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1、产生明显衍射现象的条件：产生明显衍射现象的条件： 障碍物或孔的尺寸比波长小或者跟波障碍物或孔的尺寸比波长小或者跟波长相差不多长相差不多.回顾回顾水波的衍射水波的衍射一、光的衍射一、光的衍射 1 1、光的衍射：、光的衍射： 光离开直线路径绕过障碍物，到达阴影光离开直线路径绕过障碍物，到达阴影里的现象叫做光的衍射现象。里的现象叫做光的衍射现象。 2 2、明显衍射的条件、明显衍射的条件 障碍物或狭缝的尺寸比光的波长小或者障碍物或狭缝的尺寸比光的波长小或者跟波长相差不多跟波长相差不多。3 3、物理意义：、物理意义： 光的衍射现象证明光是一种波。光的衍射现象证明光是一种波。 激光束激光束激光束激光束（一
2、）、单缝衍射（一）、单缝衍射 1、单缝衍射条纹特征、单缝衍射条纹特征A、中央亮纹宽而亮、中央亮纹宽而亮 B、两侧条纹亮纹较窄、两侧条纹亮纹较窄、较暗，且有对称性较暗，且有对称性单单单单色色色色光光光光狭缝宽狭缝宽狭缝宽狭缝宽度可调度可调度可调度可调光屏光屏光屏光屏2、观察下列衍射图样，分析衍射规律：、观察下列衍射图样，分析衍射规律：a a、波长一定，单缝越窄中波长一定，单缝越窄中波长一定，单缝越窄中波长一定，单缝越窄中央条纹越宽，条纹间距越大。央条纹越宽，条纹间距越大。央条纹越宽，条纹间距越大。央条纹越宽，条纹间距越大。b b、单缝一定，光波波长越单缝一定，光波波长越单缝一定，光波波长越单缝一
3、定，光波波长越大，中央亮纹越宽，条纹间大，中央亮纹越宽，条纹间大，中央亮纹越宽，条纹间大，中央亮纹越宽，条纹间隔越大隔越大隔越大隔越大c c、白光单缝衍射：中央亮白光单缝衍射：中央亮白光单缝衍射：中央亮白光单缝衍射：中央亮条纹为白色，两侧为彩色，条纹为白色，两侧为彩色，条纹为白色，两侧为彩色，条纹为白色，两侧为彩色，且呈外红内紫且呈外红内紫且呈外红内紫且呈外红内紫红光红光红光红光 a=0.8mma=0.8mm红光红光红光红光 a=0.4mma=0.4mm蓝光蓝光蓝光蓝光 a=0.4mma=0.4mm白光白光白光白光 a=0.4mma=0.4mm光的衍射与干涉光的衍射与干涉3 3、干涉条纹与衍射
4、条纹的区、干涉条纹与衍射条纹的区别与联别与联系系 区别：区别：干干涉：涉：等间距等间距明暗相间条纹。明暗相间条纹。衍射：衍射：中央亮纹较宽，两边中央亮纹较宽，两边是对称明暗相间的条纹，条是对称明暗相间的条纹，条纹纹宽度不等，间距不等宽度不等，间距不等。 联系：联系：都是明暗相间的条纹，都是由于光的叠加形成都是明暗相间的条纹，都是由于光的叠加形成S屏上出现屏上出现光斑光斑，但边缘有些但边缘有些模糊模糊. . （二）、圆孔衍射（二）、圆孔衍射 光的衍射光的衍射光沿直线传播光沿直线传播AB1、孔较大时、孔较大时屏上出现光源屏上出现光源倒立的像倒立的像SAB小孔成像小孔成像（二）、圆孔衍射（二）、圆孔
5、衍射 2、孔减小时、孔减小时光沿直线传播光沿直线传播S屏上出现屏上出现衍射图样。衍射图样。AB光的衍射光的衍射（二）、圆孔衍射（二）、圆孔衍射 3、孔较小时、孔较小时猜一猜：猜一猜： 使太阳光垂直照射到一块遮光板上，板上使太阳光垂直照射到一块遮光板上，板上有可以自由收缩的正方形孔，孔的后面放置一有可以自由收缩的正方形孔，孔的后面放置一个光屏，在个光屏，在正方形孔逐渐变小直至闭合正方形孔逐渐变小直至闭合的过程的过程中，光屏上依次可以看到几种不同的现象，试中，光屏上依次可以看到几种不同的现象，试把下列现象依次排列：把下列现象依次排列：A圆形光斑圆形光斑 B明暗相间的彩色条纹明暗相间的彩色条纹 C变
