第五章 光的衍射和偏振 学案 —2020-2021学年教科版高中物理选修3-4

光的衍射和偏振 一、能够理解光的衍射现象★★★☆☆☆ 1、光的衍射 (1)定义 光离开直线路径绕到障碍物阴影区的现象叫光的衍射，衍射产生的明暗条纹或光环叫衍射图样． (2)发生明显衍射的条件 只有当障碍物的尺寸跟光的波长相差不多，甚至比光的波长还小的时候，衍射现象才会明显． (3)衍射图样 ①单缝衍射 a．单色光：明暗相间的不等距条纹，中央亮条纹最宽最亮，两侧条纹具有对称性． b．白光：中间为宽且亮的白色条纹，两侧是窄且暗的彩色条纹，最靠近中央的是紫光，远离中央的是红光． ②圆孔衍射：明暗相间的不等距圆环，圆环面积远远超过孔的直线照明的面积． ③圆盘衍射：明暗相间的不等距圆环，中心有一亮斑称为泊松亮斑． 2．衍射与干涉的比较 两种现象 比较项目 单缝衍射 双缝干涉 不同点 条纹宽度 条纹宽度不等，中央最宽 条纹宽度相等 条纹间距 各相邻条纹间距不等 各相邻条纹等间距 亮度情况 中央条纹最亮，两边变暗 条纹清晰，亮度基本相等 相同点 干涉、衍射都是波特有的现象，属于波的叠加；干涉、衍射都有明暗相间的条纹 特别提醒　1.白光发生光的干涉、衍射和光的色散都可出现彩色条纹，但光学本质不同． 2．区分干涉和衍射，关键是理解其本质，实际应用中可从条纹宽度、条纹间距、亮度等方面加以区分． 3．干涉与衍射的本质：光的干涉条纹和衍射条纹都是光波叠加的结果，从本质上讲，衍射条纹的形成与干涉条纹的形成具有相似的原理．在衍射现象中，可以认为从单缝通过两列或多列频率相同的光波，它们在屏上叠加形成单缝衍射条纹． 关于光的衍射，下列说法中正确的是（　　） A．光发生明显衍射的条件是障碍物的尺寸远大于光的波长 B．只有两列频率相同的光波叠加后才能发生衍射 C．光的衍射现象否定了光直线传播的结论 D．光的衍射现象为光的波动说提供了有利的证据 【解答】解：A、波发生衍射的条件是：孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相比差不多或者比波长更小，故A错误． B、频率相同的光波叠加后能发生干涉，故B错误． C、光穿过障碍物后仍然沿直线传播，故衍射现象与光的直线传播并不矛盾，故C错误． D、衍射是波特有的性质，故光的衍射现象为波动说提供了有利的证据，故D正确． 故选D． 对于光的衍射的定性分析，下列说法中正确的是（　　） A．只有障碍物或孔的尺寸可以跟光波波