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1、光的衍射 光的偏振一、光和衍射1光的衍射现象(1)概念：光在传播过程中，遇到障碍物或小孔时， 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。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖賃軔朧碍鳝绢懣硯涛镕頃赎巯驂雞虯从躜鞯烧。(2)典型衍射及现象单缝衍射：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；聞創沟燴鐺險爱氇谴净祸測樅锯鳗鲮詣鋃陉蛮苎覺藍驳驂签拋敘睑绑。圆孔衍射：光通过小孔(孔很小)时在屏幕上会出现明暗相间的圆环；泊松亮斑：各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射，致使影的轮廓模糊不清。若在单色光
2、传播途中，放一个较小的圆形障碍物，会发现在阴影的中心有一个亮斑，这就是著名的泊松亮斑。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟婭骒東戇鳖納们怿碩洒強缦骟飴顢歡窃緞駔蚂。2产生明显衍射现象的条件在障碍物或小孔的尺寸可以跟光的波长相比，甚至比光的波长还要小的时候，就会出现明显的衍射现象。3光的衍射现象和光的直线传播的关系光的直线传播只是一个近似的规律，当光的波长比障碍物或小孔小得多时，光可以看成沿直线传播；在孔或障碍物尺寸可以跟波长相比，甚至比波长还要小时，衍射现象就十分明显。酽锕极額閉镇桧猪訣锥顧荭钯詢鳕驄粪讳鱸况閫硯浈颡閿审詔頃緯贾。4衍射光栅(1)衍射光栅的结构：由许多等宽的狭缝等距离地排列起来形成的光学仪器。
3、(2)衍射图样的特点：与单缝衍射相比，衍射条纹的宽度变窄，亮度增加。(3)衍射光栅的种类：反射光栅、透射光栅。说明(1)对于单缝衍射：缝越窄，中央亮条纹越宽，条纹间距越大，衍射现象越明显。(2)衍射是波特有的一种现象。判一判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隔着帐幔看远处的灯，看到灯周围辐射彩色的光芒，是光的干涉现象()4衍射光栅的图样与单缝衍射相比，衍射条纹的亮度增加，宽度变宽()二、光的偏振1偏振现象(1)自然光：由太阳、电灯等普通光源发出的光，它包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿各个方向振动的
4、光波的强度都相同。彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑诒尔肤亿鳔简闷鼋缔鋃耧泞蹤頓鍥義锥柽鳗铟。(2)偏振光：自然光垂直透过某一偏振片后，其振动方向沿着偏振片的透振方向，即在垂直于传播方向的平面上，只沿着某一特定方向振动，这样的光称为偏振光。自然光在玻璃、水面、木质桌面等表面的反射光和折射光都是偏振光，入射角变化时偏振的程度也有所变化。謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔點鉍杂篓鳐驱數硯侖葒屜懣勻雏鉚預齒贡缢颔。(3)只有横波才有偏振现象。2偏振现象在生产生活中的应用(1)摄影中应用偏振光：为了消除反射光的影响，在镜头前安装一片偏振片，让它的透射方向与反射光的偏振方向垂直，阻挡了反射光进入镜头。厦礴恳蹒骈時盡继價骚卺癩龔长鳏
5、檷譴鋃蠻櫓鑷圣绋閼遞钆悵囅为鹬。(2)电子表的液晶显示屏：在两块透振方向互相垂直的偏振片当中插进一个液晶盒，液晶具有各向异性的属性，特别是偏振光经过液晶时，其振动方向会旋转90，利用这种特性控制光通过或不通过，从而显示数字的形状。茕桢广鳓鯡选块网羈泪镀齐鈞摟鳎饗则怿唤倀缀倉長闱踐識着純榮詠。说明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变为偏振光，生活中除光源直接发出的光外，我们看到的绝大部分光都是偏振光。鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴縈诘聾諦鳍皑绲讳谧铖處騮戔鏡謾维覦門剛慘。选一选下列关于偏振光的说法中正确的是()A自然光就是偏振光B沿着一个特定方向传播的光叫偏振光C沿着一个特定方向振动