6、暗消失变暗消失 D正方形光斑正方形光斑 E正方形光斑由大变小正方形光斑由大变小DEABC答案：答案： 不不只只是是狭狭缝缝和和圆圆孔孔，各各种种不不同同形形状状的的物物体体都都能能使使光光发发生生衍衍射射，以以至至使使影影的的轮轮廓廓模模糊糊不不清清，其其原原因因是是光光通通过过物物体体的的边边缘缘而而发发生生衍衍射射的的结结果果历历史史上上曾曾有有一一个个著著名名的的衍射图样衍射图样泊松亮斑泊松亮斑( (阅读教材阅读教材) )（三）、圆盘衍射（三）、圆盘衍射 泊松亮斑泊松亮斑 光照到不透明的光照到不透明的小圆板上，形成小圆板上，形成明暗明暗相间的间距不等的同相间的间距不等的同心圆环，心圆环，
7、在屏上圆板在屏上圆板的阴影中心，有一个的阴影中心，有一个亮斑，这个亮斑叫亮斑，这个亮斑叫“泊松亮斑泊松亮斑”想一想：想一想： 光的干涉现象和衍射现光的干涉现象和衍射现象证明了光是一种波，那么象证明了光是一种波，那么光究竟是横波还是纵波呢？光究竟是横波还是纵波呢？该如何证明呢？该如何证明呢？二、光的偏振二、光的偏振 比较这两幅图，说明了什么问题？比较这两幅图，说明了什么问题？对我们有什么启发？对我们有什么启发？ 偏振片由特定的材料制成，它上面有一个特殊的方向偏振片由特定的材料制成，它上面有一个特殊的方向（叫做（叫做透振方向透振方向），只有振动方向与透振方向），只有振动方向与透振方向平行平行的光波
8、的光波才能通过偏振片偏振片对光波的作用就像上图中的狭缝才能通过偏振片偏振片对光波的作用就像上图中的狭缝对于机械波的作用一样。对于机械波的作用一样。当只有一块偏振片时，当只有一块偏振片时，以光的传播方向为轴旋以光的传播方向为轴旋转偏振片转偏振片，透射光的强透射光的强度不变但亮度比没有度不变但亮度比没有加偏振片时要暗一些。加偏振片时要暗一些。当加两块偏振片时，当加两块偏振片时，透射光透射光的强度比通过一块偏振片时的强度比通过一块偏振片时要弱要弱透振方向平行时，透透振方向平行时，透射光的强度最大射光的强度最大当两块偏振片的透振方向垂当两块偏振片的透振方向垂直时，透射光的强度最弱，直时，透射光的强度最
9、弱，几乎为零几乎为零. .产生上述现象的原因产生上述现象的原因(1)(1) 自然光自然光(2)(2) 偏振光偏振光结论：光的偏振证明了光是一种横波结论：光的偏振证明了光是一种横波光的偏振现象及其应用 如果反射光与折射光之间的夹角恰好是如果反射光与折射光之间的夹角恰好是9090，这时，这时，反射光为完全偏振光，折射光为部分偏振光，并且反射光为完全偏振光，折射光为部分偏振光，并且偏振方向互相垂直偏振方向互相垂直两偏振片的透振方向平行放置两偏振片的透振方向垂直放置 光光的的偏偏振振现现象象有有很很多多应应用用如如在在拍拍摄摄日日落落时时水水面面下下的的景景物物、池池中中的的游游鱼鱼、玻玻璃璃橱橱窗窗
