光的衍射光的偏振
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
B．衍射现象的研究表明“光沿直线传播”只是一种近似规律
C．用平行的单色光垂直照射不透明的小圆板，在圆板的后面发现圆板阴影中心处有一亮斑，这是光的干涉现象
D．用平行的单色光垂直照射一个刀片，发现屏上刀片的阴影的边缘模糊不清，这是光的衍射现象
解析：选ABD 当波长比障碍物的尺寸大或相差不多时，可以产生明显衍射现象，A正确；光沿直线传播是一种近似规律，B正确；泊松亮斑、刀片阴影边缘模糊都是光的衍射现象，C 错误，D正确。
1．横波与纵波的特点
横波中各点的振动方向总与波的传播方向垂直。纵波中，各点的振动方向总与波的传播方向在同一直线上。横波有偏振现象。
2．自然光和偏振光
(1)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，沿着各个方向振动的光波的强度都相同。
(2)偏振光：在垂直于传播方向的平面上，只沿着某个特定的方向振动的光。
3．光的偏振
1．太阳光是沿某个特定方向振动的偏振光。(×)
2．只要是波都能发生偏振现象。(×)
3．自然观通过偏振片是得到偏振光的唯一办法。(×)
[释疑难·对点练]
1．自然光与偏振光的对比
(1)自然光在玻璃、水面等表面反射时，反射光和折射光都是偏振光，入射角变化时偏振的程度也会变化。自然光射到两种介质的交界面上，如果光入射的方向合适，使反射光和折射光之间的夹角恰好是90°时，反射光和折射光都是偏振光，且偏振方向相互垂直。
(2)自然光经过偏振片(起偏器)后能形成偏振光。偏振光可以用另一个偏振片(检偏器)检验。
3．光的偏振的应用
(1)摄影技术中的应用
光的偏振现象有很多应用，如在拍摄日落时水面下的景物、池中的游鱼、玻璃橱窗里陈列物的照片时，由于水面或玻璃表面的反射光的干扰，常使景象不清楚，如果在照相机镜头前装一片偏振滤光片，让它的透振方向与反射光的偏振方向垂直，就可使反射来的偏振光不能进入照相机内，从而可拍出清晰的照片。
(2)偏振片在汽车挡风玻璃上的应用
偏振片——汽车司机的福音。在夜间行车时，迎面开来的车灯眩光常常使司机看不清路面，容易发生事故。如果在每辆车灯玻璃上和司机坐椅前面的挡风玻璃上安装一片偏振片，并使它们的透振方向跟水平方向成45°角，就可以解决这一问题。从对面车灯射来的偏振光，由于振动方向跟司机坐椅前挡风玻璃偏振片的透振方向垂直，所以不会射进司机眼里。而从自己的车灯射出去的偏振光，由于振动方向跟自己的挡风玻璃上的偏振片的透振方向相同，所以司机仍能看清自己的车灯照亮的路面和物体。
[试身手]
2．(多选)下列说法中正确的是( )
A．光振动沿各个方向均匀分布的光是自然光
B．光振动沿各个方向均匀分布的光是偏振光
C．光振动沿特定方向的光才是偏振光
D．光振动沿特定方向的光才是自然光
解析：选AC 根据自然光、偏振光的概念易判断出选项A、C正确。
[典例1] 分别得到如图所示的衍射图样。据此可以判断出( )
A．甲是光线射到圆孔后的衍射图样，乙是光线射到圆板后的衍射图样
B．乙是光线射到圆孔后的衍射图样，甲是光线射到圆板后的衍射图样
C．甲、乙都是光线射到圆孔后的衍射图样，甲孔的直径较大
D．甲、乙都是光线射到圆板后的衍射图样，乙板的直径较大
[解析]选A 甲图的衍射图样为明暗相间的圆环，而乙图为在影的中心有一个亮斑——泊松亮斑，故甲为光线通过圆孔后形成的衍射图样，乙为光线射到不透光的圆板上形成的衍射图样，故A正确。
(1)衍射条纹的特征可用十二个字概括：“中宽边窄”“中亮边暗”“中白边彩”。其中“中白边彩”只适用于白光光源。
(2)各种衍射图样的形状不同，而图样的分布规律、影响因素都是类似的。
[典例2]
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
[解析]选B 双缝干涉条纹是等间距的条纹，单缝衍射条纹是中间最宽、两边越来越窄的条纹，因此第1、3幅图是干涉条纹，第2、4幅图是衍射条纹。干涉条纹中，光的波长越长，条纹越宽，因此第1幅图是红光，第3幅图是蓝光。同一单缝衍射条纹，波长越长，条纹越宽，因此第2幅图是紫光，第4幅图是黄光。故B正确。
区分双缝干涉条纹与单缝衍射条纹的方法
(1)根据条纹的宽度区分：双缝干涉的条纹是等宽的，条纹间的距离也是相等的，而单缝
衍射的条纹，中央亮条纹最宽，两侧的亮条纹逐渐变窄。
(2)根据亮条纹的亮度区分：双缝干涉条纹，从中央亮条纹往两侧亮度变化很小，而单缝衍射条纹中央亮条纹最亮，两侧的亮条纹逐渐变暗。
[典例3] (多选)P和Q，在Q的后面放上光屏，以下说法正确的是( )
A．Q不动，旋转偏振片P，屏上光的亮度不变
B．Q不动，旋转偏振片P，屏上光的亮度时强时弱
C．P不动，旋转偏振片Q，屏上光的亮度不变
D．P不动，旋转偏振片Q，屏上光的亮度时强时弱
[思路点拨] P是起偏器，它的作用是把太阳光(自然光)转变成偏振光，该偏振光的方向与P的透振方向一致。
[解析]选BD 当Q和P的透振方向平行时，通过Q的光强最大，当Q和P的透振方向垂直时，通过Q的光强最小，即无论是旋转P还是旋转Q，屏上得到的光都是时强时弱的。B、D 正确。
[课堂对点巩固]
1．关于光现象的叙述，以下说法正确的是( )
A．水中的气泡看起来特别明亮，是光发生了全反射的缘故
B．雨后天空中出现的彩虹属于光的衍射
C．通过捏紧的两只铅笔间的狭缝观看工作着的日光灯管，看到的彩色条纹，属于光的色散
D．阳光照射下，树影中呈现的一个个小圆形光斑，属于光的衍射现象
解析：选A 光从水射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射，因而进入观察者眼睛中的光线强，气泡看起来特别明亮，A正确；雨后天空中出现的彩虹，是天空中小水滴对阳光色散形成的；通过笔间狭缝观看日光灯管出现彩色，属于单缝衍射；阳光下树影中呈现的小圆斑，属于树叶间形成的小孔成像，故B、C、D均错误。
2．(多选)沙尘暴是由于土地的沙化引起的一种恶劣的气象现象，发生沙尘暴时能见度只有几十米，天空变黄发暗，这是由于在这种情况下( )
A．只有波长较短的一部分光才能到达地面
B．只有波长较长的一部分光才能到达地面
C．只有频率较大的一部分光才能到达地面
D．只有频率较小的一部分光才能到达地面
解析：选BD 根据光能发生明显衍射现象的条件知，发生沙尘暴时，只有波长较长的一
部分光线能绕过沙尘颗粒发生衍射到达地面，据λ＝c
f
知，到达地面的光是频率较小的部分。