6、的光叫偏振光D单色光就是偏振光解析：选C自然光包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿各个方向振动的光波的强度都相同；只有沿着特定方向振动的光才是偏振光。所以选项C正确。籟丛妈羥为贍偾蛏练淨槠挞曉养鳌顿顾鼋徹脸鋪闳讧锷詔濾铩择觎測。1.单缝衍射图样(1)中央条纹最亮，越向两边越暗；条纹间距不等，越靠外，条纹间距越小。(2)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。(3)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。預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴買闥龅绌鳆現檳硯遙枨纾釕鴨鋃蠟总鴯询喽箋。(4)用白光做单缝衍射
7、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。如图所示。渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦鋇絨钞陉鳅陸蹕銻桢龕嚌谮爺铰苧芻鞏東誶葦。(2)圆孔越小，中央圆形亮斑的直径越大，同时亮度越弱。(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)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，光屏依次得到几种不同的现象圆形亮斑(光的直线传播
8、)、光源的像(小孔成像)、明暗相间的圆环(衍射图样)。铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡缝勵罴楓鳄烛员怿镀鈍缽蘚邹鈹繽駭玺礙層談。3不透明的小圆板衍射图样(泊松亮斑)(1)中央是亮斑。(2)周围的亮环或暗环间距随半径增大而减小。 典型例题例1.某研究性学习小组用激光束照射圆孔和不透明圆板后，分别得到如图所示的衍射图样。据此可以判断出()擁締凤袜备訊顎轮烂蔷報赢无貽鳃闳职讳犢繒笃绨噜钯組铷蟻鋨赞釓。A甲是光线射到圆孔后的衍射图样，乙是光线射到圆板后的衍射图样B乙是光线射到圆孔后的衍射图样，甲是光线射到圆板后的衍射图样C甲、乙都是光线射到圆孔后的衍射图样，甲孔的直径较大D甲、乙都是光线射到圆板后的衍射图样，乙板
9、的直径较大解析甲图的衍射图为明暗相间的圆环，而乙图图样的中心有一个亮斑泊松亮斑，故甲为光线通过圆孔后形成的衍射图样，乙为光线射到不透光的圆板上形成的衍射图样，A正确。贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷鯛汉鼉匮鲻潰馒鼋餳攪單瓔纈釷祕譖钭弯惬閻。答案A点评(1)对于衍射条纹的特征用十二个字概括：“中宽边窄”、“中亮边暗”、“中白边彩”。其中“中白边彩”只适合于白光光源。坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚跻馱釣缋鲸鎦潿硯级鹉鄴椟项邬瑣脐鯪裣鄧鯛。(2)各种衍射图样的形状不同，而图样的分布规律、影响因素都是类似的。 即时巩固1多选在单缝衍射实验中，下列说法中正确的是()A换用波长较长的光照射，衍射条纹间距变窄B换用波长较长的光照
10、射，衍射条纹间距变宽C使单缝宽度变小，衍射条纹的亮度降低、间距变窄D增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距变宽解析：选BD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，换用波长较长的光照射，条纹间距变宽，故A错误，B正确；当光的波长一定时，单缝宽度越小，衍射现象越明显，条纹间距度变宽，故C错误；当光的波长一定，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D正确。蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘籜葦繯颓鲷洁遲銻鹂迳睁張晕辯滾癰學鸨朮刭。 1.单缝衍射与双缝干涉的比较 种类项目不同点单缝衍射双缝干涉产生条件只要狭缝足够窄，任何光都能发生频率相同的两列光波相
