2015_2016学年高中物理第五章光的波动性第3节光的衍射与偏振课件教科版选修3_4.ppt

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1、 波的基本特性有哪些？为什么我波的基本特性有哪些？为什么我们平时较难观察到光的干涉现象？们平时较难观察到光的干涉现象？问题问题追问追问 如果光的确是一种波，那么我们还如果光的确是一种波，那么我们还应该能观察到光的应该能观察到光的衍射衍射现象，为什么现象，为什么平时也较难观察到光的衍射现象？平时也较难观察到光的衍射现象？3 3 3 3光的衍射与偏振光的衍射与偏振高中物理教科版高中物理教科版高中物理教科版高中物理教科版 选修选修选修选修3 3-4 4第五章第五章第五章第五章 光的波动性光的波动性光的波动性光的波动性观察光的单缝衍射现象观察光的单缝衍射现象 活动一 平时我们很容易观察到声波的衍平时我

2、们很容易观察到声波的衍射现象，为什么？射现象，为什么？问题问题1人耳能听到的声波的波长范围为1.7cm17m 活动一活动一观察光的单缝衍射现象观察光的单缝衍射现象 问题问题2为什么我们平时较难观察到光的衍射现象？为什么我们平时较难观察到光的衍射现象？猜想猜想1猜想猜想2猜想猜想3 光波的波长可能太短，正常生活中很难光波的波长可能太短，正常生活中很难光波的波长可能太短，正常生活中很难光波的波长可能太短，正常生活中很难遇到如此小的线度的障碍物遇到如此小的线度的障碍物遇到如此小的线度的障碍物遇到如此小的线度的障碍物 即使存在较明显的衍射现象，但周围即使存在较明显的衍射现象，但周围明亮的环境也可能干扰

3、我们清晰地观察到明亮的环境也可能干扰我们清晰地观察到 各种光波在衍射后彼此叠加，相互抵消了各种光波在衍射后彼此叠加，相互抵消了 活动一活动一观察光的单缝衍射现象观察光的单缝衍射现象 问题问题3该如何解决光的明显衍射的观察这一难题？该如何解决光的明显衍射的观察这一难题？猜想猜想1猜想猜想2猜想猜想3 用亮度更高的激光作为光源，以增加用亮度更高的激光作为光源，以增加衍射光的亮度衍射光的亮度 降低周围环境的亮度，以突出衍射光降低周围环境的亮度，以突出衍射光 靠近物体边缘，用眼睛直接观察衍射光靠近物体边缘，用眼睛直接观察衍射光 光的单缝衍射现象：光的单缝衍射现象：中央明条纹两边对称分中央明条纹两边对称

4、分布明暗相间的条纹，且布明暗相间的条纹，且中央明条纹最亮最宽，中央明条纹最亮最宽，其宽度约为其它条纹宽其宽度约为其它条纹宽度的两倍，其余明条纹度的两倍，其余明条纹的宽度由中心向外逐渐的宽度由中心向外逐渐减小减小 演示实验演示实验光的单缝衍射现象光的单缝衍射现象 变化规律变化规律 光的波长越长、光的波长越长、缝越窄，衍射现缝越窄，衍射现象越明显（范围象越明显（范围增大、条纹变宽）增大、条纹变宽）；若是白光入射，；若是白光入射，则会出现彩色条则会出现彩色条纹。纹。学生活动学生活动观察日光灯灯光的单缝衍射现象观察日光灯灯光的单缝衍射现象 强调：强调：1、狭缝应跟日光灯平行，并离开较远距离；、狭缝应跟

5、日光灯平行，并离开较远距离；2、因缝很细，故眼睛应紧靠狭缝观察；、因缝很细，故眼睛应紧靠狭缝观察；3、通过改变手捏的松紧程度调节狭缝的宽度，、通过改变手捏的松紧程度调节狭缝的宽度，可观察到衍射条纹的变化可观察到衍射条纹的变化 总结总结总结总结：对衍射现象的研究表明，对衍射现象的研究表明，“光沿直线传播光沿直线传播”只是一种特殊情况，在障碍物的尺寸可以跟光的只是一种特殊情况，在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，衍射现象波长相比，甚至比光的波长还小的时候，衍射现象就十分明显，这时就不能说光沿直线传播了；就十分明显，这时就不能说光沿直线传播了；观察光的圆孔衍射和圆盘衍射现象观

