光的偏振与立体电影分享资料

1、2021/3/29143光的衍射光的衍射44光的偏振与立体电影光的偏振与立体电影2021/3/2921.1.知道光的衍射现象及产生明显衍射的条知道光的衍射现象及产生明显衍射的条件件( (重点重点) )2 2了解几种不同衍射现象的图样了解几种不同衍射现象的图样( (重点、重点、难点难点) )3 3知道光的偏振现象及偏振是横波特有的性知道光的偏振现象及偏振是横波特有的性质质( (重点重点) )4 4了解偏振光与自然光的区别，掌握光的偏了解偏振光与自然光的区别，掌握光的偏振的应用振的应用2021/3/293新知初探自学导引新知初探自学导引一、研究光的衍射现象一、研究光的衍射现象( (如图所示如图所示

2、) )2021/3/2941.1.光的衍射现象：光偏离直线传播光的衍射现象：光偏离直线传播_障碍物进入阴影区域里的现象障碍物进入阴影区域里的现象2.2.产生明显衍射的条件：障碍物或孔产生明显衍射的条件：障碍物或孔( (缝缝) )的的尺寸与尺寸与_相差不多或更小相差不多或更小3.3.单色光单缝衍射图像特点：中央条纹单色光单缝衍射图像特点：中央条纹_，两侧为不等间隔的明暗相，两侧为不等间隔的明暗相间的条纹间的条纹绕过绕过光波波长光波波长又宽又亮又宽又亮2021/3/2954.4.产生衍射现象的原因：单缝衍射是来自单产生衍射现象的原因：单缝衍射是来自单缝缝_上无穷多个子波的相干叠加从本上无穷多个子波

3、的相干叠加从本质上讲，干涉和衍射并没有本质的区别，但质上讲，干涉和衍射并没有本质的区别，但一般来说，人们常把几个分立光束的相干叠一般来说，人们常把几个分立光束的相干叠加叫做加叫做_把波阵面无穷多个子波的把波阵面无穷多个子波的相干叠加叫做相干叠加叫做_波阵面波阵面干涉干涉衍射衍射2021/3/296想一想想一想1 1找一根鹅、鸭的白色翎毛，白天隔着翎找一根鹅、鸭的白色翎毛，白天隔着翎毛看太阳，或在晚上拿着翎毛去看毛看太阳，或在晚上拿着翎毛去看1 m1 m外的外的白炽灯，你会看到什么现象？为什么会有这白炽灯，你会看到什么现象？为什么会有这种现象呢？种现象呢？提示：提示：会看到翎毛的颜色色彩斑斓，产

4、生这会看到翎毛的颜色色彩斑斓，产生这种现象的原因是翎毛上有许多细缝，在自然种现象的原因是翎毛上有许多细缝，在自然光的照射下，产生了衍射现象光的照射下，产生了衍射现象2021/3/297二、光的偏振与立体电影二、光的偏振与立体电影1.1.感知光的偏振现象及探究偏振片的原理感知光的偏振现象及探究偏振片的原理(1)(1)偏振光：自然光垂直透过某一偏振片后，偏振光：自然光垂直透过某一偏振片后，其光振动方向只沿着偏振片的其光振动方向只沿着偏振片的_，这种现象就叫光的偏振，这个方向叫做透振这种现象就叫光的偏振，这个方向叫做透振方向，这样的光叫偏振光方向，这样的光叫偏振光(2)(2)自然光：由太阳、电灯等普

5、通光源发出自然光：由太阳、电灯等普通光源发出的的光，包含着在垂直于传播方向沿一切方向振光，包含着在垂直于传播方向沿一切方向振特定方向特定方向2021/3/298动的光，而且沿着动的光，而且沿着_振动的光波振动的光波的强度都相同，这样的光叫做自然光的强度都相同，这样的光叫做自然光2.2.偏振现象在生产生活中的应用偏振现象在生产生活中的应用(1)(1)立体电影立体电影(2)(2)液晶显示屏液晶显示屏各个方向各个方向2021/3/2992 2为什么摄影师在拍摄水面下的景物时，为什么摄影师在拍摄水面下的景物时，在镜头前装一片偏振片呢？在镜头前装一片偏振片呢？提示：提示：由于水面反射光的干扰，常使景象不

