第四章 6.光的衍射与偏振　7.激光-【金版新学案】2023-2024学年新教材高二物理选择性必修第一册同步课堂高效讲义配套课件（教科版）

6.光的衍射与偏振　 7.激光 　　　　第四章　光及其应用 核心素养目标 物理 观念 了解光的衍射现象、光的偏振现象和激光。 科学 思维 理解光产生明显衍射现象的条件及衍射条纹的特点；知道自然光和偏振光的区别，知道偏振现象的一些应用。了解激光的特点和应用。 科学 探究 通过观察实验，得到光产生明显衍射的条件。 科学 态度 与责任 通过衍射图样的观察，引导学生在学习中体会物理知识之美；能列举偏振、激光在生活中的应用实例。 合作探究 素能提升 新知导学 夯实基础 素养培优专栏 课时精练 随堂演练 对点落实 内 容 索 引 新知导学 夯实基础 索引 一、光的衍射 1．单缝衍射现象 (1)当单缝______时，光沿着直线方向通过单缝，在光屏上可以看到一条跟单缝宽度相当的亮线或(亮斑)。 (2)把单缝调窄些，可以看到屏上亮线也随之______。 (3)当单缝调到很窄时，光通过单缝后就明显地偏离了__________方向，在屏上出现的不再是一条很窄的亮线，而是扩展到了相当宽的地方，并且出现了__________的条纹；再调小单缝，条纹也随之变得清晰、细小。 知识梳理 较宽 变细 直线传播 明暗相间 2．光的衍射 按照直线传播的规律应该属于阴影的区域也会出现________；反之，应该属于亮区的地方也会出__________。这种现象叫作光的衍射。 3．衍射图样 衍射时产生的__________的图样叫作衍射图样。 亮条纹 暗的区域 明暗相间 二、光的偏振 1．偏振：当狭缝的方向与绳的振动方向______时，绳上横波可以传过去；狭缝的方向与绳的振动方向______时，绳上的横波就不能通过了，这种现象叫作偏振。 2．线偏振光：光____________限在一个平面内的光。 3．自然光：通常光源发出的光(包括太阳光)是由大量的、__________不同的__________组成，称为自然光。 4．如果在自然光(如灯光、太阳光)传播的方向上放一偏振片，其中只有那些振动方向与偏振片透光方向______的成分可以通过偏振片，于是就得到了__________。 5．光的偏振现象证明光是____波。 相同 垂直 振动的方向 振动方向 线偏振光 平行 线偏振光 横 三、激光 特性 应用 强度大、方向性好、单色性好 激光加工、激光医学 相干性好、覆盖波段宽而且可调谐 激光检测、激光全息照相、光纤通信、激光照排 1．判断正误 (1)光的衍射和干涉条纹都是明暗相间的，所以二者是一样的。( ) (2)入射光的波长越短，衍射现象越明显。( ) (3)横波和纵波都有偏振现象。( ) (4)自然光通过偏振片可以得到偏振光。( ) (5)激光可以进行光纤通信是利用了相干性好的特点。( ) (6)激光可用做“光刀”来切开皮肤是利用激光的相干性好的特点。( ) 自主检测 × × × √ √ × 2．链接实景 经典电影《阿凡达》《战狼2》都是立体电影，放映时通过两台放映机，同步放映两组胶片，观众必须戴上特制的“3D”眼镜观看，就会产生立体感，使观众有身临其境的体验，若不戴上述眼镜，则看到银幕上的画面就会出现重影而模糊不清。 请思考：“3D”眼镜应用了什么原理？ 提示：应用了光的偏振现象。 索引 合作探究 素能提升 索引 取一块不透光的板，在板的中间开一个直径大小可调的圆孔。装置如图甲所示，用点光源照射圆孔，开始圆孔的直径较大时，在屏上会出现一个如图乙所示的明亮圆形光斑；继续调小圆孔的直径，在屏上会出现如图丙所示较小的明亮圆形光斑；继续调小圆孔的直径约为1 mm，在屏上会出现如图丁所示的明暗相间的条纹。 情境导思 知识点一 光的衍射现象的理解 请思考： (1)图乙、丙中的情景是什么现象造成的？ 提示：图乙、丙中的情景是光的直线传播现象。 (2)图丁中的情景是什么现象造成的？ 提示：图丁中的情景是光的衍射现象。 1．光的衍射与光的直线传播的关系 (1)光的直线传播只是一个近似的规律，当障碍物或狭缝的尺寸很大时，衍射现象不明显，光可以看成沿直线传播。 (2)在障碍物或狭缝的尺寸足够小时，光会发生明显的衍射现象。 要点归纳 2．单缝衍射图样的特点 (1)单色光的单缝衍射图样：(如图所示) ①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。 ②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。 ③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，入射光的波长越大，单缝越窄，中央亮条纹的宽度及条纹间距就越大。 (2)白光的单缝衍射图样：中央亮条纹是白色的，两边是彩色条纹，中央亮条纹最宽、最亮。 3．圆孔衍射图样的