故B、D正确。
3．(多选)在单缝衍射实验中，下列说法中正确的是( )
A．换用波长较长的光照射，衍射条纹间距变窄
B．换用波长较长的光照射，衍射条纹间距变宽
C．使单缝宽度变小，衍射条纹的亮度降低、间距变窄
D．增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距变宽
解析：选BD 当单缝宽度一定时，波长越长，衍射现象越明显，即光偏离直线传播的路径越远，条纹间距也越大，换用波长较长的光照射，条纹间距变宽，故A错误，B正确；当光的波长一定时，单缝宽度越小，衍射现象越明显，条纹间距越大，故C错误；当光的波长一定，单缝宽度也一定时，增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距也会变宽，故D正确。
4．(多选)如图所示，电灯S发出的光先后经过偏振片A和B，人眼在P处迎着入射光方向，看不到光亮，则( )
A．图中a光为偏振光
B．图中b光为偏振光
C．以SP为轴将B转过180°后，在P处将看到光亮
D．在SP为轴将B转过90°后，在P处将看到光亮
解析：选BD 从电灯直接发出的光为自然光，A错；它通过偏振片A后，即变为偏振光，B对；设通过A的光沿竖直方向振动，则偏振片B只能通过沿竖直方向振动的偏振光，若P点无光亮，将B转过180°后，P处仍无光亮，C错；若将B转过90°，则该偏振片将变为能通过竖直方向上振动的光的偏振片，则偏振光能通过B，即在P处将看到光亮，D对。
[课堂小结]
[课时跟踪检测十五]
一、单项选择题
1．在用单色平行光照射单缝观察衍射现象的实验中，下列哪些说法是正确的( )
①缝越窄，衍射现象越显著
②缝越宽，衍射现象越显著
③照射光的波长越长，衍射现象越显著
④照射光的频率越高，衍射现象越显著
A．①③B．②④
C．②③ D．①④
解析：选A 根据发生明显衍射现象的条件可知①③正确，②错误。当光的频率越高时，由c＝λf知，其波长越短，衍射现象越不显著，④错误。故选A。
2．关于自然光和偏振光，下列观点正确的是( )
A．自然光能产生干涉和衍射现象，而偏振光却不能
B．只有自然光透过偏振片才能获得偏振光
C．自然光只能是白色光，而偏振光不能是白色光
D．自然光和偏振光都能使感光底片感光
解析：选D 振动沿各个方向均匀分布的光是自然光，而振动沿着特定方向的光是偏振光，自然光和偏振光都能发生干涉、衍射，选项A错误；光的偏振现象并不罕见，除了从光源直接发出的光以外，通常看到的绝大部分光，都是偏振光，选项B错误；光的颜色由光的频率决定，与光的振动方向无关，选项C错误；自然光和偏振光都具有能量，都能使感光底片感光，选项D正确。
3．将两个偏振片紧靠在一起，放在一盏灯的前面，眼睛通过偏振片看到的光很弱。如果将其中一个偏振片旋转180°，在旋转过程中会观察到( )
A．灯光逐渐增强，然后逐渐减弱
B．灯光强度保持不变
C．灯光逐渐增强，没有减弱现象
D．灯光逐渐增强，再减弱，然后增强到最亮
解析：选A 眼睛通过两偏振片看到的光很弱，是因为两偏振片的透振方向垂直，在旋转其中一个偏振片的过程中，透振方向逐渐一致，灯光逐渐增强，当两个偏振片的透振方向一致时，灯光最强，继续旋转偏振片时，透振方向又逐渐偏离，灯光逐渐减弱。所以选项A正确。
4．观察单缝衍射现象时，把缝宽由0.2 mm逐渐增大到0.8 mm，看到的现象是( ) A．衍射条纹的间距逐渐变小，衍射现象逐渐不明显
B．衍射条纹的间距逐渐变大，衍射现象越来越明显
C．衍射条纹的间距不变，只是亮度增强
D．以上现象都不会发生
解析：选A 由单缝衍射实验的调整与观察可知，狭缝宽度越小，衍射现象越明显，衍射条纹越宽，条纹间距也越大。将缝调宽，现象向相反方向变化，故选项A正确。
5．在观察光的衍射现象的实验中，通过紧靠眼睛的游标卡尺卡脚形成的狭缝，观察远处的线状白炽灯丝(灯管或灯丝都要平行于狭缝)，可以看到( )
A．黑白相间的直条纹
B．黑白相间的弧形条纹
C．彩色的直条纹
D．彩色弧形条纹
解析：选C 白炽灯发出的是复色光，其中各种色光的波长不同，产生的衍射条纹间距不同，各单色光相互叠加，形成彩色直条纹。故C正确。
6．在拍摄日落时分水面下的景物时，应在照相机镜头前装一个偏振片，其目的是( ) A．减少阳光在水面上的反射光
B．阻止阳光在水面上的反射光进入照相机镜头
C．增强光由水面射入空气中的折射光进入镜头的强度
D．减弱光由水面射入空气中的折射光进入镜头的强度
解析：选B 日落时分的阳光照射到水面上时，反射光很强，照相机镜头对着水面时，进入镜头的光线既有阳光经水面的反射光，又有由水中折射入空气的折射光。折射光线进入镜头所摄得照片才是水下景物的像，在镜头上安装一偏振片，转动偏振片方向使其透振方向与反射光的偏振方向垂直，即可最大限度地阻止反射光进入镜头，增强图象的清晰度。B正确。
7．抽制细丝时可用激光监控其粗细，如图所示，激光束越过细丝时产生的条纹和它通过遮光板上的一条同样宽度的窄缝规律相同，则下列说法正确的是( )
①这是利用光的干涉现象；
②这是利用光的衍射现象；
③如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变粗了；
④如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细了。
A．①③ B．②④
C．①④ D．②③
解析：选B 上述现象符合光的衍射现象产生的条件，故②正确；由衍射现象产生的条件可知：丝越细衍射现象越明显，故④也正确，则选项B正确。
8．夜晚，汽车前灯发出的强光将迎面驶来的汽车司机照得睁不开眼，严重影响行车安全。若考虑将汽车前灯玻璃改用偏振玻璃，使射出的灯光变为偏振光；同时汽车前窗玻璃也采用偏振玻璃，其透振方向正好与灯光的振动方向垂直，但还要能看清自己车灯发出的光所照亮的物体。假设所有的汽车前窗玻璃和前灯玻璃均按同一要求设置，如下措施中可行的是( ) A．前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向是水平的
B．前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向是竖直的
C．前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°，车灯玻璃的透振方向是斜向左上45°
D．前窗玻璃和车灯玻璃的透振方向都是斜向右上45°