6、由于水面反射光的干扰，常使景象不清楚，如果在照相机镜头前装一片偏振滤光清楚，如果在照相机镜头前装一片偏振滤光片，让它的透振方向与反射光的偏振方向垂片，让它的透振方向与反射光的偏振方向垂直，就可使反射来的偏振光不能进入照相机直，就可使反射来的偏振光不能进入照相机内，从而可拍出清晰的照片内，从而可拍出清晰的照片2021/3/2910要点探究讲练互动要点探究讲练互动三种衍射图样的特点三种衍射图样的特点学案导引学案导引光的明显衍射现象的条件是什么？光的明显衍射现象的条件是什么？2.2.常见衍射图样的特点是什么？常见衍射图样的特点是什么？2021/3/29111.1.对明显衍射的理解对明显衍射的理解障碍

7、物或孔的尺寸跟光的波长接近或比光的障碍物或孔的尺寸跟光的波长接近或比光的波长还要小时能产生明显的衍射对同样的波长还要小时能产生明显的衍射对同样的障碍物，波长越长的光，衍射现象越明显；障碍物，波长越长的光，衍射现象越明显；对某种波长的光，障碍物越小，衍射现象越对某种波长的光，障碍物越小，衍射现象越明显明显2021/3/29122.2.三种常见衍射图样三种常见衍射图样(1)(1)单缝衍射图样单缝衍射图样中央条纹最亮、越向两边越暗，条纹间距不中央条纹最亮、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，而光分布的范围更缝变窄，通过的光变少，而光分布的范围更宽

8、，所以亮纹的亮度降低宽，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大，单缝越长及单缝宽度有关入射光波长越大，单缝越窄，中央亮条纹的宽度及条纹间距就越大窄，中央亮条纹的宽度及条纹间距就越大2021/3/2913用白光做单缝衍射时，中央亮条纹是白色的，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两边是彩色条纹，中央亮条纹仍然最宽最亮(2)(2)圆孔衍射图样圆孔衍射图样中央是大且亮的圆形亮斑，周围分布着明暗相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

9、越间的同心圆环，且越靠外，圆形亮条纹的亮度越弱，宽度越小弱，宽度越小圆孔越小，中央亮斑的直径越大，同时亮度越圆孔越小，中央亮斑的直径越大，同时亮度越弱弱2021/3/2914用不同色光照射圆孔时，得到的衍射图样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，波长越大，中央圆形亮的大小和位置不同，波长越大，中央圆形亮斑的直径越大斑的直径越大白光的圆孔衍射图样中，中央是大且亮的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白色光斑，周围是彩色同心圆环(3)(3)不透明的小圆板衍射图样不透明的小圆板衍射图样与圆孔衍射图样比较与圆孔衍射图样比较2021/3/2915a a均是明

10、暗相间的圆形条纹，中心均有亮斑均是明暗相间的圆形条纹，中心均有亮斑b b圆孔衍射图样中心亮斑较大，而泊松亮斑较小圆孔衍射图样中心亮斑较大，而泊松亮斑较小c c圆孔衍射图样中亮环或暗环间距随半径增大而增圆孔衍射图样中亮环或暗环间距随半径增大而增大，圆板衍射图样中亮环或暗环间距随半径增大而大，圆板衍射图样中亮环或暗环间距随半径增大而减小减小d d圆孔衍射图样的外侧是黑暗的，而小圆板衍射图圆孔衍射图样的外侧是黑暗的，而小圆板衍射图样外侧是明亮的样外侧是明亮的泊松亮斑图样中的亮环或暗环间距随半径增大而泊松亮斑图样中的亮环或暗环间距随半径增大而减小减小2021/3/2916下列四种现象中，哪些不是光的衍

11、射现下列四种现象中，哪些不是光的衍射现象造成的象造成的( () )A A通过游标卡尺观测两卡脚间狭缝中发光的通过游标卡尺观测两卡脚间狭缝中发光的日光灯管，会看到平行的彩色条纹日光灯管，会看到平行的彩色条纹B B不透光圆片后面的阴影中心出现一个亮斑不透光圆片后面的阴影中心出现一个亮斑C C在太阳光照射下，架在空中的电线在地面在太阳光照射下，架在空中的电线在地面上不会留下影子上不会留下影子D D用点光源照射小圆孔，后面屏上会出现亮用点光源照射小圆孔，后面屏上会出现亮暗相间的圆环暗相间的圆环例例12021/3/2917【思路点拨思路点拨】根据发生明显衍射的条件和根据发生明显衍射的条件和衍射图样的特点

