2024届高三物理一轮复习课件：第六、七节 光的衍射和偏振 激光.

第六、七节 光的衍射和偏振 激光 第四章 光及其应用 用双缝干涉实验测定光的波长。实验装置如图甲所示，已知单缝与双缝间距离L1＝100 mm，双缝与屏距离L2＝700 mm，双缝间距d＝0.25 mm。 1.光的衍射 【问题1】什么是波的衍射现象？产生明显的衍射现象的条件是什么？既然光是一种波，为什么我们日常生活中观察不到光的衍射现象？ 光沿着直线传播 衍射现象明显 波绕过障碍物区域多 波绕过障碍物区域少 衍射现象不明显 1.光的衍射 波的衍射：波绕过障碍物或穿过小孔继续向前传播 明显衍射条件: 相同波长 尺寸不同 尺寸相同波长不同 1.光的衍射——单缝衍射 光的衍射：光离开直线传播路径绕到障碍物阴影里去的现象。 明显衍射条件：障碍物或孔的尺寸小于波长或者和波长差不多。 单缝衍射现象：（1）若缝较宽，则光沿直线传播； （2）若缝足够窄，则光传到几何阴影区，在出现亮暗相间的条纹。 ∶ 1.光的衍射——单缝衍射 单色光单缝衍射图样的特点： ①条纹不等间距； ②中央条纹亮而宽；③两侧条纹较暗较窄，对称分布； ④波长一定，单缝越窄，现象越明显，中央亮纹越宽越暗 ⑤单缝一定，波长越大，中央亮纹越宽，条纹间隔越大 1.光的衍射——单缝衍射 白光的单缝衍射：条纹为中央亮，两侧为彩色条纹，且外侧呈红色，靠近光源的内侧为紫色． 1.光的衍射——单缝衍射 单缝衍射 中央有一条较宽亮条纹， 两边是对称明暗相间的条纹，亮条纹亮度向两边减弱得很快。 双缝干涉 等距的明暗相间的条纹，亮条纹的亮度向两边减弱较慢。 1.光的衍射——圆孔衍射 圆孔较大时： 屏上出现清晰的光斑，但边缘有些模糊 光沿直线传播 光的衍射 1.光的衍射——圆孔衍射 圆孔衍射条件∶孔的尺寸接近波长或比波长还要小。 ①单色光的圆孔衍射图样：中央亮圆的亮度大，外面是明暗相间的不 等距的圆环．越向外，亮环亮度越低． ②白光的圆孔衍射图样：中央亮圆为白色，周围是彩色圆环． 1.光的衍射——圆盘衍射 圆盘衍射：在光束中放一个不透明圆盘 实验现象：在不透明圆盘的阴影后面，出现了一个亮斑——泊松亮斑。 中心有小亮斑 1.光的衍射——泊松亮斑 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，以至使影的轮廓模糊不清，其原因是光通过物体的边缘而发生衍射的结果． 日光灯衍射 刀片衍射 钢针衍射 1.光的衍射——泊松亮斑 【例1】在光的传播方向上分别放置单缝、双缝、小圆孔和小圆板后，分别得到如下四幅图样，以下说法正确的是 A．甲是双缝干涉图样、丁是小圆板“泊松亮斑”衍射图样 B．乙是单缝衍射图样、丙是小圆板“泊松亮斑”衍射图样 C．甲是双缝干涉图样、丁是小圆孔衍射图样 D．乙是双缝干涉图样、丙是小圆孔衍射图样 A 1.光的衍射——泊松亮斑 【例2—三维设计P126】如图所示的4幅明暗相间的条纹图样，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(黑色部分表示亮条纹)。则下面的四幅图从左到右排列，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 2.偏振 【问题2】光的干涉和衍射说明光具有波动性，但光波是横波还是纵波？ 横波：质点振动方向总是垂直于波的传播方向 纵波：质点振动方向总是跟波的传播方向在同一直线上. 2.偏振 偏振现象：在垂直于传播方向的平面上，只沿着一个特定方向振动的波 偏振方向：横波的振动方向 纵波不发生偏振现象 横波发生偏振现象 2.偏振 偏振片：由高分子薄膜制成光学器件，每个偏振片都有一个特定方向，只有沿着这个方向振动光波才能通过偏振片，该方向叫做“透振方向”。 不同的横波，振动方向可以不同 2.偏振 偏振光：在垂直于传播方向的平面上，沿着某个特定的方向振动的光。 偏振光的图示 2.偏振 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，而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同。 ①只有一块偏振片时，以光传播方向为轴旋转偏振片，透射光强度不变。 2.偏振 ②两块偏振片透振方向平行时，透射光强度最大。 ③两块偏振片的透振方向垂直时，透射光强度最弱，几乎为零。 2.偏振 【例3—课本P120，多选】奶粉的碳水化合物（糖）的含量是一个重要指标，可以用旋光法来测量糖溶液的浓度，从而鉴定含糖量. 偏振光通过糖的水溶液后，偏振方向会相对于传播方向向左或向右旋转一个角度α，这一角度α被称为"旋光度"，α的值只与糖溶液的浓度有关，将α的测量值与标准值相比较，就能确定被测样品的含糖量. 如图所示，S是自然光源，A，B是偏振片，转动B，使到达O处的光最强，然后将被测样品P置于A，B之间，则下列说法正确的是 A. 到达O处的光强度会明显减