高中物理 第十三章 光（第4課時(shí)）光的衍射 光的偏振課件 新人教版選修3-4.ppt

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第4課時(shí)光的衍射光的偏振 研究學(xué)考 把握考情 知識(shí)點(diǎn)一光的衍射 基礎(chǔ)梳理 1 用平行光照射狹縫 當(dāng)縫很時(shí) 光沒(méi)有沿直線(xiàn)傳播 它繞過(guò)了縫的邊緣 傳播到了的地方 這就是光的衍射現(xiàn)象 2 發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件 在障礙物的尺寸可以跟光的波長(zhǎng) 甚至比光的波長(zhǎng)還的時(shí)候 衍射現(xiàn)象十分明顯 3 各種不同形狀的障礙物都能使光發(fā)生 致使影的輪廓 出現(xiàn)的條紋 窄 相當(dāng)寬 相比 小 衍射 模糊不清 明暗相間 要點(diǎn)精講 衍射圖樣的特點(diǎn) 1 單縫衍射 單色光通過(guò)狹縫時(shí) 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 兩側(cè)的亮紋逐漸變暗變窄 白光通過(guò)狹縫時(shí) 在屏上出現(xiàn)彩色條紋 中央為白色條紋 波長(zhǎng)一定時(shí) 單縫窄的中央條紋寬 各條紋間距大 單縫不變時(shí) 光波波長(zhǎng)大的中央條紋寬 條紋間距大 2 圓孔衍射 光通過(guò)小孔 孔很小 時(shí) 在光屏上出現(xiàn)明暗相間的圓環(huán) 如圖1所示 圖1 3 圓板衍射 泊松亮斑 若在單色光 如激光 傳播途中放一個(gè)較小的圓形障礙物 會(huì)發(fā)現(xiàn)在影的中心有一個(gè)亮斑 這就是著名的泊松亮斑 衍射圖樣如圖2所示 圖2 中央是亮斑 圓板陰影的邊緣是模糊的 在陰影外還有不等間距的明暗相間的圓環(huán) 例1 在單縫衍射實(shí)驗(yàn)中 下列說(shuō)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(zhǎng)較長(zhǎng)的光照射 衍射條紋間距變寬D 增大單縫到屏的距離 衍射條紋間距變寬解析當(dāng)單縫寬度一定時(shí) 波長(zhǎng)越長(zhǎng) 衍射現(xiàn)象越明顯 即光偏離直線(xiàn)傳播的路徑越遠(yuǎn) 條紋間距也越大 A C正確 當(dāng)光的波長(zhǎng)一定時(shí) 單縫寬度越小 衍射現(xiàn)象越明顯 條紋間距越大 B錯(cuò)誤 光的波長(zhǎng)一定 單縫寬度也一定時(shí) 增大單縫到屏的距離 衍射條紋間距也會(huì)變寬 D正確 答案ACD 知識(shí)點(diǎn)二衍射光柵 基礎(chǔ)梳理 1 構(gòu)成 由許多的狹縫排列起來(lái)形成的光學(xué)儀器 2 增加狹縫的個(gè)數(shù) 衍射條紋的寬度變 亮度 3 種類(lèi) 和 等寬 等距離 窄 增加 透射光柵 反射光柵 即學(xué)即練 關(guān)于衍射光柵 下列說(shuō)法正確的是 A 衍射光柵是由許多等寬度的狹縫組成的B 衍射光柵分為透射光柵和反射光柵兩類(lèi)C 透射光柵中刻痕的部分相當(dāng)于透光的狹縫D 透射光柵中未刻痕的部分相當(dāng)于透光的狹縫解析對(duì)于透射光柵來(lái)說(shuō) 當(dāng)光照到刻痕上時(shí) 由于光發(fā)生漫反射而不能透過(guò) 故C選項(xiàng)錯(cuò)誤 A B D正確 答案ABD 知識(shí)點(diǎn)三光的偏振 基礎(chǔ)梳理 1 偏振片 由特定的材料制成 每個(gè)偏振片都有一個(gè)的方向 只有沿著這個(gè)方向振動(dòng)的光波才能順利通過(guò)偏振片 這個(gè)方向叫做 方向 特定 透振 2 自然光和偏振光 1 自然光 太陽(yáng) 電燈等普通光源發(fā)出的光 包含著在垂直上沿方向振動(dòng)的光 而且沿各個(gè)方向振動(dòng)的光波的都 這種光是 自然光 2 偏振光 在垂直于的平面上 只沿著某個(gè)的方向振動(dòng) 這種光叫做偏振光 3 光的偏振現(xiàn)象表明光是一種 4 偏振現(xiàn)象應(yīng)用 