解析：选D 若前窗玻璃的透振方向竖直、车灯玻璃的透振方向水平，从车灯发出的照射到物体上反射的光将不能透过前窗玻璃，司机面前将是一片漆黑，所以选项A错误；若前窗玻璃与车灯玻璃的透振方向均竖直，则对面车灯的光仍能照得司机睁不开眼，选项B错误；
若前窗玻璃透振方向是斜向右上45°，车灯玻璃的透振方向是斜向左上45°，则车灯发出的光经物体反射后无法透振进本车车窗内，却可以透振进对面车的车窗内，选项C错误。正确的措施是D。
二、多项选择题
9．关于衍射，下列说法正确的是( )
A．衍射现象中条纹的出现是光叠加后产生的结果
B．双缝干涉中也存在衍射现象
C．一切波都很容易发生明显的衍射现象
D．影的存在是一个与衍射现象相矛盾的客观事实
解析：选AB 衍射图样是复杂的光波的叠加现象，双缝干涉中光通过两个狭缝时均会发生衍射现象，一切波都能发生衍射，但要发生明显的衍射，需要满足障碍物的尺寸小于或相当于波长的条件，故衍射现象与影的存在不矛盾，A、B正确。
10．对于光的衍射现象的定性分析，下列说法正确的是( )
A．只有障碍物或孔的尺寸可以跟光波波长相比甚至比波长还要小的时候，才能产生明显的衍射现象
B．光的衍射现象是光波相互叠加的结果
C．光的衍射现象否定了光沿直线传播的结论
D．光的衍射现象说明了光具有波动性
解析：选ABD 光的衍射现象无疑说明了光具有波动性，是光波相互叠加产生的，只有障碍物或孔的尺寸接近或小于光波波长时，衍射现象才明显，光的直线传播规律只是近似的，只有在光的波长比障碍物小很多的情
况下，光才可以看成是直线前进的，所以两者是不矛盾的，它们是在不同条件下出现的两种现象，故上述选项中正确的是A、B、D。
11．如图所示，一玻璃柱体的横截面为半圆形，让太阳光或白炽灯光通过小孔S形成细光束从空气射向柱体的O点(半圆的圆心)，产生反射光束1和透射光束2，现保持入射光方向不变，将半圆玻璃柱绕通过O点垂直于纸面的轴线转动，使反射光束1和透射光束2恰好垂直。在入射光线的方向上加偏振片P，偏振片所在平面与入射光束垂直，其透振方向与纸面平行，这时看到的现象是( )
A．反射光束1消失
B．透射光束2消失
C．反射光束1和透射光束2都消失
D．偏振片P以入射光束为轴旋转90°角，透射光束2消失
解析：选AD 自然光射到柱体的O点，当反射光束与折射光束垂直时，反射光束和折射光束的偏振方向相互垂直，且反射光束的偏振方向与纸面垂直，折射光的透振方向与纸面平
行，因此当在入射光线方向垂直放上透振方向与纸面平行的偏振片P时，因垂直于纸面方向无光透过；反射光束1消失，选项A正确，选项B、C错误；偏振片转动90°，因平行于纸面内的光消失，则透射光束2消失，选项D正确。
第十三章第五节：光的衍射 【本章课标转述】 通过实验，理解光的折射定律。测定材料的折射率，认识光的全反射现象。初步了解光导纤维的工作原理和光线在生产中的应用，认识光线技术对经济社会生活的重大影响。 观察光的干涉、衍射和偏振现象。知道产生干涉、衍射现象的条件。用双缝干涉实验测定光的波长。观察薄膜干涉现象。了解激光的特性和应用。用激光观察全息照相。 【学习目标】 1、观察光的衍射现象，说出什么是光的衍射及产生明显衍射现象的条件。用衍射知识对生活中的现象进行解释和分析。 2、初步说明衍射光栅。 【学习过程】 自学导引： 复习提高： 1、波遇到障碍物、孔或缝时，___________________________________的现象叫做衍射现象。 即波传播的方向不是直线的现象 2、发生明显衍射现象的条件是： 一、光的衍射 ．．．．．． 1、单缝单色光衍射图样特征： 2、圆孔单色光衍射图样特征： 3、単缝白光衍射图样特征： 深度理解：光波既然能产生衍射现象，为什么我们平时说“光沿直线传播”呢？ 4、泊松亮斑特征： 练习：太阳光照着一块遮光板，遮光板上有一个较大的三角形孔。太阳光透过这个孔，在光屏上形成一个三角形光斑。请说明：遮光板上三角形孔的尺寸不断减小时，光屏上的图形将怎样变换？说出其中的道理。 二、衍射光栅 ．．．．．． 单色光通过衍射光栅后，衍射条纹的宽度将变________，亮度将________。 做一做： 1、用两支铅笔夹成一条狭缝，将眼睛紧贴着狭缝并使狭缝与日光灯 管或其他线状光源平行，你会观察到什么现象？试解释这个现象。 2、在夜晚，眯起眼睛看迎面驶来的汽车灯光，会呈现什么样的图样？ 试解释这个现象。 3.P62问题与练习
高中物理选修3-4第十三章----光-总结 及练习
高中物理选修3-4第十三章知识点总结及练习 第十三章 光 第一节光的反射和折射 知识点1光的折射定律 折射率 1）光的折射定律 ①入射角、反射角、折射角都是各自光线与法线的夹角！ ②表达式：2211sin sin θθn n = ③在光的折射现象中，光路也是可逆的 2）折射率 光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫做这种介质的绝对折射率，用符号n 表示 sin sin n θθ=大 小 n 是反映介质光学性质的一个物理量，n 越大，表明光线偏折越厉害。发生 折射的原因是光在不同介质中，速度不同 例题：光在某介质中的传播速度是2.122×108m/s ，当光线以30°入射角，由该介质射入空 气时，折射角为多少？ 解：由介质的折射率与光速的关系得 又根据介质折射率的定义式得 r 为在空气中光线、法线间的夹角即为所求．i 为在介质中光线与法线间的夹角30°． 由(1)、(2)两式解得： 所以r=45°． 白光通过三棱镜时，会分解出各种色光，在屏上形成红→紫的彩色光带（注意：不同介质中，光的频率不变。） 练习：1、如图所示，平面镜AB 水平放置，入射光线PO 与AB 夹角为30°，当AB 转过20°角至A′B′位置时，下列说法正确的是 ( ) A ．入射角等于50° B ．入射光线与反射光线的夹角为80° c n v =
