1、1 新情境激趣引航这是用光射到一个不透光的小圆形障碍物上形成的影，影的中心有一个圆形的亮斑，你知道这是怎样形成的吗？2 新知识预习探索学习目标 1.观察光的衍射现象，能说出衍射条纹的特点2.熟记产生明显衍射现象的条件3.观察光的偏振现象，知道光的偏振证明光是横波4.能说出偏振光和自然光的区别5.能说出偏振现象的一些应用 新知预习一、光的衍射1衍射现象和衍射条纹(1)衍射现象：光通过很窄的缝或很小的孔时，光没有沿直线传播，而是绕过缝或孔的边缘传播到相当宽的地方的现象(2)衍射条纹特点：衍射条纹是一些明暗相间的条纹，中央条纹最宽、最亮，离中央条纹越远，亮条纹的宽度越窄，亮度越低2光产生明显衍射现象
2、的条件障碍物或孔的尺寸比波长小或跟波长相差不多二、衍射光栅1衍射光栅的结构：由许多等宽的狭缝等距排列起来形成的光学仪器2衍射图样的特点：与单缝衍射相比，衍射条纹的宽度变窄，亮度增加3衍射光栅的种类：反射光栅、透射光栅三、光的偏振1自然光和偏振光(1)自然光：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，沿着各个方向振动的光波的强度都相同(2)偏振光：在垂直于传播方向的平面上，只沿着某个特定的方向振动的光(3)光的偏振现象，表明光是一种横波2光的偏振偏振现象只有沿偏振片的“透振”方向“振动的光波才能通过偏振片”结论偏振现象表明，光是一种横波偏振光的形成(1)自然光通过
3、偏振片后，得到偏振光(2)自然光在介质表面反射时，反射光和折射光都是偏振光偏振现象的应用(1)照相机镜头前装一片偏振滤光片(2)电子表的液晶显示问题探索想一想问题1 用两支圆柱形铅笔并在一起，形成一个狭缝，使狭缝平行于日光灯，眼睛透过狭缝观察日光灯，会看到什么现象？改变狭缝的宽度，观察到的现象有何变化？提示：会看到平行于日光灯的彩色衍射条纹；狭缝越窄，衍射条纹间距越大，亮度越小问题2 现在市场上流行所谓“偏光”太阳镜，它的作用是什么？提示：自然光如阳光是非偏振光，但经反射后会变为偏振光，戴上偏振光太阳镜后，会有效过滤经柏油路面、海面等反射来的阳光，避免炫目.3 新课堂互动探究 知识点一衍射图样
4、的特点比较重点聚焦1三种衍射图样比较(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，中央条纹最宽，两边条纹宽度变窄缝变窄通过的光变少，而光分布的范围更宽，所以亮条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，入射光波长越大，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实验时，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：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，圆形亮条纹的亮度越弱，宽度越小，如图所示圆孔越小，中央亮斑的直径越大，同时亮度越弱用不同色光照射圆孔时，得到的衍
5、射图样的大小和位置不同，波长越大，中央圆形亮斑的直径越大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的过程中，光屏上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)(3)不透明的小圆板衍射图样(泊松亮斑)：中央是亮斑周围的亮环或暗环间距随半径增大而减小2单缝衍射与双缝干涉的比较：典例精析 观察单缝衍射现象时，把缝宽由0.2 mm逐渐增大到0.8 mm，看到的现象是()A衍射条纹的间距逐渐变小，衍射现象逐渐不明显B衍射条纹的间距逐渐变大，衍射现象越来越明显C衍射条纹的
6、间距不变，只是亮度增强D以上现象都不会发生【解析】观察衍射图样发现：狭缝的宽度逐渐变小，衍射现象越明显，衍射条纹间距变大本题是缝宽增大，所以选项A正确【答案】A【方法归纳】当缝、孔或障碍物的尺寸比较大时，衍射现象不明显光可近似地看做是沿直线传播的；当它们的尺寸逐渐变小时，衍射现象会越明显跟踪练习1(多选)在用单色平行光照射单缝观察衍射现象的实验中，下列说法中正确的是()A缝越窄，衍射现象越显著B缝越宽，衍射现象越显著C照射光的波长越长，衍射现象越显著D照射光的频率越高，衍射现象越显著【解析】对同一单缝来说，用不同波长光照射时，波长越长单缝相对于波长就越窄，衍射现象越显著由产生明显衍射的条件，可
7、作出判断【答案】AC知识点二 自然光和偏振光的比较重点聚焦自然光(非偏振光)偏振光光的来源直接从光源发出的光自然光通过起偏器后的光或由某种介质反射或折射的光光的振动方向在垂直于光的传播方向的平面内，光振动沿所有方向，且沿各个方向振动的光波的强度都相同在垂直于光的传播方向的平面内，光振动沿某个特定方向(与起偏器透振方向一致)典例精析(多选)如右图所示，电灯S发出的光先后经过偏振片A和B，人眼在P处迎着入射光方向，看不到光亮，则()A图中a光为偏振光B图中b光为偏振光C以SP为轴将B转过180后，在P处将看到光亮D以SP为轴将B转过90后，在P处将看到光亮BD【解析】自然光通过偏振片后，透射光是只
