光的衍射和偏振PPT演示文稿(1)

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
4、常见光的偏振现象及应用 （1） （2）课本P35
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，而且沿着 各个方向振动的光波的强度都相同，这种光叫做自然 光。
偏振片（也叫起偏器或检偏器）：由特定的材料
制成，它上面有一个特殊的方向（叫做透振方向）， 只有振动方向与透振方向平行的光波才能通过偏振片。
自然光
线偏振光
. . . .
.
检偏器Q
起偏器P
两偏振片的偏振化方向相互垂直 光强为零
析与解：
·
n1
·
i
i r 900
··
· · ··
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S
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tani n 3 4
0
n sini sin r
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例3：在杨氏干涉实验装置的双缝后面各放置 一个偏振片，若两个偏振片的透振方向相 互垂直，则（ C ） A、光屏上仍有干涉条纹，但亮条纹的亮度减 小 B、光屏上仍有干涉条纹，但亮条纹的亮度增 大 C、干涉条纹消失，光屏上一片黑暗 D、干涉条纹消失，但仍有光射到光屏上。
例1：计算自然光从空气射到折射率为4/3的水
面时，当入射角为多大时使反射光和折射光均 为偏振光？（假设光在玻璃中的折射率相同）
析与解
例2：如何在拍来自百度文库时减弱反射光的干扰？
答案：（见课本P34）
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
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自然光
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检偏器明
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
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自然光
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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
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自然光
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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
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自然光
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.
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
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自然光
自然光
线偏振光
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检偏器Q
起偏器P
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
. . . .
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检偏器Q
起偏器P
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
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检偏器Q
起偏器P
演示实验（2）：偏振光通过旋转的 检偏器，光强发生变化
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， 用平行的单色光照射， 在缝后适当距离处放 一个像屏 ．
单 击 画 面 观 看 录 像
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．
观察下列衍射图样，分析衍射规律：
不同缝宽的单缝衍射
偏振光：自然光通过偏振片时，只有振动方向跟偏
振片的透射方向一致时的光波才能通过，也就是说， 通过偏振片的光波，在垂直于传播方向的平面上，只 沿着一个特定的方向振动，这种光叫做偏振光。
（1）除了从光源（如太阳、电灯等）直接发出 的光以外，通常看到的绝大多数是反射、折射 光是偏振光。 自然光射到两种介质的界面时，当反射光 与折射光之间的夹角为900，反射光与反射光 就都是偏振光，并且两偏振方向互相垂直。
自然光
线偏振光
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起偏器P
检偏器Q
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
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起偏器P
检偏器Q
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
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起偏器P
检偏器Q
演示实验（2）：偏振光通过旋转的 检偏器，光强发生变化
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明
演示实验（1）：自然光通过一个偏振片
偏振片P
自然光
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自然光
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线偏振光 线偏振光
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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
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I0 cos2 2
. . . .
I0 2
起偏器P
偏振片
检偏器Q
偏振片
演示实验（2）：偏振光通过旋转的 检偏器，光强发生变化
不同色光的单缝衍射
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，两侧为 彩色条纹，且外侧呈红色，靠近光源的内侧为 紫色．
A S
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
例4：对光的偏振，以下认识哪些是正确 的（ AD ） A、振动方向只在某一个平面内的光是偏 振光 B、从电灯等光源直接出来的光本身就是 偏振光 C、转动偏振片去看电灯光，看到透射光 亮度无变化，说明透射光不是偏振光 D、光的偏振现象使人们认识到光是一种 横波。
光的衍射和偏振
光的干涉现象反映了光的波动性，而波动性 的另一特征是波的衍射现象，光是否具有衍射 现象呢？如果有衍射现象，为什么在日常生活 中我们没有观察到光的衍射现象呢？
水波、声波都会发 生衍射现象，它们 发生衍射的现象特 征是什么？
一切波都能发生衍射，通过衍射把能量 传到阴影区域，能够发生明显衍射的条件是 障碍物或孔的尺寸跟波长差不多．