C ．反射光线与平面镜的夹角为40° D ．反射光线与AB 的夹角为60° 2、一束光从空气射入某种透明液体，入射角40°，在界面上光的一部分被反 射，另一部分被折射，则反射光线与折射光线的夹角是 ( ) A ．小于40° B ．在40°与50°之间 C ．大于140° D ．在100°与140°与间 3、太阳光沿与水平面成30°角的方向射到平面镜上，为了使反射光线沿水平 方向射出，则平面镜跟水平面所成的夹角可以是 ( ) A ．15° B ．30° C ．60° D ．105° 知识点：2、测定玻璃的折射率（实验、探究） 1．实验的改进：找到入射光线和折射光线以后，可以入射点 O 为圆心，以任意长为半径画圆，分别与AO 、OO′（或OO′的 延长线）交于C 点和D 点，过C 、D 两点分别向NN′做垂线， 交NN′于C′、D′点， 则易得：n = CC′/DD′ 2．实验方法：插针法 例题：光线从空气射向玻璃砖，当入射光线与玻璃砖表面成30°角时，折射光线与反射光线恰好垂直，则此玻璃砖的折射率为 ( ) A ．2 B ．3 C ．22 D ．3 3 练习：1、光线从空气射向折射率n ＝2的玻璃表面，入射角为θ1，求： 当θ1＝45o时，折射角多大？ 2、光线从空气射向折射率n ＝2的玻璃表面，入射角为θ1，求：当θ1多大时，反射光线和折射光线刚好垂直？ （1）300（2）arctan 2 3、为了测定水的折射率，某同学将一个高32cm ，底面直径24cm 的圆筒内注满水，如图所示，这时从P 点恰能看到筒底的A 点．把水倒掉后仍放在原处，这时再从P 点观察只能看到B 点，B 点和C 点的距离为18cm ．由以上数据计算得水的折射率为多少? 4/3 第二节全反射 知识点：光的全反射 i 越大，γ越大，折射光线越来越弱，反射光越来越强。 1）全反射： 光疏介质和光密介质：折射率小的介质叫光疏介质，折射率大的介质叫光 密介质。
光的衍射光的偏振 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 B．衍射现象的研究表明“光沿直线传播”只是一种近似规律 C．用平行的单色光垂直照射不透明的小圆板，在圆板的后面发现圆板阴影中心处有一亮斑，这是光的干涉现象 D．用平行的单色光垂直照射一个刀片，发现屏上刀片的阴影的边缘模糊不清，这是光的衍射现象 解析：选ABD 当波长比障碍物的尺寸大或相差不多时，可以产生明显衍射现象，A正确；光沿直线传播是一种近似规律，B正确；泊松亮斑、刀片阴影边缘模糊都是光的衍射现象，C 错误，D正确。 1．横波与纵波的特点 横波中各点的振动方向总与波的传播方向垂直。纵波中，各点的振动方向总与波的传播方向在同一直线上。横波有偏振现象。 2．自然光和偏振光 (1)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，沿着各个方向振动的光波的强度都相同。 (2)偏振光：在垂直于传播方向的平面上，只沿着某个特定的方向振动的光。 3．光的偏振
光的衍射光的偏振 一、光和衍射┄┄┄┄┄┄┄┄① 1．光的衍射现象 (1)概念： 光在传播过程中，遇到障碍物或小孔时，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)典型衍射及现象 ①单缝衍射：单色光通过狭缝时，在屏幕上出现明暗相间的条纹，中央为亮条纹，中央条纹最宽最亮，其余条纹变窄变暗；白光通过狭缝时，在屏上出现彩色条纹，中央为白条纹； ②圆孔衍射：光通过小孔(孔很小)时在屏幕上会出现明暗相间的圆环； ③泊松亮斑：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。若在单色光传播途中，放一个较小的圆形障碍物，会发现在阴影的中心有一个亮斑，这就是著名的泊松亮斑。 2．产生明显衍射现象的条件 在障碍物或小孔的尺寸可以跟光的波长相比，甚至比光的波长还要小的时候，就会出现明显的衍射现象。 3．光的衍射现象和光的直线传播的关系 光的直线传播只是一个近似的规律，当光的波长比障碍物或小孔小得多时，光可以看成沿直线传播；在孔或障碍物尺寸可以跟波长相比，甚至比波长还要小时，衍射现象就十分明显。 4．衍射光栅 (1)衍射光栅的结构：由许多等宽的狭缝等距离地排列起来形成的光学仪器。 (2)衍射图样的特点：与单缝衍射相比，衍射条纹的宽度变窄，亮度增加。 (3)衍射光栅的种类：反射光栅、透射光栅。 [说明] (1)对于单缝衍射：缝越窄，中央亮条纹越宽，条纹间距越大，衍射现象越明显。 (2)衍射是波特有的一种现象。 ①[判一判] 1．白光通过盛水的玻璃杯，在适当的角度，可看到彩色光，是光的衍射现象(×) 2．菜汤上的油花呈现彩色，是光的折射现象(×) 3．隔着帐幔看远处的灯，看到灯周围辐射彩色的光芒，是光的干涉现象(×) 4．衍射光栅的图样与单缝衍射相比，衍射条纹的亮度增加，宽度变宽(×) 二、光的偏振┄┄┄┄┄┄┄┄② 1．偏振现象
高中物理选修3-4知识点 光的干涉、衍射和偏振 1）光的干涉现象：是波动特有的现象，由托马斯•杨首次观察到。 （1）在双缝干涉实验中，条纹宽度或条纹间距： λd L x =∆ L ：屏到挡板间的距离，d ：双缝的间距，λ：光的波长，△x ：相邻亮纹（暗纹）间的距离 （2）图象特点： 中央为明条纹，两边等间距对称分布明暗相间条纹。红光（λ最大）明、暗条纹最宽，紫光明、暗条纹最窄。白光干涉图象中央明条纹外侧为红色。 2）光的颜色、色散 A 、薄膜干涉（等厚干涉）： 图象特点：同一条亮（或暗）条纹上所对应薄膜厚度完全相等。 不同λ的光做实验，条纹间距不同 单色光在肥皂膜上（上薄下厚）形成水平状明暗相间条纹 B 、薄膜干涉中的色散 ⑴、各种看起来是彩色的膜，一般都是由于干涉引起的 ⑵、原理：膜的前后两个面反射的光形成的 ⑶、现象：同一厚度的膜，对应着同一亮纹（或暗纹） ⑷、厚度变化越快，条纹越密 白光入射形成彩色条纹。 C 、折射时的色散 ⑴光线经过棱镜后向棱镜的底面偏折。折射率越大，偏折的程度越大 ⑵不同颜色的光在同一介质中的折射率不同。同一种介质中，由红光到紫光，波长越来越短、折射率越来越大、波速越来越慢 3）光的衍射：单缝衍射图象特点：中央最宽最亮；两侧条纹不等间隔且较暗；条纹数较少。（白光入射为彩色条纹）。 光的衍射条纹：中间宽，两侧窄的明暗相间条纹（典例：泊松亮斑） 共同点：同等条件下，波长越长，条纹越宽 4）光的偏振：证明了光是横波；常见的光的偏振现象：摄影，太阳镜，动感投影片，晶体的检测，玻璃反光 ⑴偏振片由特定的材料制成，它上面有一个特殊的方向（叫做透振方向），只有振动方向与透振方向平行的光波才能通过偏振片。 ⑵当只有一块偏振片时，以光的传播方向为轴旋转偏振片，透射光的强度不变。 当两块偏振片的透振方向平行时，透射光的强度最大，但是，比通过一块偏振片时要弱。 当两块偏振片的透振方向垂直时，透射光的强度最弱，几乎为零。 ⑶只有横波才有偏振现象。 ⑷光波的感光作用和生理作用等主要是由电场强度E 所引起的，因此常将E 的振动称为光振动。 ⑸除了从光源（如太阳、电灯等）直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光，都是偏振光。自然光射到两种介质的界面上，如果光入射的方向合适，使反射光与折射光之间的夹角恰好