10、里里的的陈陈列列物物的的照照片片时时，由由于于水水面面或或玻玻璃璃表表面面的的反反射射光光的的干干扰扰，常常使使景景像像不不清清楚楚如如果果在在照照相相机机镜镜头头前前装装一一片片偏偏振振滤滤光光片片，让让它它的的透透振振方方向向与与反反射射光光的的偏偏振振方方向向垂垂直直，就就可可以以减减弱弱反反射射光光而而使使景像清晰景像清晰偏振现象的应用：拍摄偏振现象的应用：拍摄（C C）用偏光镜消除用偏光镜消除了反射偏振光了反射偏振光（A A）玻璃门表面玻璃门表面的反光很强的反光很强（B B）用偏光镜减弱用偏光镜减弱了反射偏振光了反射偏振光偏光镜头偏光镜头 立体电影立体电影1、关、关于光的衍射现象，下
11、面说法正确的是（于光的衍射现象，下面说法正确的是（ ）A、红光的单缝衍射图样是红黑相间的直条纹、红光的单缝衍射图样是红黑相间的直条纹B、白光的单缝衍射图样是白黑相间的直条纹、白光的单缝衍射图样是白黑相间的直条纹C、光照到不透明小圆盘上出现泊松亮斑，说明、光照到不透明小圆盘上出现泊松亮斑，说明发生了衍射发生了衍射D、光照到较大圆孔上出现大光斑，说明光沿直、光照到较大圆孔上出现大光斑，说明光沿直线传播，不存在光的衍射线传播，不存在光的衍射AC练一练：练一练：2 2、两个偏振片紧靠在一起将它们放在一盏灯的前面、两个偏振片紧靠在一起将它们放在一盏灯的前面以致没有光通过如果将其中的一片旋转以致没有光通过
12、如果将其中的一片旋转180180度，在度，在旋转过程中，将会产生下述的哪一种现象旋转过程中，将会产生下述的哪一种现象A A、透过偏振片的光强先增强，然后又减少到零透过偏振片的光强先增强，然后又减少到零B B、透过偏振片的光强光增强，然后减少到非零的最透过偏振片的光强光增强，然后减少到非零的最小值小值C C、透过偏振片的光强在整个过程中都增强透过偏振片的光强在整个过程中都增强D D、透过偏振片的光强先增强，再减弱，然后又增强透过偏振片的光强先增强，再减弱，然后又增强A A练一练：练一练：3 3对于光的偏振，下列说法正确的是对于光的偏振，下列说法正确的是( () )A A自然光是偏振光自然光是偏振
13、光B B自然光通过偏振片后成为偏振光自然光通过偏振片后成为偏振光C C偏振光不能再通过偏振片偏振光不能再通过偏振片D D如如果果偏偏振振片片的的透透振振方方向向与与偏偏振振光光的的振振动动方方向垂直，偏振光不能透过偏振片向垂直，偏振光不能透过偏振片BD练一练：练一练：作业：作业： 1、观看视频光的单缝衍射，圆孔衍、观看视频光的单缝衍射，圆孔衍 射，泊松亮斑。射，泊松亮斑。 2、完成优化设计本节习题。、完成优化设计本节习题。说起泊松亮斑还真是有第点儿意思。在经典物理学时期，关于光的本性有两种观点，即波动论和粒子论（当然现在已经知道其实是波粒二象性了）。而数学家泊松是坚定的粒子论者，他对光的波动说很不屑。我们知道，波是可以产生衍射的，于是泊松为了推翻光的波动说就用很严谨的数学方法计算，得出的结论是“假如光是一种波，那么光在照到一个尺寸适当的圆盘时，其后面的阴影中心会出现一个亮斑”这在当时看来是一个很可笑的结论，影子的中心应该是最暗的，如果光是波动的反而成了最亮的地方了。泊松自认为这个结论完全可以推翻光的波动说，然而物理学家菲涅尔的试验却使泊松大跌眼镜事实的确如此，在阴影的中心就是有一个亮斑。泊松本来想推翻光的波动说，结果反而又一次证明了光的波动性。由于圆盘衍射中的那个亮斑是由泊松最早证明计算出来的，所以叫做“泊松亮斑”
