析：设入射角为i ，折射角r ，由题意可知，要使反射光完全偏振需要折射光线与反射光线垂直.∴i+r=，根据折射定律n=,故B 正确.2π330sin 30cos sin cos sin )2sin(sin sin =︒︒==-=r r r r ri π答案：B7.对于光的衍射现象的定性分析，下列说法正确的是( )A.只有障碍物或孔的尺寸可以跟光波波长相比甚至比波长还要小的时候，才能产生明显的衍射现象B.光的衍射现象是光波相互叠加的结果C.光的衍射现象否定了光的直线传播的结论D.光的衍射现象说明了光具有波动性解析：光的干涉现象和衍射现象无疑地说明了光具有波动性，而小孔成像说明光沿直线传播，而要出现小孔成像，孔不能太小，光的直线传播规律只是近似的，只有在光波长比障碍物小的情况下，光才可以看作是直进的，所以光的衍射现象和直线传播是不矛盾的，它们是在不同条件下出现的两种现象，故上述选项中正确的是A、B、D.答案：ABD8.可见光在空气中波长范围是4 400到7 700，即4.4×10-4 mm到7.7×10-4 mm，下面关于光衍射条件的说法正确的是( )（1=1.0×10-10 m）A.卡尺两脚间的狭缝的宽度小到万分之几毫米以下时，才能观察到明显的衍射现象B.卡尺两脚间的狭缝在小到0.4 mm以下时，通过它观察到线状白炽灯丝，有明显的衍射现象C.卡尺两脚间的狭缝在小到0.2 mm 以下时，通过它观察各种光源，都能看到明显的衍射现象D.光的衍射条件“跟光的波长可以相比”是非常严格的，即只有孔或障碍物的尺寸跟波长差不多时才能观察到光的衍射解析：实验证明，卡尺两脚间的狭缝小到0.4 mm以下，通过它观察线状白炽灯丝，有明显的衍射现象，而当狭缝过小时，因通过的光线太暗，无法看到明显的衍射现象，而狭缝太大，因不满足衍射条件而无明显衍射现象.答案：B9.声波比光波容易产生明显的衍射，原因是( )A.声波是纵波，光波是横波B.声波是机械波，光波是电磁波C.一般障碍物尺寸跟声波波长相近而比光波波长大得太多D.声波必须通过介质传播，而光波可以在真空中传播解析：产生明显的衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸能与波长相近，声波的波长比光波的波长长，与一般障碍物尺寸相近，容易满足衍射条件，因而容易产生明显的衍射.正确答案为C.答案：C10.某同学以线状白炽灯为光源，利用游标卡尺两脚间形成的狭缝观察光的衍射现象后，总结出以下几点：a.若狭缝与灯丝平行，衍射条纹与狭缝平行；b.若狭缝与灯丝垂直，衍射条纹与狭缝垂直；c.衍射条纹的疏密程度与狭缝宽度有关；d.衍射条纹的间距与光的波长有关.你认为正确的是____________.解析：做本实验时，如果能认真观察衍射现象，并结合学到的理论知识，对观察到的现象进行认真的分析，那么就不难判断选项a、c是正确的，而选项b是错误的.对于线状的白炽灯，当狭缝与灯丝平行时，观察到的衍射条纹是彩色条纹.这说明不同颜色的光，对同一狭缝产生的衍射条纹的间距是不等的.也就是说，条纹间距与光的波长有关，故选项d是正确的.答案：acd。
高中物理第4章光第六节光的衍射和偏振素材粤教版选修3-4(new)
第六课时光的衍射和偏振课前预习情景素材光的干涉现象表明光是一种波，那么光能否发生衍射呢？它是横波还是纵波？简答:光会发生衍射现象，光是横波.知识预览1。
光绕过障碍物或通过小孔进入几何阴影区的现象叫做光的衍射。
2。
发生明显的衍射现象的条件：当障碍物或小孔的尺寸与波长相比差不多或比光的波长小。
3。
做单缝衍射实验中,若平行光为单色光，则在屏上得到明暗相间的条纹;若平行光为白光,则在屏上得到彩色的条纹。
4.光源发出的光，沿着各个方向振动的光的强度都相同叫做自然光。
5.振动方向一定的光叫做偏振光.6。
太阳、电灯等普通光源发出的光是自然光，通常看到绝大部分光,除了从光源直接射出来的光外,基本上都是偏振光。
7.光的偏振现象证明光波是横波.尊敬的读者：本文由我和我的同事在百忙中收集整编出来，本文档在发布之前我们对内容进行仔细校对，但是难免会有不尽如人意之处，如有疏漏之处请指正，希望本文能为您解开疑惑,引发思考。
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第六节光的衍射和偏振
课堂互动
三点剖析
1.光的衍射现象
（1)衍射现象：光绕过障碍物或通过小孔进入几何阴影区的现象.