光的衍射和偏振 教学目标 （一）知识目标 1、知道几何光学中所说的光沿直线传播是一种近似. [来https://www.doczj.com/doc/6419023192.html,] 2、知道光通过狭缝和圆孔的衍射现象. 3、知道观察到明显衍射的条件 4、知道振动中的偏振现象，了解什么是偏振现象，知道偏振是横波的特点. 5、知道偏振光和自然光的区别，知道偏振光在实际生活中的应用. （二）能力目标 1、了解单缝衍射、小孔衍射，并能用相关知识对生活中的有关现象进行解释和分析. 2、通过光的偏振现象和机械波的偏振现象的实验对比，理解光波是横波的实质. （三）情感目标 1、让学生知道科学研究必须重视理论的指导和实践的勤奋作用； 2、必须有自信心和踏实勤奋的态度； 3、在学习中也要有好品质、好作风. 4、培养良好的物理实验习惯，学会用理论指导实践，用实验来验证理论. 5、知道在学习物理的过程中，做好实验的重要性. 教学建议 有关光的衍射的教学建议 应该让学生了解，光的直进，是几何光学的基础，光的衍射现象并没有完全否定光的直进，而是指出了光的直进的适用范围或者说它的局限性. 课本只要求学生初步了解光的衍射现象，不做理论讨论，因此与机械波类比和观察实 验现象是十分重要的?首先，要结合机械波的衍射，使学生明确光产生衍射的条件. 讲光的衍射要配合演示实验、要让学生能区分干涉图样与衍射图样的区别. 单色光干涉 图样条纹等间距，衍射图样中间宽两边窄. 除了演示实验外，要尽可能多地让学生自己动手做实验进行观察. 包括节后的小实验2, 以及观察小孔衍射（在铝箔或胶片上打出尺寸不同的小孔，以小电珠作光源，距光源1?2 米，眼睛靠近小孔观察光通过小孔的衍射花样--彩色圆环）.还可让学生通过羽毛、纱巾观 看发光的灯丝（对见到的彩色花样可不作解释）等等，以补学生对这一现象的不熟悉和帮助学生理 解. 在本节教材中提到泊松亮斑--泊松原以为这下子可以驳倒菲涅尔的波动理论了，事与愿 违，菲涅尔和阿拉果接受了泊松的挑战，用实验验证了这个理论结论，实验却成了波动理 论极其精彩的实证，菲涅尔为此获得了科学奖金（1819年）.这个科学小故事告诉我们，在 科学研究上必须重视理论的指导作用和实践的检验作用；作为科研工作者，必须有坚定的自 信心和踏实勤奋的工作态度. 今天的学习，在掌握知识的同时，也应培养自己这方面的好品 质、好作风. 在复习前两节内容干涉、衍射的基础上进行小结，让学生了解：光的干涉和衍射说明光 具有波动性；光的偏振说明光是横波.[来源:学.科.网Z.X.X.K] 可以先向学生介绍波的偏振现象，然后演示光的偏振现象实验，最好由学生自己亲自动手观察偏振光.引导学生分析横波的偏振特性，区别纵波的无偏振特性，再让学生区别偏振光与自然光.并分析讲解偏振光的产生方式，这一部分知识也可以让学生自己学习，查找资料.最后进行总结。 关于演示实验的教学建议 光的衍射实验，可以将演示和学生实验同时在一节课内完成 单缝衍射仍用激光演示仪?演示时可以再将双缝干涉演示一下，让学生从中对比干涉条纹等间距，
【金版教程】高中物理 13-6 光的偏振课时精练新人教版选修3-4 1. 关于波的偏振现象，以下说法正确的是( ) A．只有横波才能发生偏振现象 B．只有纵波才能发生偏振现象 C．只有振动方向与透振方向平行的光才能通过偏振片 D．只有振动方向与透振方向垂直的光才能通过偏振片 E．自然光包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，但是沿各个方向振动的光波的强度可以不相同 F．偏振光是在垂直于传播方向上，只沿着某一特定方向振动的光 G．自然光透过一块偏振片后就成为偏振光，偏振光再透过一块偏振片后又还原为自然光 H．太阳、电灯等普通光源发出的光都是自然光 解析：偏振现象是横波特有的性质，A对B错；当振动方向与透振方向平行时，透过的光最强，相互垂直时没有光透过，CD错；自然光沿各方向振动的光波强度相同，E错；偏振光再透过一块偏振片后不能还原为自然光，G错。 答案：AFH 2. 下列现象可以说明光是横波的是( ) A．光的干涉现象B．光的色散现象 C．光的衍射现象D．光的偏振现象 解析：根据光能发生干涉和衍射现象，说明光是一种波，具有波动性；根据光的色散现象，说明同一介质对不同光的折射率不同，也说明不同光在同一介质中的速度不同；光的偏振现象说明振动方向与光的传播方向垂直，即说明光是横波，所以正确选项是D。 答案：D 3. 光的偏振现象说明光是横波，下列现象中能反映光的偏振特性的是( ) A．一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，透射光的强度发生变化 B．一束自然光入射到两种介质的分界面上，当反射光与折射光线之间的夹角恰好是90°时，反射光是偏振光 C．日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振片可以使景象更清晰 D．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹 解析：由光的偏振知识可知A、B、C正确。通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩
《光的偏振》教学设计 江西石城中学：温树平 342700 教材内容：新课标人教版选修3-4 第十三章第六节《光的偏振》高二年级 教学目标： 一．知识目标： 1．知道振动中的偏振现象，知道只有横波才有偏振现象 2．知道偏振光和自然光的区别，知道光的偏振说明光是横波 二．能力目标： 1．学习科学研究的思维方法，体会科学发展的严密性。 2．培养学生为问题设计实验、通过实验现象总结结论的能力。三．情感目标： 1. 培养良好的物理实验习惯，学会用理论指导实践，用实验来验证理论． 2. 知道在学习物理的过程中，做好实验的重要性． 教学重难点： 重点： 1. 使学生了解偏振现象及运用光的偏振知识来解释一些常见的光学现象 2. 知道只有横波才有偏振现象，知道光有偏振现象所以光是一种横波 难点：
