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光的衍射与偏振:基本特性、常见现象及应用

2024-07-23 09:54:56综合与其它63

波的基本特性有哪些?为什么我们很难观察到光的干涉现象? 问题一:常见的衍射现象有哪些? 问题二:为什么光的衍射现象很难看到? 问题三:什么是“泊松亮点”?它说明了什么? 问题四:什么是光的偏振现象?它说明了什么? 问题五:光的延伸振动现象有哪些典型的应用? 第三节 光的衍射与偏振 一、光的单缝衍射现象 1.现象:对称分布,明暗交替,中心的亮条纹最亮、最宽 2.主要规律:缝越窄,衍射越明显(范围增大,条纹变宽) 二、圆孔衍射与盘面衍射(泊松亮点) 三、 单缝衍射现象和双缝干涉现象的异同点 四、光的偏振 1.偏振现象 自然光与偏振光只有在横波的时候才会出现偏振现象 二、偏振现象的常见应用* 问题跟进 如果光确实是波的话,那我们也应该能观察到光的衍射现象。为什么平时很难观察到光的衍射现象? 3 光的衍射与偏振 高中物理教科书选修3-4 第五章 光的波动性 观察光的单缝衍射现象 活动1 我们很容易观察到声波的衍射现象。为什么? 问题1 人耳能听到的声波的波长范围是1.7cm~17m 活动1 活动1 观察光的单缝衍射现象 问题2 为什么我们很难观察到光的衍射现象? 假设1 假设2 假设3 光波的波长可能太短,在正常生活中很难遇到这么小的阻碍,即使有比较明显的衍射现象,周围明亮的环境也可能会干扰我们的清晰观察。各种光波经过衍射后互相叠加,互相抵消。 活动1 观察光的单缝衍射现象 问题3 观察到明显的光衍射,如何解决? 假设1 假设2 假设3 使用更亮的激光作为光源,增加衍射光的亮度。 降低周围环境亮度以凸显靠近物体边缘的衍射光,用眼睛直接观察衍射光。 光的单缝衍射现象:明暗条纹对称分布在中央亮条纹的两边,中央亮条纹最亮、最宽,宽度约为其它条纹宽度的两倍,其余亮条纹宽度由中心向外逐渐减小。实验光的单缝衍射现象变化规律的演示。光的波长越长,缝隙越窄,衍射现象越明显(范围增大,条纹变宽);若入射白光,则会出现彩色条纹。tI8物理好资源网(原物理ok网)

学生活动 观察日光单缝衍射现象。强调:1.缝隙要与日光平行,且距离要远;2.由于缝隙很细,所以眼睛要贴近缝隙观察;3.通过改变手的松紧来调节缝隙的宽度,可以观察到衍射条纹的变化。 小结:衍射现象的研究表明“光直线传播”只是特例高中物理衍射,当障碍物的尺寸能与光的波长相比,甚至比光的波长还小时,衍射现象就十分明显,这时就不能说光是直线传播的了; 观察光的圆孔衍射、盘状衍射现象。除了缝隙以外,光遇到其他障碍物或小孔时,还会发生哪些衍射现象? 活动2 问题1 圆孔衍射:明暗同心圆,中心有一个亮点。 光的圆孔衍射与盘面衍射现象演示 盘面衍射:明暗同心圆,中心有一个亮点——泊松亮点。 1.日常生活中常见的衍射现象 AA.利用针孔(瞳孔衍射);B.利用狭缝(两支铅笔之间);C.利用细丝(自动控制);D.利用羽毛(蚊帐、衣服)等 延伸2.衍射图可以反映小孔或障碍物的形状、结构信息。 了解光的偏振现象。 活动3 问题1 什么是波的偏振现象? 思考1 举例说明什么是横波?什么是纵波? 思考2 如果绳波在传播过程中遇到狭缝,能否通过狭缝到达另一边? 思考3 如果弹簧波在传播过程中遇到狭缝留学之路,它能否通过狭缝到达另一侧? 理解光的偏振现象。 活动3 总结: 1.振动被限制在某些特定方向上的现象称为偏振; 2.偏振是横波独有的性质。tI8物理好资源网(原物理ok网)

高中物理衍射tI8物理好资源网(原物理ok网)

理解光的偏振 活动3 问题2 光能产生偏振吗? 演示与光的偏振相关的概念 自然光 偏振光 偏振器 检偏器 总结: 1.光的偏振表明光是横波; 2.我们所看到的光高中物理衍射,除了光源直接发射的光外,大部分都是偏振光;反射光是偏振光。 光的偏振的应用 活动4 问题 光的偏振有哪些应用? 应用举例 1.拍摄水面以下或窗内的物体时,在镜头前加滤镜 2.3D电影 3.汽车挡风玻璃和大灯罩 4.液晶显示器等 总结: 黑板设计*tI8物理好资源网(原物理ok网)