3.光的衍射与偏振.ppt

1、光的衍射与偏振,黄跃容,内江市翔龙中学,教科版,复习提问,问题1.什么是波的衍射现象？,问题2.发生明显衍射的条件是什么？,波在它传播的方向上遇到障碍物或孔时，波绕到障碍物阴影里去继续传播的现象叫波的衍射,障碍物或孔的尺寸跟波长差不多或比波长小。,一、光的衍射 实验一：单缝衍射,取一个不透光的屏，在它的中间装上一个宽度可以调节的狭缝，用平行的单色光照射，在缝后适当距离处放一个像屏 ,激光束,调节狭缝宽窄,像屏,一、光的衍射 实验一：单缝衍射,一、光的衍射 实验一：单缝衍射,缝较宽时,缝宽大约等于波长时,一、光的衍射 实验一：单缝衍射,单缝衍射条纹的特征,1、中央亮纹宽而亮,2、两侧条纹具有对称

2、性，亮纹变窄、变暗,一、光的衍射 实验一：单缝衍射,观察下列衍射图样，分析衍射规律：,一、光的衍射 单缝衍射与双缝干涉的比较,一、光的衍射 实验二：圆孔衍射,孔较大时,孔逐渐变小,孔大小与波长 相当,一、光的衍射 实验三：圆盘衍射,不只是狭缝和圆孔，各种不同形状的物体都能使光发生衍射，历史上曾有一个著名的衍射图样泊松亮斑,实验：在光束中放一个不透明圆盘 现象：在不透明圆盘的阴影后面，出现了一个亮斑。,泊松亮斑,一、光的衍射 圆盘衍射与圆孔衍射的比较,圆孔衍射,圆盘衍射,不同点：圆孔衍射中心亮斑较大,而泊松亮斑较小；,相同点：均是明暗相间的光环,中心均有亮斑,圆孔衍射的背景是黑暗的,而圆盘衍射图

3、样中的背景是明亮的。,圆孔衍射亮环或暗环间距随半径增大而增大,圆盘衍射亮环或暗环间距随半径增大而减小；,二、光的偏振 实验一：机械波的偏振,取一根软绳，一端固定在墙上，手持另一端上下抖动，就在软绳上形成一列横波.,现在，让软绳穿过一块带有狭缝的木板，如果狭缝与振动方向平行，则振动可以通过狭缝传到木板的另一侧（图甲）如果狭缝与振动方向垂直，则振动就被狭缝挡住而不能向前传播（图乙）,横波：,二、光的偏振 实验一：机械波的偏振,纵波：,如果将这根绳换成细软的弹簧，前后推动弹簧形成纵波，则无论狭缝怎样放置，弹簧上的纵波都可以通过狭缝传播到木板的另一侧（如下图）,只有横波有偏振现象 而纵波无偏振现象,二

4、、光的偏振,思考讨论,光是横波还是纵波？,方法：类比法,二、光的偏振,偏振片由特定的材料制成，它上面有一个特殊的方向（叫做透振方向），只有振动方向与透振方向平行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对于机械波的作用一样,偏振片,二、光的偏振 实验二：光的偏振,光会发生偏振现象,一张偏振片,两张偏振片,类比：,二、光的偏振 实验二：光的偏振,类比：,当只有一块偏振片时，以光的传播方向为轴旋转偏振片，透射光的强度不变,当两块偏振片的透振方向平行时，透射光的强度最大，但是，比通过一块偏振片时要弱,当两块偏振片的透振方向垂直时，透射光的强度最弱，几乎为零.,二、光的偏振 实验二：光的偏

5、振,1、太阳、电灯等普通光源发出的光，包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同这种光叫做自然光 .,原因：,二、光的偏振 实验二：光的偏振,原因：,2、自然光通过第一个偏振片（叫做起偏器）之后，只有振动方向跟偏振片的透振方向一致的光波才能通过也就是说，通过第一个偏振片的光波，在垂直于传播方向的平面上，只沿着一个特定的方向振动这种光叫做偏振光,横波只沿着某一个特定的方向振动，称为波的偏振只有横波才有偏振现象,二、光的偏振 实验二：光的偏振,3、通过第一个偏振片的偏振光再通过第二个偏振片（称为检偏器）时，如果两个偏振片的透振方向平行，那么，通过第一个偏振光

6、的振动方向跟第二个偏振片的透振方向平行，透射光的强度最大,原因：,二、光的偏振 实验二：光的偏振,原因：,4、如果两个偏振片的透振方向垂直，那么，偏振光的振动方向跟第二个偏振片的透振方向垂直，偏振光不能通过第二个偏振片，透射光的强度几乎为零,所以，光是一种横波,二、光的偏振 应用,拍摄,二、光的偏振 应用,立体电影,二、光的偏振 应用,DE,巩固练习,例1、下列属于光的衍射现象的是（ ） A 雨后天空出现的绚丽的彩虹 B 阳光下肥皂膜上的彩色条纹 C 太阳光通过三棱镜产生的彩色条纹 D 眼睛透过纱巾看到的灯光的条纹 E 眼睛眯成一条线看到的发光的电灯周围有彩色花纹,巩固练习,例2、如图所示的4幅明暗相间的条纹，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单缝形成的衍射图样(黑色部分表示亮纹).则在下面的四幅图中从左到右排列，亮条纹的颜色依次是() A.红黄蓝紫 B.红紫蓝黄 C.蓝紫红黄 D.蓝黄红紫,B,巩固练习,例3、我们经常可以看到，凡路边施工处总挂有红色的电灯，这除了红色光容易引起人的视觉注