通过两个演示实验让学生接受光有偏振现象，因为偏振是学生接触的一个新概念，所以做好演示实验并通过设疑如何引导学生思考、讨论、类比、推理、判断得到结论是本节教学的关键和突破口。 教学方法： 教学是教师教学生学的双边活动，教师在课前必须对学生有一定了解。高二学生已经具有一定的抽象思维能力，但光的偏振现象对他们来说是完全陌生而又抽象的，而机械波的偏振现象相对形象些。故要本着由浅入深，新旧联系，全面系统的原则去讲课，先做好机械波模拟实验，使学生认识机械波的偏振，进而认识偏振是横波特有的现象作为知识铺垫后然后再做光的偏振实验，在分析光的偏振实验时，要引导学生理解实验的设计思路且与机械波实验相类比。偏振现象的应用属于了解性的，采用老师用幻灯片展示语言介绍，学生分析思考的方法，而不让学生课前预习查找，减轻学生课外学习负担，同时让学生知道光偏振并不是陌生的，而是在生产生活中很常见，激发学习兴趣。由于光的偏振现象的抽象性及学生的抽象思维能力有限，所以在教学中主要采用教师设疑，学生探讨的问题探究教学模式，让学生观察、思考、讨论，充分发表意见，这样既有利于突出重点，化解难点，又充分发挥了学生的主体性。 教具：长绳、长轻弹簧、有狭缝的纸板、激光源、偏振片、powerpoint 课件、flash课件、有摄像头的电脑 教学过程： 一．新课引入：
【金版教程】高中物理 13-5 光的衍射课时精练新人教版选修3-4 1. 下列说法正确的是( ) A．光在任何情况下都能发生明显的衍射现象 B．单缝的宽度越大，衍射现象越明显 C．光的衍射现象为光的波动说提供了有力的证据 D．光的衍射现象完全否定了光的直线传播结论 E．阳光下茂密的树阴中地面上的圆形亮斑是泊松亮斑 F．阳光经凸透镜后形成的亮斑是泊松亮斑 解析：根据光产生明显衍射现象的条件可知，选项A错误；单缝的宽度越大，衍射现象越不明显，选项B错误；因衍射也是波特有的现象，所以光的衍射现象的发现为光的波动说提供了有力的证据，选项C正确；当障碍物较大时，光的衍射很弱，光几乎沿直线传播，即光的直线传播只是特殊情况下的近似，二者是统一的，选项D错误；阳光下茂密的树阴中地面上的圆形亮斑是小孔成像，故E错误；阳光经凸透镜后形成的亮斑是光的折射现象，故F 错误。 答案：C 2. 对光的衍射现象的定性分析，下列说法正确的是( ) A．只有障碍物或孔的尺寸可以跟光波波长相比拟甚至比波长还要小的时候，才能产生明显的衍射现象 B．衍射现象是光特有的现象，只有光才会发生衍射 C．光的衍射现象否定了光的直线传播的结论 D．光的衍射现象说明了光具有波动性 解析：光的干涉现象和衍射现象无疑说明了光具有波动性，而小孔成像说明光沿直线传播，而要出现小孔成像，孔不能太小，光的直线传播规律只是近似的，只有在光波长比障碍物小的情况下，光才可以看作是直线传播的，所以光的衍射现象和直线传播是不矛盾的，它们是在不同条件下出现的两种现象，衍射现象是波特有的现象。故上述选项中正确的是A、D。 答案：AD 3. 点光源照在一个剃须刀片上，在屏上形成了它的影子，其边缘较为模糊，原因是( ) A．光的反射 B．光强太小
高中物理选修3-4知识点总结：第十三章光（人教版） 这一章内容比较多，重要的是光的几种特性，包括：折射、干涉、衍射、偏振和光的全反射。本章的难点在于光的折射中有关折射率的问题，用双缝干涉测量光波的波长，以及光的全反射的有关计算问题。 理解性的内容主要有：光的色散，光的偏振等知识点。 考试的要求： Ⅰ、对所学知识要知道其含义，并能在有关的问题中识别并直接运用，相当于课程标准中的“了解”和“认识”。 Ⅱ、能够理解所学知识的确切含义以及和其他知识的联系，能够解释，在实际问题的分析、综合、推理、和判断等过程中加以运用，相当于课程标准的“理解”，“应用”。 要求Ⅰ：折射率、全反射、光导纤维、光的干涉、光的衍射、光的偏振以及色散等内容。要求Ⅱ：光的折射定律、折射定律的运用、折射率的有关计算等有关的知识内容。 知识网络： 内容详解：一、光的折射： 反射定律：反射光线和入射光线以及法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角。
折射定律：折射光线和入射光线以及法线在同一平面内，折射光线和入射光线分居法线两侧，入射角的正弦与折射角的正弦成正比。 在光的折射中光路是可逆的。 折射率：光从真空射入某介质时，入射角的正弦和折射角的正弦之比，称为折射率,用字母n 表示。 测定玻璃的折射率： 如图所示为两面平行的玻璃砖对光路的侧移，用插针法找出与入射光线AO对应的出射光线O′B,确定出O′点，画出O′O，量出入射角和折射角的度数。 根据公式：n=sinθ sinφ计算出玻璃的折射率。 对折射率的理解：介质折射率的大小取决于介质本身及入射光的频率，不同介质的折射率不同，与入射角、折射角的大小无关。 当光从真空射入介质中时，入射角、折射角以及它们的正弦值是可以改变的，但是正弦值之比是一个常数。 不同的介质，入射角的正弦跟折射角的正弦之比也是一个常数，但不同的介质具有不同的常数，说明常数反映着介质的光学特性。 介质的折射率跟光的传播速度有关，由于光在真空中的传播速度大于光在其他任何介质中的传播速度，所以任何介质的折射率都大于光从真空射入任何介质。 二、光的干涉： 重要试验：杨氏干涉实验。
高中物理选修3-4光学知识点 物理选修3-4课本中的光学内容，是高中学生要学会的知识点，学生需要重点掌握光学知识点，下面是店铺给大家带来的高中物理光学知识点，希望对你有帮助。 高中物理光的干涉知识点 (1)产生稳定干涉的条件：只有两列光波的频率相同，位相差恒定，振动方向一致的相干光源，才能产生光的干涉。由两个普通独立光源发出的光，不可能具有相同的频率，更不可能存在固定的相差，因此，不能产生干涉现象。 (2)条纹宽度(或条纹间距) 相邻两条亮(暗)条纹的间距Δx为： 上式说明，两缝间距离越小、缝到屏的距离越大，光波的波长越大，条纹的宽度就越大。当实验装置一定，红光的条纹间距最大，紫光的条纹间距最小。这表明不同色光的波长不同，红光最长，紫光最短。 几个问题： ①在双缝干涉实验中，如果用红色滤光片遮住一个狭缝S1，再用绿滤光片遮住另一个狭缝S2，当用白光入射时，屏上是否会产生双缝干涉图样? 这时在屏上将会出现红光单缝衍射光矢量和绿光单缝衍射光矢量振动的叠加。由于红光和绿光的频率不同，因此它们在屏上叠加时不能产生干涉，此时屏上将出现混合色二单缝衍射图样。 ②在双缝干涉实验中，如果遮闭其中一条缝，则在屏上出现的条纹有何变化?原来亮的地方会不会变暗? 如果遮住双缝其中的一条缝，在屏上将由双缝干涉条纹演变为单缝衍射条纹，与干涉条纹相比，这时单缝衍射条纹亮度要减弱，而且明纹的宽度要增大，但由于干涉是受衍射调制的，所以原来亮的地方不会变暗。 ③双缝干涉的亮条纹或暗条纹是两列光波在光屏处叠加后加强或抵消而产生的，这是否违反了能量守恒定律?