12、分析衍射图样的特点分析【精讲精析精讲精析】光发生明显衍射的条件是障光发生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸跟光的波长差不多，不符合碍物或孔的尺寸跟光的波长差不多，不符合这个条件，就不是衍射现象造成的结果，因这个条件，就不是衍射现象造成的结果，因为用游标卡尺两脚狭缝观察发光的日光灯管为用游标卡尺两脚狭缝观察发光的日光灯管是学生实验观察光的衍射现象，所以是学生实验观察光的衍射现象，所以A A肯定肯定正确，正确，B B和和D D中都是典型的光的衍射现象，中都是典型的光的衍射现象，2021/3/2918前者是泊松亮斑，后者是典型的衍射，在前者是泊松亮斑，后者是典型的衍射，在C C选项中，电线的直径要比光

13、的波长大很多，选项中，电线的直径要比光的波长大很多，根本不可能发生明显的衍射现象，地面上不根本不可能发生明显的衍射现象，地面上不留下电线的影子是由于太阳光可以从电线的留下电线的影子是由于太阳光可以从电线的侧面照射到地面，使地面没有电线的影子侧面照射到地面，使地面没有电线的影子【答案答案】C C2021/3/2919【规律方法规律方法】应熟记光发生明显衍射的条应熟记光发生明显衍射的条件及衍射图样，光一般是沿直线传播的，但件及衍射图样，光一般是沿直线传播的，但当波长与障碍物的尺寸差不多或比障碍物的当波长与障碍物的尺寸差不多或比障碍物的尺寸大时，就发生了明显的衍射现象尺寸大时，就发生了明显的衍射现象

14、2021/3/2920变式训练变式训练1.(20111.(2011高考上海卷高考上海卷) )如图，当用激光照射如图，当用激光照射直直径小于激光束的不透明圆盘时，在圆盘后屏径小于激光束的不透明圆盘时，在圆盘后屏上的阴影中心出现了一个亮斑，这是光的上的阴影中心出现了一个亮斑，这是光的_(_(填填“干涉干涉”、“衍射衍射”或或“直线传播直线传播”)”)现象，这一实验支持了现象，这一实验支持了光的光的_(_(填填“波波动说动说”、“微粒说微粒说”或或“光子说光子说”)”)2021/3/2921解析：激光束照射圆盘，中心形成的亮斑，解析：激光束照射圆盘，中心形成的亮斑，说明激光绕过了圆盘，所以现象应是衍

15、射，说明激光绕过了圆盘，所以现象应是衍射，证实了激光具有波动性证实了激光具有波动性答案：衍射波动说答案：衍射波动说2021/3/2922学案导引学案导引1.1.光为什么会有偏振现象？产生偏振的方式光为什么会有偏振现象？产生偏振的方式有哪些？有哪些？2.2.自然光和偏振光有哪些区别？自然光和偏振光有哪些区别？对光的偏振现象的理解对光的偏振现象的理解2021/3/29231.1.自然光：在与光波传播方向垂直的平面内自然光：在与光波传播方向垂直的平面内光光振动沿各个方向振动强度都相同的光如由振动沿各个方向振动强度都相同的光如由太阳、电灯等普通光源发出的光太阳、电灯等普通光源发出的光2.2.偏振光：在

16、光波传播的垂直方向的平面内，偏振光：在光波传播的垂直方向的平面内，只沿着某一个特定方向振动的光如自然光只沿着某一个特定方向振动的光如自然光经一偏振片作用后的光经一偏振片作用后的光说明：偏振片是一种特殊的光学器件，由特说明：偏振片是一种特殊的光学器件，由特定的材料制成，它上面有一个特殊的方向定的材料制成，它上面有一个特殊的方向( (透透2021/3/2924振方向振方向) )，只有振动方向与偏振片透振方向，只有振动方向与偏振片透振方向平行的光波才能通过偏振片平行的光波才能通过偏振片3.3.偏振原因：光是横波，是电磁波，场强偏振原因：光是横波，是电磁波，场强E E和磁感应强度和磁感应强度B B的振

17、动方向均与波传播的方的振动方向均与波传播的方向垂直，所以光有偏振向垂直，所以光有偏振现象如图所示：现象如图所示：2021/3/29254.4.偏振光的两种产生方式偏振光的两种产生方式(1)(1)让自然光通过偏振片让自然光通过偏振片(2)(2)自然光射到两种介质的交界面上，使反射自然光射到两种介质的交界面上，使反射光和折射光之间的夹角恰好是光和折射光之间的夹角恰好是9090，反射光和，反射光和折射光都是偏振光，且偏振方向相互垂直折射光都是偏振光，且偏振方向相互垂直2021/3/2926如图所示，电灯如图所示，电灯S S发出的光先后经过偏振片发出的光先后经过偏振片A A和和B B，人眼在，人眼在P