11、遇叠加条纹宽度条纹宽度不等，中央最宽条纹宽度相等条纹间距各相邻条纹间距不等各相邻条纹等间距亮度中央条纹最亮，两边最暗条纹清晰，亮度基本相等相同点成因都有明暗相间的条纹，条纹都是光波叠加时加强或削弱的结果意义都是波特有的现象，表明光是一种波2.对单缝衍射和双缝干涉的三点提醒(1)单缝衍射可以理解为若干个光源的干涉，从而理解条纹相间排列。(2)光波的波长增长，衍射条纹、干涉条纹的宽度都变大。(3)复色光的衍射或干涉图样，可认为是各单色光单独衍射或干涉所成图样的叠加。 典型例题例2.如图所示的4幅明暗相间的条纹图样，分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个
12、单缝形成的衍射图样(黑色部分表示亮纹)。则下面的四幅图从左到右排列，亮条纹的颜色依次是()買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄届嬌擻歿鲶锖够怿輿绸養吕諄载殘撄炜豬铥嵝。A红黄蓝紫B红紫蓝黄C蓝紫红黄 D蓝黄红紫解析双缝干涉条纹是等间距的条纹，单缝衍射条纹是中间最宽、两边越来越窄的条纹，因此第1、3幅图是干涉条纹，第2、4幅图是衍射条纹。干涉条纹中，光的波长越长，条纹越宽，因此第1幅图是红光，第3幅图是蓝光。同一单缝的衍射条纹，波长越长，条纹越宽，因此第2幅图是紫光，第4幅图是黄光，故B正确。綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴飙钪麦蹣鲵殘荩讳创户軾鼹麗躑時嘮犖鈞泞椁。答案B 即时巩固2一束红光射向一块有双缝的不透光薄板，在薄
13、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()驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦諑琼针咙鲲鏵鲠黾诂鰒猫餑矫赖懾鷗邻嫱鏹癣。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与原来不同的明暗相间的条纹，而中央亮条纹变宽些C只有一条与缝宽相对应的亮条纹D无条纹，只存在一片红光解析：选B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：中央出现亮条纹，两侧对称出现等间隔的明暗相间的条纹；而这束红光通过单缝时形成的衍射图样的特点是：中央出现较宽的亮条纹，两侧对称
14、出现不等间隔的明暗相间的条纹，且距中央亮条纹远的亮条纹亮度迅速减小，所以衍射图样看上去明暗相间的条纹数量较少，B正确。猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑献鵬缩职鲱样犧硯嬸軼產锺銪貸崳门騭荧愛缪。 1.自然光与偏振光的对比自然光(非偏振光)偏振光光的来源直接从光源发出的光自然光通过起偏器后的光光的振动方向在垂直于光的传播方向的平面内，光振动沿所有方向，且沿各个方向振动的光强度都相同在垂直于光的传播方向的平面内，光振动沿某一特定方向(与起偏器的透振方向一致)2.偏振光的产生方式(1)自然光在玻璃、水面等表面反射时，反射光和折射光都是偏振光，入射角变化时偏振的程度也会变化。自然光射到两种介质的交界面上，如果光入射
15、的方向合适，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，且是完全偏振光，偏振方向相互垂直。锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔嗚訝摈馍鲰钵鈳銻趨線賜辭尋谳殼車墾骝颁许。(2)自然光经过偏振片(起偏器)后能形成偏振光。偏振光可以用另一个偏振片(检偏器)检验。 典型例题例3.多选旋光仪可以用来测量糖溶液的浓度，从而测定含糖量。其原理是：偏振光通过糖的水溶液后，若迎着射来的光线看，偏振方向会以传播方向为轴线，旋转一个角度，这一角度称为“旋光角”，的值与糖溶液的浓度有关。将的测量值与标准值相比较，就能确定被测样品的含糖量了。如图所示，S是自然光源，A、B是偏振片，转动B，使到达O处的光最强，然后将被测样品P置于A、B之间，则下列说法正确的是()構氽頑黉碩饨荠龈话骛門戲鷯瀏鲮晝崃怿挟懺潆说荚諼嘰虽涤漬确轾。A到达O处光的强度会明显减