暗条纹处的光能量几乎是零，表明两列光波叠加，彼此相互抵消，这是按照光的传播规律，暗条纹处是没有光能量传到该处的原因，不是光能量损耗了或转变成了其它形式的能量。同样，亮条纹处的光能量比较强，光能量增加，也不是光的干涉可以产生能量，而是按照波的传播规律到达该处的光能量比较集中。双缝干涉实验不违反能量守恒定律。 高中物理光的衍射知识点 ⑴现象： ①单缝衍射 a.单色光入射单缝时，出现明暗相同不等距条纹，中间亮条纹较宽，较亮两边亮条纹较窄、较暗; b.白光入射单缝时，出现彩色条纹。 ②圆孔衍射：光入射微小的圆孔时，出现明暗相间不等距的圆形条纹 ③泊松亮斑:光入射圆屏时，在园屏后的影区内有一亮斑 ⑵光发生衍射的条件:障碍物或孔的尺寸与光波波长相差不多，甚至此光波波长还小时，出现明显的衍射现象 高中物理光的偏振知识点 自然光：从普通光源直接发生的天然光是无数偏振光的无规则集合，所以直接观察时不能发现光强偏于一定方向。这种沿着各个方向振动的光波的强度都相同的光叫自然光; 太阳、电灯等普通光源发出的光，包含着在垂直于传播方向的平面内沿一切方向振动的光，而且沿着各个方向振动的光波强度都相同，这种光都是自然光。 自然光通过第一个偏振片P1(叫起偏器)后，相当于被一个“狭缝”卡了一下，只有振动方向跟“狭缝”方向平行的光波才能通过。 自然光通过偏振片Pl后虽然变成了偏振光，但由于自然光中沿各个方向振动的光波强度都相同，所以不论晶片转到什么方向，都会有相同强度的光透射过来。再通过第二个偏振片P2(叫检偏器)去观察就不同了;不论旋转哪个偏振片，两偏振片透振方向平行时，透射光最强，
物理选修3-4光学知识点 光的直线传播.光的反射一、 光源 1.定义：能够自行发光的物 体. 2.特点：光源具有能量且能 将其它形式的能量转化为光 能，光在介质中传播就是能量 的传播. 二、光的直线传播 1.光在同一种均匀透明的介质中沿直线传播，各种频率的光在真空中传播速度：C=3xi08m/s； 各种频率的光在介质中的传播速度均小于在真空中的传播速度，即v 光的偏振 [A组素养达标] 1．纵波不可能产生的现象是( ) A．偏振现象B．反射现象 C．折射现象D．衍射现象 解析：反射、折射和衍射都是波的特征，所以横波、纵波都能产生这些现象，但只有横波能产生偏振现象，纵波不能，所以A正确． 答案：A 2．(多选)用单色光做双缝干涉实验和单缝衍射实验，比较屏上的条纹，下列说法正确的是( ) A．双缝干涉条纹是等间距的明暗相间的条纹 B．单缝衍射条纹是中央宽、两边窄的明暗相间的条纹 C．双缝干涉条纹是中央宽、两边窄的彩色条纹 D．单缝衍射和双缝干涉条纹都是等间距的明暗相间的条纹 解析：双缝干涉条纹是明暗相间的等间距的条纹，A对；单缝衍射条纹是中央最宽两侧逐渐变窄的明暗相间的条纹，B对；在双缝干涉中，单色光形成明暗相间的等间距条纹，白光形成彩色条纹，C错；单缝衍射和双缝干涉的图样不同，D错． 答案：AB 3．在拍摄日落水面下的景物时，应在照相机镜头前装一个偏振片，其目的是( ) A．减弱反射光，从而使景物的像清晰 B．增强反射光，从而使景物的像清晰 C．增强透射光，从而使景物的像清晰 D．减弱透射光，从而使景物的像清晰 解析：由于反射光的干扰，景物的像常常比较模糊，装上偏振片的目的是减弱反射光，所以偏振片的透振方向应与反射光的振动方向垂直，不能增强透射光．故选项A正确．答案：A 4．(多选)某同学以线状白炽灯为光源，利用游标卡尺两脚间形成的狭缝观察光的衍射现象后，总结出以下几点，你认为正确的是( ) A．若狭缝与线状白炽灯平行，衍射条纹与狭缝平行 B．若狭缝与线状白炽灯垂直，衍射条纹与狭缝垂直 C．衍射条纹的疏密程度与狭缝的宽度有关 D．衍射条纹的间距与光的波长有关 解析：若狭缝与线状灯平行，衍射条纹与狭缝平行且衍射现象明显，若狭缝与线状灯垂直，观察不到明显的衍射条纹，衍射条纹的疏密程度与缝宽有关，狭缝越小，条纹间距越大； 13.6 光的偏振每课一练（人教版选修3-4） 1．光的偏振现象说明光是横波．下列现象中不能反映光的偏振特性的是( ) A．一束自然光相继通过两个偏振片,以光束为轴旋转其中一个偏振片,透射光的强度 发生变化 B．一束自然光入射到两种介质的分界面上,当反射光线与折射光线之间的夹角恰好是90°时,反射光是偏振光 C．日落时分,拍摄水面下的景物,在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景像更清晰D．通过手指间的缝隙观察日光灯,可以看到彩色条纹 2．关于波的偏振现象,以下说法正确的是( ) A．只有横波才能发生偏振现象 B．只有纵波才能发生偏振现象 C．只有振动方向与透振方向平行的光才能通过偏振片 D．只有振动方向与透振方向垂直的光才能通过偏振片 3. 图3 如图3所示,让自然光照到P偏振片上,当P、Q两偏振片的透振方向间的夹角为以下 哪些度数时,透射光的强度最弱( ) A．0° B．30° C．60° D．90° 4．让太阳光通过两块平行放置的偏振片,关于最后透射光的强度,下列说法中正确的为( ) A．