光的衍射与偏振(选修3-4)

1、 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 A B S A B S A B 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

2、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，透射光的强度最弱， 几乎为零几乎为零. . (1)(1) 自然光自然光 (2)(2) 偏振光偏振光 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

3、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，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且偏振方向互相垂直 光的偏振现象有很多应用如在拍摄日光的偏振现象有很多应用如在拍摄日 落时水面下的景物、池中的游鱼、玻璃橱窗里落时水面下的景物、池中的游鱼、玻璃橱窗里 的陈列物的照片时，由于水面或玻璃表面的反的陈列物的照片时，由于水面或玻璃表面的反 射光的干扰，常使景像不清楚如果在照相机射光的干扰，常使景像不清楚如果在照相机 镜头前装一片偏振滤光片，让它的透振方向与镜头前装一片偏振滤光片，让它的透振方向与 反射光的偏振方向垂直，就可以减弱反射光而反射光的偏振方向垂

4、直，就可以减弱反射光而 使景像清晰使景像清晰 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 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

5、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

6、过偏振片 D D如果偏振片的透振方向与偏振光的振动方如果偏振片的透振方向与偏振光的振动方 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