第四章 6 光的衍射与偏振-【导与练】2023-2024学年高中物理选择性必修第一册同步全程学习教学课件ppt（新教材，教科版）

6　光的衍射与偏振 [学习目标] 1.知道光产生明显衍射现象的条件,了解几种不同衍射现象的图样。 2.理解光产生明显衍射的条件。 3.知道光的偏振现象,知道偏振是横波特有的性质。 4.知道偏振光和自然光,知道偏振光的应用。 探究·必备知识 物理 1.概念:光通过很小的狭缝(或圆孔)时,明显地偏离了 方向,在屏上散开到相当大的范围,这种现象叫作光的衍射。 2.衍射图样 (1)定义:衍射时产生的 相间的图样。 知识点一　光的衍射 直线传播 明暗 探究·必备知识 突破·关键能力 检测·学习效果 实践应用 (2)特点。 ①单色光:中央有一条 的条纹,两边是对称而 的条纹,亮条纹的强度向两边 。 ②白光:中央是一条 条纹,两边是很快减弱的 。 3.光的衍射现象进一步证明了光具有 性。 较宽较亮 明暗相间 白色 很快减弱 彩色条纹 波动 探究·必备知识 突破·关键能力 检测·学习效果 实践应用 知识点二　光的偏振 1.线偏振光:如果光振动的方向限在 ,这种光叫线偏振光,平时所说光振动的方向就是指　   。 2.自然光:通常光源发出的光(包括太阳光)是由大量的、 不同的 组成的,称为自然光。 3.光的偏振现象进一步证实光是 波。 一个平面 变化电场上 的方向 振动方向 线偏振光 横 探究·必备知识 突破·关键能力 检测·学习效果 实践应用 1.思考判断 (1)衍射条纹和干涉条纹都是明暗相间的,所以二者是一样的。(　 　) (2)只有波长长的光才发生明显的衍射现象。(　 　) (3)横波和纵波都能产生偏振现象。(　 　) (4)自然光通过偏振片可以获得偏振光。(　 　) × √ × × 探究·必备知识 突破·关键能力 检测·学习效果 实践应用 2.思维探究 (1)机械波和光波发生明显的衍射现象的条件都是缝、孔、障碍物的尺寸与波长接近或者比波长还小,但是机械波发生明显的衍射现象比较容易,而光波一般很难发生明显的衍射现象,这是为什么? 答案:这是因为一般机械波的波长比较大,很容易满足发生明显衍射现象的条件,所以机械波发生明显的衍射现象比较容易;光波的波长比机械波小很多,一般的缝、孔、障碍物的尺寸比光波的波长大很多,所以光波很难发生明显的衍射现象。 探究·必备知识 突破·关键能力 检测·学习效果 实践应用 (2)单缝衍射和双缝干涉得到的都是明暗相间的条纹,如何区别它们? 答案:单缝衍射的条纹宽度不等,中央最宽,条纹间距不等;双缝干涉的条纹宽度相等,条纹间距相等。 (3)光能发生明显的衍射现象和偏振现象。说明了什么问题? 答案:衍射和偏振是波特有的现象,光能发生衍射和偏振现象,说明光具有波动性;只有横波才能发生偏振现象,纵波不能发生偏振现象,光的偏振现象说明光是横波。 探究·必备知识 突破·关键能力 检测·学习效果 实践应用 突破·关键能力 物理 要点一　对光的衍射的理解 (1)让一束激光照射在游标卡尺两个测量爪之间的缝上,逐渐减小两个测量爪之间的距离,使缝越来越小,观察照在屏幕上光斑现象的变化。缝宽大约多大时屏幕上出现条纹?缝间距变小时,条纹有什么变化? 答案:(1)大约0.4 mm时会出现条纹,当缝间距变小时,屏幕上条纹间距逐渐变宽,但亮度逐渐减弱。 探究·必备知识 突破·关键能力 检测·学习效果 实践应用 (2)用针尖在一张厚纸上扎一个很小的小孔,用眼睛通过小孔观察太阳光,会观察到什么现象? 答案:(2)会观察到中央为亮圆,周围为彩色的圆环。 探究·必备知识 突破·关键能力 检测·学习效果 实践应用 1.光产生明显衍射的条件 障碍物或小孔的尺寸可以跟光的波长相比,甚至比光的波长小。 探究·必备知识 突破·关键能力 检测·学习效果 实践应用 2.三种不同的衍射现象及特点 (1)单缝衍射。 ①现象:如图所示,点光源S发出的光经过单缝后照射到光屏上,若缝较宽,则光沿直线传播,传播到光屏上的AB区域;若缝足够窄,则光不再沿直线传播而是传到几何阴影区,在AA′、BB′区出现明暗相间的条纹,即发生了衍射现象。 探究·必备知识 突破·关键能力 检测·学习效果 实践应用 ②单缝衍射图样的四个特点: a.中央条纹亮而宽。 b.两侧亮条纹具有对称性,亮条纹宽度逐渐变窄,亮度逐渐减弱。 c.波长一定时,单缝窄的中央条纹宽,条纹间距大,单缝不变时,光的波长长的中央条纹宽,条纹间距大。 d.白光的单缝衍射条纹中央为白色亮条纹,两侧为彩色条纹,且外侧呈红色,靠近白色亮条纹的内侧为紫色。 探究·必