第5、6节 光的衍射__光的偏振
光的衍射
[探新知·基础练]
1．衍射现象
光通过很窄的缝或很小的孔时，光没有沿直线传播，而是绕过缝或孔的边缘传播到相当宽的地方的现象。
2．衍射条纹特点
衍射条纹是一些明暗相间的条纹，中央条纹最宽、最亮，离中央条纹越远，亮条纹的宽度越小，亮度越低。
[辨是非](对的划“√”，错的划“×”)
1．一切光都会发生衍射。(√)
2．单缝衍射中，中央条纹亮而宽。(√)
3．阳光下茂密的树荫中地面上的圆形亮斑是光的衍射形成的。(×)
[释疑难·对点练]
1．单缝衍射图样的特点
(1)中央条纹亮而宽。
(2)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。
(3)波长一定时，单缝窄的中央条纹宽，各条纹间距大；单缝不变时，波长大的中央条纹宽，各条纹间距大。
(4)白光的单缝衍射条纹是中央为白色亮条纹，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。
2．圆孔衍射
(1)圆孔衍射：
如图甲所示，当挡板AB上的圆孔较大时，光屏上出现图乙所示的圆形亮斑(光的直线传播)；减小圆孔，光屏上出现光源的像(小孔成像)；当圆孔很小时，光屏上出现图丙所示的亮、暗相间的圆环(衍射图样)。
(2)圆孔衍射的图样特征：
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，圆(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。
3．圆板衍射
(1)各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射，致使影的轮廓模糊不清，若在单色光(如激光)传播途中放一个较小的圆形障碍物，会发现在影的中心有一个亮斑，这就是著名的泊松亮斑。
(2)形成泊松亮斑时，圆板阴影的边缘是模糊的，在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环。
(3)圆板衍射图样中的亮环或暗环间的距离随着半径的增大而减小。
[试身手]
1．(多选)下列说法正确的是( )
A．当光的波长比圆孔的直径大时，可以产生明显的衍射现象
第六节光的衍射和偏振
1．(3分)用红光做双缝干涉实验时，在屏上观察到干涉条纹．在其他条件不变的情况下，改用紫光做实验，则干涉条纹间距将变________；如果改用白光做实验，在屏上将出现________色条纹．
【解析】 在双缝干涉实验中，在其他条件不变的情况下，干涉条纹的间距与入射光的波长成正比，紫光波长小于红光波长，所以改用紫光做实验，干涉条纹间距将变小；若改用白光做实验，由于七色光的波长不同，各自干涉条纹的间距不同，在光屏上单色光加强的位置不同，于是出现彩色条纹，即发生了色散现象．
【答案】 小 彩
2．(3分)在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，为使光屏上单色光的干涉条纹间距增大些，可采取的措施是( )
A．换用缝距大些的双缝片
B．换用缝距小些的双缝片
C．适当调大双缝片与屏的距离 D．适当调小双缝片与屏的距离
【解析】 根据公式Δx＝Ldλ知B、C两项正确．
【答案】 BC
3．(4分)两列光干涉时，光屏上的亮条纹和暗条纹到两个光源的距离与波长有什么关系？声的干涉也遵从类似的规律。设想在空旷的地方相隔一定位置有两个振动完全一样的声源，发出的声波波长是0.6 m，观察者A离两声源的距离分别是4.5 m和 5.4 m．观察者B离两声源的距离分别是4.3 m和5.5 m这两个观察者听到声音的大小有什么区别？
【解析】 观察者A距两声源的路程差ΔsA＝(5.4－4.5) m＝0.9 m，ΔsAλ2＝0.90.3＝3，ΔsA为半波长的奇数倍，声音在A处减弱；观察者B距两声源的路程差ΔsB＝(5.5－4.3) m＝1.2 m，ΔsBλ2＝1.20.3＝4，ΔsB为半波长的偶数倍，声音在B处加强，所以B听到的声音比A听到的大．
【答案】 见解析
课 标
导 思 1．观察光的衍射现象，认识衍射条纹的特点．
2．知道产生明显衍射现象的条件．
3．观察光的偏振现象，知道光是横波．
4．知道自然光和偏振光的区别，知道偏振现象的一些应用.