6、察光的圆孔衍射和圆盘衍射现象 除了狭缝，光遇到其他障碍物或小孔时的除了狭缝，光遇到其他障碍物或小孔时的衍射是怎样的？衍射是怎样的？活动二活动二问题问题1圆孔衍射：圆孔衍射：明暗相间的明暗相间的同心圆，圆心处为亮斑。同心圆，圆心处为亮斑。演示实验演示实验光的圆孔衍射和圆盘衍射现象光的圆孔衍射和圆盘衍射现象 圆盘衍射：圆盘衍射：明暗相间的同心圆，圆心明暗相间的同心圆，圆心处仍为亮斑处仍为亮斑泊松亮斑。泊松亮斑。1、日常生活中常见的衍射现象日常生活中常见的衍射现象 A利用针孔（瞳孔衍射）；利用针孔（瞳孔衍射）；B利用狭缝（两支铅笔间）；利用狭缝（两支铅笔间）；C利用细丝（自动控制）；利用细丝（自动控

7、制）；D利用羽毛（蚊帐、衣物）等利用羽毛（蚊帐、衣物）等拓展拓展拓展拓展2、衍射图样可以反映小孔或障碍物衍射图样可以反映小孔或障碍物的形状和结构信息的形状和结构信息 认识光的偏振现象认识光的偏振现象活动三问题问题1什么是波的偏振现象？什么是波的偏振现象？思考思考1 1举例说说什么是横波？什么是纵波？举例说说什么是横波？什么是纵波？思考思考2 2 若绳波在传播中遇到狭缝，能否通过若绳波在传播中遇到狭缝，能否通过狭缝传到另一侧？狭缝传到另一侧？思考思考3 3 若弹簧波在传播中遇到狭缝，能否通过若弹簧波在传播中遇到狭缝，能否通过狭缝传到另一侧？狭缝传到另一侧？认识光的偏振现象认识光的偏振现象活动三

8、总结：总结：总结：总结：1 1、振动仅仅局限在某些特定的方向上的现象叫做偏振；振动仅仅局限在某些特定的方向上的现象叫做偏振；2 2 2 2、偏振是横波所特有的性质。偏振是横波所特有的性质。认识光的偏振现象认识光的偏振现象活动三问题问题2光是否能产生偏振现象？光是否能产生偏振现象？演示演示光的偏振现象光的偏振现象相关概念相关概念自然光自然光 偏振光偏振光起偏器起偏器 检偏器检偏器 总结：总结：1、光的偏振现象说明光是一种横波；、光的偏振现象说明光是一种横波；2、平常我们所见到的光，除由光源直接发出、平常我们所见到的光，除由光源直接发出 的光外，绝大部分都是偏振光；的光外，绝大部分都是偏振光；反射

9、光都是偏振光。反射光都是偏振光。光的偏振现象的应用光的偏振现象的应用活动四问题问题光偏振现象有哪些应用？光偏振现象有哪些应用？应用举例应用举例1、拍摄水面以下或橱窗内的物品时，在镜头前拍摄水面以下或橱窗内的物品时，在镜头前 加装的滤光片加装的滤光片2、立体电影、立体电影3、汽车的挡风玻璃及头灯罩、汽车的挡风玻璃及头灯罩4、液晶显示器、液晶显示器 等等问题问题1：常见的衍射现象有哪些？：常见的衍射现象有哪些？问题问题2：为什么平常很难看到光的衍射现象？：为什么平常很难看到光的衍射现象？问题问题3：什么是：什么是“泊松亮斑泊松亮斑”？它说明了什么？它说明了什么？问题问题4：什么是光的偏振现象？它说

10、明了什么？：什么是光的偏振现象？它说明了什么？问题问题5：光的扩展振现象有哪些典型的应用？：光的扩展振现象有哪些典型的应用？小结：小结：第三节第三节 光的衍射与偏振光的衍射与偏振一、光的单缝衍射现象一、光的单缝衍射现象 1现象：对称分布、明暗相间，且中央亮纹最亮最宽现象：对称分布、明暗相间，且中央亮纹最亮最宽 2主要规律：缝越窄，衍射越明显（范围增大、条纹主要规律：缝越窄，衍射越明显（范围增大、条纹变宽）变宽）二、圆孔衍射和圆盘衍射（泊松亮斑）二、圆孔衍射和圆盘衍射（泊松亮斑）三、单缝衍射现象与双缝干涉现象的异同三、单缝衍射现象与双缝干涉现象的异同四、光的偏振四、光的偏振 1偏振现象偏振现象 自然光和偏振光自然光和偏振光 横波才有偏振现象横波才有偏振现象 2偏振现象的常见应用偏振现象的常见应用板书设计