8、有沿着某一特定方向振动的光从电灯直接发出的光为自然光，则A错它通过A偏振片后，即变为偏振光，则B对设通过A的光沿竖直方向振动，则B偏振片只能通过沿水平方向振动的偏振光，则P点无光亮，将B转过180后，P处仍无光亮，即C错若将B转过90，则该偏振片将变为能通过竖直方向上振动的光的偏振片，则偏振光能通过B，即在P处有光亮，D对【方法归纳】自然光通过偏振片后，变为偏振光，前面的偏振片称为起偏器，后面的偏振片称为检偏器，转动后偏振片，屏上光的强度有变化，说明两偏振片之间的光为偏振光跟踪练习2在杨氏双缝干涉实验装置的双缝后面各放置一个偏振片，若两个偏振片的透振方向互相垂直，则()A光屏上仍有干涉条纹，但
9、亮条纹的亮度减小B光屏上仍有干涉条纹，但亮条纹的亮度增大C干涉条纹消失，但仍有光射到光屏上D干涉条纹消失，光屏上一片黑暗【解析】因两偏振片的透振方向互相垂直，所以经双缝和偏振片透过去的两列光的振动方向不相同，因此不满足相干条件，不发生干涉，故没有条纹出现，选项A、B错误；但仍有光透过去，所以仍有光亮在屏上，只是一般的叠加，选项C正确，D错误【答案】C4 新思维随堂自测1.(多选)对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甚至比波长还要小的时候，才能产生明显的衍射现象B衍射现象是光特有的现象，只有光才会发生衍射C光的衍射现象否定了光的直线传播的结论D光的
10、衍射现象说明了光具有波动性【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，只有在光波长比障碍物小的情况下，光才可以看做是直线传播的，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，衍射现象是波特有的现象故上述选项中正确的是A、D.【答案】AD2.在一次观察光衍射的实验中，观察到如图所示的清晰的明暗相间图样(黑线为暗纹)，那么障碍物应是()A很小的不透明的圆板B很大的中间有大圆孔的不透明的圆板C很大的不透明的圆板D很大的中间有小圆孔的不透明的圆板【解析】由题图可知中央是大且亮的圆形
11、亮斑，周围分布着明暗相间的同心圆环，且越向外，圆形条纹宽度越小，可判断此图样为圆孔衍射图样，故D选项正确；有的同学误选为A，要注意很小的不透明的圆板产生的图样中心也是亮点，但其周围有一个大的阴影区，在影区的边沿有明暗相间的圆环，它与圆孔衍射的图样是不同的【答案】D3以下哪些现象可以说明光波是横波()A光的干涉 B光的偏振C光的色散D光的反射【解析】光的干涉表明光的波动性，即光是一种波，选项A错；光的偏振表明光是横波，因为只有横波能发生光的偏振现象，选项B正确；光的色散可表明光是单色光还是复色光，选项C错误；光的反射不能说明啥问题，选项D错误【答案】B4下列说法正确的是()A自然光就是白光B自然
12、光一定是复色光C单色光不是自然光D自然光可以是单色光，也可以是复色光【解析】自然光的振动沿各个方向均匀分布，不一定是复色光，复色光只是说明光的组成部分，自然光也可能是单色光【答案】D5 新视点名师讲座三种衍射现象的比较1单缝衍射(1)概念：一束光照射到狭缝上，若狭缝的宽度与光的波长相差不大，或比波长小，则在光屏上呈现明暗相间的条纹如图所示(2)图样特点：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(3)影响图样因素：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大，单缝越窄，中央亮条纹的宽度及条纹
13、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，其中最靠近中央的色光是紫光，最远离中央的是红光中央亮条纹仍然最宽最亮2圆孔衍射(1)概念：一束光照射到圆孔上，若圆孔的尺寸与光的波长相差不大，或比波长小，则在光屏上呈现明暗相间的圆环如图所示(2)图样特点：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，亮环的亮度越小，宽度越小(3)影响因素：圆孔越小，中央亮斑的直径越大，同时亮度越弱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，中央圆形亮斑的直径越大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.3圆板衍射(1)概念：用点光源
14、照射不透明的小圆板时，若圆板的尺寸较小，会在光屏上不透明的圆板的阴影中心处产生一个亮斑，这个亮斑，叫做泊松亮斑如图所示(2)图样特点：图样的中央有个亮斑泊松亮斑，图样中的亮环或暗环间距随半径的增大而减小(3)与圆孔衍射图样比较均是明暗相间的圆形条纹，中心均有亮斑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减小圆孔衍射图样的外侧是黑暗的，而小圆板衍射图样的外侧是明亮的如图所示的四个图形中哪个是著名的泊松亮斑的衍射图样()【解析】泊松亮斑为不透光的圆盘阴影，中心有一亮斑，而周围还有明暗相间的圆环，故选项B正确图A小孔较大，没发生明显的衍射D小孔较小，发生了小孔衍射，C为干涉条纹【答案】B