1第六章电子衍射原理与花样分析
简单电子衍射
复杂电子衍射¾一、电子衍射基本原理
¾二、多晶体电子衍射的形成
¾三、单晶体电子衍射的形成
¾四、低能电子衍射6.1 简单电子衍射
1927年，戴维逊(C．J．Davisson)等人就成功地进行了电子
衍射实验，证实了电子(束)的波动性．随着电子光学技术等的发
展，几十年来，电子衍射已发展成为研究、分析材料结构的重
要方法.
按入射电子能量的大小，电子衍射可分为:
¾(1)高能电子衍射
¾(2)低能电子衍射——表面电子衍射电子衍射的种类:1、电子衍射产生条件
电子衍射与X射线衍射一样，遵从衍射产生的条件：
（1）布拉格方程+反射定律(衍射矢量方程或厄瓦尔德
图解等)
（2）系统消光规律6.1.1 电子衍射基本原理
2、电子衍射特点
（1）电子波波长很短，只有千分之几nm，衍射用X射线波长
约在十分之几到百分之几nm之间(常用波长为0.05～
0.25nm)。
特点:
按布拉格方程2dsinθ=λ可知，电子衍射的2θ角很小(一
般为几度)，即入射电子束和衍射电子束都近乎平行于衍
射晶面。电子波是物质波，电子衍射与X射线衍射相比，有其自身特点: （2）物质对电子的散射作用很强[主要来源于原子核对电子的
散射作用，远强于物质对X射线的散射作用]，电子(束)穿
透物质的能力大大减弱，电子衍射只适于材料表层或薄膜
样品的结构分析
（3）透射电子显微镜上配置选区电子衍射装置，使得薄膜样品
的结构分析与形貌观察有机结合起来，这是X射线衍射无
法比拟的优点
23、电子衍射分析常用的衍射矢量方程
gKK=−′衍射矢量方程
*
0/)(rss=−λ
*
0//r、gs、KsK===′λλ令
式中：K ——入射线波数矢量
K'——衍射线波数矢量4、电子衍射原理及衍射花样
单晶薄膜样品
(HKL)晶面满足衍
射必要条件：
其相应倒易点G
KHL
与反射球相交．电子衍射条件
电子衍射基本公式
(HKL)面衍射线(K'
向)与感光平面(照相底片
或荧屏)交于P'点，P'即
第 6 讲 光的直线传播及光的反射
一、光的直线传播和光速（一）基本概念：1．光源：把发光的物体叫做光源。例如：太阳、电灯、燃烧的蜡烛。 2．光的作用：使物体发热、使照相底片感光、使光电池具有电能 3．光源的能量转化。把其它形成的能转变为光能。 （电灯，把电能转化为光能。蜡烛，把化学能转化为光能。太阳，把核能转化为光能。）4．介质：光能够在其中传播的物质叫做介质。 5．光的传播规律：光在同一均匀介质中，沿直线传播。 6．光线：表示光束传播方向的有向直线。 7．光束：有一定关系的一些光线的集合。 8．眼睛判断物体远近的原理：根据两只眼睛对物体的视线间的夹角，判断物体的位置。 做图法：用物体发出或反射出两条光线，把这两条光线向相反的方向延长，它们的交点就是物体所在的位置。
9．影子的形成：光线照到不透明的物体上，在物理背
光面形成的光线照不到的黑暗区域。
10．本影：物体背后完全不受光照的区域。
11．半影：本影周围只有部分光线照到的区域。
12．影响本影和半影面积大小的因素是:发光体的面积和发光体到物体的远近
发光体的面积越大，本影面积越小，半影面积越大。
发光体距物体距离越近，本影面积和半影面积越大，越远二者面积越小。
13．光的传播速度c=300000000米/秒
14．小孔成像的原理是:光在同一均匀介质中沿直线传播。
月牙通过树叶缝在地上形成的像仍然是月牙，方向正好和天上的月牙方向相反。
（二）针对练习
1．判断
（1）光源可以发射出无数条光线
（2）光线实际上是不存在的
（3）光线就是很细的光束
（4）光线是用来表示光传播方向的直线
（5）白天在月球的本影区域内可见到日全食
（6）白天在月球的半影区域里看到的是日偏食
（7）夜间在月球全部处于地球半影区域时，能看到月偏食
（8）夜里在月球全部处于地球半影区域时，能看到月全食
（9）点光源对物体只能形成本影 转折点教育
1 of 262．小孔成像的原理是 。