照相機(jī)鏡頭前的偏振濾光片 電子表的液晶顯示等 傳播方向 一切 強(qiáng)度 相同 傳播方向 特定 橫波 要點(diǎn)精講 1 偏振片上的 狹縫 表示透振方向 而不是刻上的真實(shí)狹縫 2 只要光的振動(dòng)方向不與透振方向垂直 都可以不同程度地通過(guò)偏振片 不過(guò)強(qiáng)度要比振動(dòng)方向與透振方向平行的光弱一些 3 自然光和偏振光 4 偏振現(xiàn)象的應(yīng)用舉例 1 在攝影中的應(yīng)用 在鏡頭前安裝一片偏振濾光片 可以阻擋反射光進(jìn)入鏡頭 2 電子表的液晶顯示屏 在兩塊透振方向垂直的偏振片當(dāng)中插進(jìn)一個(gè)液晶盒 可以控制光線(xiàn)顯示數(shù)字 3 夜晚行車(chē)時(shí) 車(chē)燈眩光的消除用的就是光的偏振現(xiàn)象 4 立體電影也利用了光的偏振現(xiàn)象 例2 如圖3所示 白熾燈的右側(cè)依次平行放置偏振片P和Q A點(diǎn)位于P Q之間 B點(diǎn)位于Q右側(cè) 旋轉(zhuǎn)偏振片P A B兩點(diǎn)光的強(qiáng)度變化情況是 圖3A A B均不變B A B均有變化C A不變 B有變化D A有變化 B不變 解析白熾燈光包含各方向的光 且各個(gè)方向的光強(qiáng)度相同 所以旋轉(zhuǎn)偏振片P時(shí)各方向透射光強(qiáng)度相同 故A點(diǎn)光的強(qiáng)度不變 白熾燈光經(jīng)偏振片P后為偏振光 當(dāng)P旋轉(zhuǎn)時(shí) 只有與Q的偏振方向一致時(shí)才有光透過(guò)Q 因此B點(diǎn)的光強(qiáng)有變化 選項(xiàng)C正確 答案C 1 關(guān)于光的衍射現(xiàn)象 下面說(shuō)法正確的是 A 紅光的單縫衍射圖樣是紅暗相間的直條紋B 白光的單縫衍射圖樣是白暗相間的直條紋C 光照到不透明小圓盤(pán)上出現(xiàn)泊松亮斑 說(shuō)明發(fā)生了衍射D 光照到較大圓孔上出現(xiàn)大光斑 說(shuō)明光沿著直線(xiàn)傳播 不存在光的衍射 解析單色光照到狹縫上產(chǎn)生的衍射圖樣是明暗相間的直條紋 白光的衍射圖樣是彩色條紋 光照到不透明圓盤(pán)上 在其陰影處出現(xiàn)亮點(diǎn) 是衍射現(xiàn)象 光的衍射現(xiàn)象只有明顯與不明顯之分 D項(xiàng)中屏上大光斑的邊緣模糊 正是光的衍射造成的 不能認(rèn)為不存在衍射現(xiàn)象 答案AC 2 如圖4所示 甲 乙為單色光通過(guò)窄縫后形成的明 暗相間的兩種條紋圖樣 下列判斷正確的是 圖中黑色表示亮條紋 圖4A 甲為單縫衍射的圖樣B 乙為雙縫干涉的圖樣C 甲為雙縫干涉的圖樣D 乙為單縫衍射的圖樣 解析雙縫干涉圖樣的條紋是等寬等間距的 單縫衍射的條紋是中間寬 兩側(cè)逐漸變窄 由此可見(jiàn)選項(xiàng)A B正確 答案AB 3 如圖5所示 A B為兩偏振片 一束自然光沿OO 方向射向A 此時(shí)在光屏C上 透射光的強(qiáng)度最大 則下列說(shuō)法中正確的是 圖5A 此時(shí)A B的透振方向平行B 只有將B繞OO 軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90 屏上透射光的強(qiáng)度才最弱 幾乎為零C 將A或B繞OO 軸旋轉(zhuǎn)90 屏上透射光的強(qiáng)度最弱 幾乎為零D 將A沿順時(shí)針旋轉(zhuǎn)180 屏上透射光的強(qiáng)度最弱 幾乎為零 解析當(dāng)A B兩偏振片的透振方向平行時(shí) 光屏上光的強(qiáng)度最強(qiáng) 當(dāng)二者透振方向垂直時(shí) 光屏上光的強(qiáng)度最弱 幾乎為零 由此可知A C選項(xiàng)正確 答案AC 4 下面關(guān)于光的偏振現(xiàn)象的應(yīng)用正確的是 A 自然光通過(guò)起偏振器后成為偏振光 利用檢偏振器可以檢驗(yàn)出偏振光的振動(dòng)方向B 立體電影利用了光的偏振現(xiàn)象C 茶色眼鏡利用了光的偏振現(xiàn)象D 拍攝日落時(shí)水面下的景物時(shí) 在照相機(jī)鏡頭前裝一個(gè)偏振片可減弱水面反射光的影響答案ABD