18、 P处迎着入射光方向，看不到光处迎着入射光方向，看不到光亮，则亮，则( () )A A图中图中a a光为偏振光光为偏振光B B图中图中b b光为偏振光光为偏振光C C以以SPSP为轴将为轴将B B转过转过180180后，在后，在P P处将看到光处将看到光亮亮D D以以SPSP为轴将为轴将B B转过转过9090后，在后，在P P处将看到光亮处将看到光亮例例22021/3/2927【思路点拨思路点拨】理解偏振片的作用及偏振光理解偏振片的作用及偏振光和自然光的区别是解题的关键和自然光的区别是解题的关键【精讲精析精讲精析】自然光沿各个方向振动是均自然光沿各个方向振动是均匀分布的，通过偏振片后，透射光是

19、只沿着匀分布的，通过偏振片后，透射光是只沿着某一特定方向振动的光，从电灯直接发出的某一特定方向振动的光，从电灯直接发出的光为自然光，则光为自然光，则A A错；它通过错；它通过A A偏振片后，即偏振片后，即变为偏振光，则变为偏振光，则B B对；设通过对；设通过A A的光沿竖的光沿竖直方向振动，则直方向振动，则B B偏振片只能通过沿水平方偏振片只能通过沿水平方2021/3/2928向振动的偏振光，则向振动的偏振光，则P P点无光亮，将点无光亮，将B B转过转过180180后，后，P P处仍无光亮，即处仍无光亮，即C C错；若将错；若将B B转转过过9090，则该偏振片将变为能通过沿竖直方，则该偏振

20、片将变为能通过沿竖直方向振动的光的偏振片，则偏振光能通过向振动的光的偏振片，则偏振光能通过B B，即在即在P P处有光亮，即处有光亮，即D D对对【答案答案】 BDBD2021/3/2929【误区警示误区警示】本题考查自然光和偏振光的本题考查自然光和偏振光的特征，以及偏振光的获得方法，开始时特征，以及偏振光的获得方法，开始时P P处处看不到光亮，是由于看不到光亮，是由于A A、B B两偏振片的偏振两偏振片的偏振方向相互垂直，将方向相互垂直，将A A或或B B转过转过9090均可在均可在P P处处看到光亮，其实，在看到光亮，其实，在A A或或B B转动过程中，转动过程中，P P处处都有光亮，只是

21、当都有光亮，只是当A A或或B B转过转过9090时，时，P P处光处光亮最大而已亮最大而已2021/3/2930本题易错之处主要表现在：其一是对自然光本题易错之处主要表现在：其一是对自然光和偏振光的特征不熟悉；其二是对偏振片的和偏振光的特征不熟悉；其二是对偏振片的作用不清楚作用不清楚2021/3/2931变式训练变式训练2.2.如图所示，如图所示，P P是偏振片，是偏振片，P P的透振方向的透振方向( (用用带箭头的实线表示带箭头的实线表示) )为竖直方向下列四种为竖直方向下列四种入射光束中，哪几种照射入射光束中，哪几种照射P P时能在时能在P P的另一的另一侧观察到透射光侧观察到透射光(

22、() )A A太阳光太阳光B B沿竖直方向振动的光沿竖直方向振动的光C C沿水平方向振动的光沿水平方向振动的光D D沿与竖直方向成沿与竖直方向成4545角振动的光角振动的光2021/3/2932解析：选解析：选ABD.ABD.根据光的现象，只要光的振动根据光的现象，只要光的振动方向不与偏振片的狭缝垂直，光都能通过方向不与偏振片的狭缝垂直，光都能通过偏振片太阳光、沿竖直方向振动的光、沿偏振片太阳光、沿竖直方向振动的光、沿与竖直方向成与竖直方向成4545角振动的光均能通过偏振角振动的光均能通过偏振片故片故A A、B B、D D正确正确2021/3/2933热点示例创新拓展热点示例创新拓展光的干涉和衍射的考查光的干涉和衍射的考查 经典案例经典案例 如图所示，如图所示，a a表示单缝，表示单缝，b b表表示示双缝用某单色光分别照射竖直放置的单缝双缝用某单