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高中物理第十三章光第5节光的衍射第6节光的偏振学案新人教版选


13.5 13.6 学 习 目 标 1.知道光的衍射现象,知道几种衍射现象的 图样. 2.理解光产生明显衍射的条件.(重点) 3.知道光的偏振现象,知道偏振是横波特有 的性质.(难点) 4. 知道偏振光和自然光, 知道偏振光的应用. 光的衍射 光的偏振 知 识 脉 络 光的衍射 [先填空] 1.定义:光通过很小的狭缝(或圆孔)时,明显地偏离了直线传播的方向,在屏上应 该出现阴影的区域出现明条纹或亮斑,应该属于亮区的地方也会出现暗条纹或暗斑 的现象. 2.衍射图象:衍射时产生的明暗条纹或光环. 3.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, 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, 中央为白条纹. 4.圆孔衍射:光通过小孔时(孔很小)在屏幕上会出现明暗相间的圆环. 5.泊松亮斑:障碍物的衍射现象. 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. 6.衍射光栅 (1)结构 由许多等宽的狭缝等距离排列起来形成的光学仪器. (2)衍射图样特点 与单缝衍射相比,衍射条纹的宽度变窄,亮度增加. [再判断] 1 1.白光通过盛水的玻璃杯,在适当的角度,可看到彩色光,是光的衍射现象.(×) 2.菜汤上的油花呈现彩色,是光的折射现象.(×) 3.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.(√) [后思考] 1.白光经单缝衍射和双缝干涉产生的条纹有什么共同特点? 【提示】 都是中央为白色条纹,两侧为彩色条纹. 2.光遇到小孔、单缝或障碍物时,衍射现象可能发生,也可能不发生,这种说法对 吗? 【提示】 不对.光遇到小孔、单缝或障碍物时,衍射现象只有明显与不明显之分, 无发生与不发生之别. [核心点击] 1.产生明显衍射的条件 障碍物的尺寸可以跟光的波长相近或比光的波长还要小时能产生明显的衍射.对同 样的障碍物,波长越长的光,衍射现象越明显;对某种波长的光,障碍物越小,衍 射现象越明显.由于波长越长,衍射性越好,所以观察到声波的衍射现象就比观察 到光波的衍射现象容易得多. 2.三种不同的衍射现象及特点 (1)单缝衍射. ①现象: 如图 13?5?1 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,则光不再沿直线传播而是 传到几何阴影区,在 AA′,BB′区出现亮暗相间的条纹,即发生了衍射现象. 图 13?5?1 ②单缝衍射图样的四个特点: a.中央条纹亮而宽; 2 b.两侧亮条纹具有对称性,亮条纹宽度逐渐变窄,亮度逐渐减弱; c.波长一定时,单缝窄的中央条纹宽,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; d.白光的单缝衍射条纹中央为白色亮条纹,两侧为彩色条纹,且外侧呈红色,靠近 白色亮条纹的内侧为紫色. (2)圆孔衍射. ①现象:圆孔衍射如图 13?5?2 所示,当挡板 AB 上的圆孔较大时,光屏上出现如图 13?5?3 甲所示的情形,光沿直线传播,无明显衍射现象发生;当挡板 AB 上的圆孔 很小时,光屏上出现如图 13?5?3 乙所示的衍射图样,出现亮、暗相间的圆环. 图 13?5?2 ②圆孔衍射图样的两个特点 图 13?5?3 a.单色光的圆孔衍射图样中央亮圆的亮度大,外面是明暗相间的不等距的圆环.越 向外,亮环亮度越低. b.白光的圆孔衍射图样中央亮圆为白色,周围是彩色圆环. (3)泊松亮斑——障

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