（2)发生明显的衍射现象的条件：障碍物或小孔的尺寸与波长相比差不多或比光波的波长小.
说明：光的干涉现象表明光是一种波,由于衍射是波的特点,则光能够发生衍射,因此光能够绕过障碍物或通过小孔进入几何阴影区而传播,即发生衍射现象.但由于可见光的波长较短,由发生明显的衍射现象的条件可知,光的衍射现象不易观察.
2.光的偏振
不同的横波振动方向可以不同,但对于一个确定的横波而言,它的振动方向是确定的,并且与传播方向垂直,这就是我们利用横波与纵波的区别来判断某种波是横波,还是纵波.
光的偏振现象
（1)自然光：从普通光源（如太阳、电灯等）直接发出的光，包含着在垂直于光的传播方向上一切方向振动的光，而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同.
（2)偏振光：自然光通过偏振片后,只有振动方向跟偏振片的透振方向一致的光波才能通过,这时的光只沿着一个特定的方向振动.
各个击破
【例1】下列哪些属于光的衍射现象( )
A.雨后美丽的彩虹
B.对着日光灯从两铅笔的缝中看到的彩色条纹
C.阳光下肥皂膜上的彩色条纹
D.光通过三棱境产生的彩色条纹
解析：雨后的彩虹和光通过三棱镜产生的彩色条纹都是光的折射现象,阳光下肥皂膜上的彩色条纹是光的薄膜干涉现象,对着日光灯从两铅笔的缝中看到的彩色条纹是单缝衍射现象.故本题选项为B项.
答案：B
类题演练1
对于单缝衍射现象,以下说法正确的是( )
A.缝的宽度d越小,衍射条纹越亮
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
解析：产生明显的衍射现象的条件是：障碍物或孔的尺寸跟波长差不多,或者比波长小,由于光波波长都很短,所以在单缝衍射现象中,缝的宽度d越小,衍射现象越明显.所以B答案的正确的.缝的宽度d越小,透过缝的光的能量越小,亮度也越小,即A错误,缝的宽度d越小,越容易发生衍射,即容易偏离直线路径绕到障碍物阴影中去.故C错.在缝的宽度d不变的情况下,入射光波长越短,越不容易发生明显的衍射现象,故D错误,所以选B.
答案：B
【例2】两个偏振片紧靠在一起,将它们放在一盏灯的前面以至没有光通过,如果将其中的一片旋转180°,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.透过偏振片的光强先增强，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
解析：起偏器和检偏器的偏振方向垂直时,没有光通过;偏振方向平行时,光强度达到最大,当其中一个偏振片转动180°的过程中,两偏振片的方向由垂直到平行再到垂直,所以通过的光先增强,又减小到零,所以答案为A.
答案：A
类题演练2
通过一块偏振片去观察电灯、蜡烛、月亮、反光的黑板，当以入射光线为轴转动偏振片时，看到的现象有何不同？
解析：通过一块偏振片去观察电灯、蜡烛时，透射光的强度不随偏振片的旋转而变化.因为灯光、烛光都是自然光，沿各个方向振动的光的强度相同，因此，当偏振片旋转时，透射出来的光波的振动方向虽然改变了（肉眼对此不能感觉到），但光的强弱没有改变，月亮、黑板反射的光已经是偏振光，它们通过偏振片透射过来的光线的强弱会随偏振片的旋转发生周期性的变化.。