人教版选修34 光的衍射、光的偏振 第1课时 学案.docx

5光的衍射6光的偏振课堂合作探究问题导学一、光的衍射活动与探究11在我们生活中你观察到了哪些衍射现象？2单缝衍射实验如何表明光没有沿直线传播？3日常生活中我们难以观察到光的衍射，而为什么光沿直线传播却普遍存在？4常见的衍射图样有哪些？迁移与应用1在单缝衍射实验中，下列说法中正确的是（）a将入射光由黄色换成绿色，衍射条纹间距变窄b使单缝宽度变小，衍射条纹间距变窄c换用波长较长的光照射，衍射条纹间距变宽d增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距变宽单缝衍射与双缝干涉的比较二、光的偏振活动与探究21观察横波可能有不同振动方向的实验。狭缝与振动方向平行放置及与振动方向垂直放置时，软绳形成横波后，有什么现象发生？若将这根绳换成细软的弹簧，前后推动弹簧形成纵波，又会出现什么现象？对比实验说明了什么？2为什么说偏振片对光的作用就像狭缝对于机械波的作用一样？3摄影师在拍摄池中的游鱼、玻璃橱窗里的陈列物时，为什么要在照相机镜头前装一片偏振滤光片？迁移与应用2关于自然光和偏振光，下列观点正确的是（）a自然光能产生干涉和衍射现象，而偏振光却不能b只有自然光透过偏振片才能获得偏振光c自然光只能是白色光，而偏振光不能是白色光d自然光和偏振光都能使感光底片感光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，如自然光射到水面时的反射和折射光线，尤其是二者互相垂直时，就是典型的偏振光，并且是完全偏振光，振动方向相互垂直。当堂检测1对于光的衍射现象的定性分析，下列说法正确的是（）a只有障碍物或孔的尺寸可以跟光波波长相比相差不大甚至比波长还要小的时候，才能产生明显的衍射现象b光的衍射现象是光波相互叠加的结果c光的衍射现象否定了光沿直线传播的结论d光的衍射现象说明了光具有波动性2如图所示，让太阳光或白炽灯光通过偏振片p和q，以光的传播方向为轴旋转偏振片p或q，可以看到透射光的强度会发生变化，这是光的偏振现象。这个实验表明（）a光是电磁波 b光是一种横波c光是一种纵波 d自然光是偏振光3在观察光的衍射现象的实验中，通过紧靠眼睛的卡尺测脚形成的狭缝观看远处的线状白炽灯丝（灯丝或灯管都要平行于狭缝），可以看到（）a黑白相间的直条纹 b黑白相间的弧状条纹c彩色的直条纹 d彩色的弧状条纹4抽制高强度纤维细丝时可用激光监控其粗细，如图所示，观察激光束经过细丝时在光屏上所产生的条纹即可判断细丝粗细的变化。下列说法正确的是（）a这主要是光的干涉现象b这主要是光的衍射现象c如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变粗d如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细5如图所示，甲、乙两幅图是由单色光分别照射半径不同的圆孔而形成的图像，其中图甲是光的_（选填“干涉”或“衍射”）图像。由此可以判断出图甲所对应的圆孔的孔径_（选填“大于”或“小于”）图乙所对应的圆孔的孔径。答案：课堂合作探究【问题导学】活动与探究1：1答案：雨天的晚上，透过眼镜片上的水滴看路灯，水滴边缘有衍射条纹。对着日光灯从窄缝中看到的彩色条纹。光照射到一个半径很小的圆板后，在圆板的阴影中心出现的亮斑。晚上眯着眼睛看月亮、星星，会在视网膜上形成衍射光斑等都是衍射现象。2答案：当缝比较宽时，光沿直线通过狭缝，在屏上产生一条与缝宽相当的亮条纹；当缝调到很窄时，尽管亮条纹亮度有所降低，但是宽度反而增大了，这表明，光没有沿直线传播。3答案：可见光的波长范围是41077.6107 m，由发生明显衍射的条件可知，障碍物或孔的尺寸都比光的波长大得多，所以光沿直线传播。4答案：（1）单缝衍射图样中央条纹最亮，越向两边越暗；条纹间距不等，越靠外，条纹间距越小。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。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。用白光做单缝衍射时，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。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到无的过程中，光屏依次得到几种不同的现象圆形亮斑（光的直线传播）、光源的像（小孔成像）、明暗相间的圆环（衍射图样）、完全黑暗。（3）不透明的小圆板衍射图样（泊松亮斑）中央是亮斑。在阴影周围是明暗相间的圆环，如图。泊松亮斑迁移与应用1：acd解析：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；当光的波长一定时，单缝宽度越小，衍射现象越明显，条纹间距越大；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。故选项a、c、d正确。活动与探究2：1答案：狭缝与振动方向平行放置时，横波能继续往前传播，狭缝与振动方向垂直放置时，横波不能继续往前传播，而纵波不受此条件限制。对比实验说明只有横波才有偏振现象。2答案：偏振片由特定的材料制成，每个偏振片都有一个特定的方向，只有沿着这个方向振动的光波才能通过偏振片，所以说偏振片对光的作用就像狭缝对机械波的作用一样。3答案：摄影师拍摄时，由于水面和玻璃表面的反射光的干扰，景像不清楚，因为反射光是偏振光，照相机镜头前装一片偏振滤光片后，让它的透振方向与反射光方向垂直，就可以减弱反射光而使景像清晰。迁移与应用2：d解析：光振动沿各个方向均匀分布的光就是自然光，而振动沿着特定方向的光就是偏振光，但自然光和偏振光都能发生干涉、衍射，所以a错。光的偏振现象并不罕见，除了从光源直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光，都是偏振光，所以b错。光的颜色与光的振动方向无关，所以c错。自然光和偏振光都具有能量，都能使感光底片感光。故d对。【当堂检测】1abd解析：光的干涉现象和衍射现象无疑说明了光具有波动性，而小孔成像说明光沿直线传播，而要出现小孔成像，孔不能太小，光的直线传播规律只是近似的，只有在光的波长比障碍物小很多的情况下，光才可以看成是直线传播的，所以光的衍射现象和直线传播是不矛盾的，它们是在不同条件下出现的两种现象，故上述选项中正确的是a、b、d。2b解析：偏振现象是横波特有的，光的偏振现象说明光是一种横波，选项b正确。3c解析：白炽灯（或日光灯管）发出的光是复色光，其中各种色光的波长不同，产生的单缝衍射的图样中条纹宽度和间距都不相同，因此各单色光亮纹或暗纹不能完全重叠在一起，所以成为彩色条纹，因为狭缝，所以是彩色直条纹，故选项c正确，a、b、d错误。4bd解析：由题意知，激光束经过细丝时在光屏上产生的条纹是衍射条纹，所以本装置是光的衍射，选项a错误，选