当两个偏振片透振方向垂直时,透射光强度最强 B．当两个偏振片透振方向垂直时,透射光强度最弱 C．当两个偏振片透振方向平行时,透射光强度最弱 D．当两个偏振片透振方向平行时,透射光强度最强 5．下面关于光的偏振现象的应用正确的是( ) A．自然光通过起偏器后成为偏振光,利用检偏器可以检验出偏振光的振动方向 B．立体电影利用了光的偏振现象 C．茶色眼镜利用了光的偏振现象 D．拍摄日落时水面下的景物时,在照相机镜头前装一个偏振片可减弱水面反射光的影 响 6．在杨氏双缝干涉实验装置的双缝后面各放置一个偏振片,若两个偏振片的透振方向相互垂直,则( ) A．光屏上仍有干涉条纹、但亮条纹的亮度减小 B．光屏上仍有干涉条纹、但亮条纹的亮度增大 C．干涉条纹消失,光屏上一片黑暗 D．干涉条纹消失,但仍有光射到光屏上 7．一束光由真空入射到平面玻璃上,当其折射角为30°时,反射光恰好产生完全偏振(反射光与折射光垂直)．因此,可以推断出玻璃的折射率为( ) A. 2 B. 3 C. 3 2 D. 3 3 8．关于偏振现象和偏振光,下列说法中正确的是( ) 学校：临清实验高中学科：物理编写人：王凤君审稿人：孔庆生 选修3-4第十三章第6节《光的偏振》 一、教材分析 《光的颜色色散》是人教版高中物理选修3-4第13章第五节的教学内容，主要认识光的偏振现象以及偏振现象的应用。 二、教学目标 1、知识目标 1、知道振动中的偏振现象，知道只有横波有偏振现象 2、了解偏振光和自然光的区别，知道日常见到的光多是偏振光。 2、能力目标 1、知道偏振光的一些应用 2、通过光的偏振现象说明光是横波 3、情感、态度和价值观目标： 让学生了解偏振现象应用的广泛性，从而达到激发学生学习兴趣的目的。 三、教学重点难点 1、教学重点 通过光的偏振现象说明光是横波 2、教学难点 发射和折射时，为什么会使光波形成偏振 四、学情分析（根据个人情况写） 五、教学方法 实验观察、理论分析、学案导学 六、课前准备 偏振片、立体眼镜、软绳且一端固定在墙上 七、课时安排：1课时 八、教学过程 (一)预习检查、总结疑惑 复习提问1：电磁波是横波还是纵波？电磁波在转播时，电矢量E 、磁矢量B和传播方向x有什么关系？ 学生：答问… （二）情景导入、展示目标。 引入：既然我们已经知道电磁波是横波，而光波是电磁波，故光波肯定是横波。而且，由于光波在传播时，引起感光作用（和生理作用）的主要是电矢量E ，我们在研究光波的传播时，就可以用E-x图象类比机械波的y-x图象。 本节课，我们将看一看光作为一种横波所显现出来的一种特殊现象—— （三）合作探究、精讲点拨。 1、偏振现象 启发：我们已经从理论上知道了横波和纵波的差别，那么，它们在传播的过程中，会有什么表象的不同呢？这里看一个演示—— 详稿 1 / 8 13.6 光的偏振【教学过程】（一）引入新课（复习横波和纵波的概念）师：因为有了光，我们才能去发现世界的美好，这一章我们学习了光，这节课我们来继续认识光。请同学们回忆一下机械波一节内容，举例说说什么是横波？什么是纵波？生：振动方向和传播方向垂直的波叫横波，抖动水平软绳时产生的波就是横波，振动方向和传播方向一致的波叫纵波，像水平悬挂的弹簧一端振动时形成的沿弹簧传播的波。师：通过前几节课的学习，我们知道光具有波动性，那么光波究竟是横波还是纵波呢？这节课我们要学习的偏振现象，可以知道光是横波还是纵波。（二）进行新课一．偏振现象师：我们先通过一个实验来区别横波和纵波。［演示一］介绍课本图13.6－1装置，教师演示，引导学生仔细观察波传到狭缝时的情况，看波能否通过狭缝传到木板的另一侧，并完成导学案上1,2两小题。师：请一位同学来表述一下看到的现象。生：对绳上形成的横波，当狭缝与振动方向一致时，波不受阻碍，能通过狭缝，而当狭缝与振动方向垂直时，波被狭缝挡住，不能通过狭缝传到木板另一端，对弹簧上形成的纵波，无论狭缝怎样放置，弹簧上疏密相间的波均能顺利通过狭缝传播到木板另一侧。师：表达得不错，还有同学要补充吗？生：在绳上横波传播过程中，当狭缝既不与振动方向平行也不与振动方向垂直时，有部分振动能通过狭缝。师：很好。横波传播过程中，不能通过狭缝，而纵波能通过，根据这一特点，可判断一个机械波是横波还是纵波。虽然这种方法对判断机械波并不必要，但可以借助这种方法来判断光波是横波还是纵波。［演示二］（教师介绍装置，强调起偏器P和检偏器Q的作用，演示同时引导学生认真观察随着检偏器Q的转动屏上光照强度的变化）师：请大家看这个薄片，它在我们这个演示实验中的作用与前面的带有狭缝的木板类似，它上面有一个特殊的方向称透振方向，只有振动方向与透振方向平行的光波才能透过偏振片，下面请大家认真观察。详稿 2 / 8 ［现象1］用一个起偏器观察自然光，偏振片是透明的，以光的传播方向为轴旋转P时，透射光强度不变。师：同学们能由此得到什么结论吗？生：光是纵波。师：怎么得到这个结论的呢？生：与前面纵波实验类比得到的。师：大家有没有考虑过假如波是横波而且沿各个方向都有振动的情况呢？（学生默然，教师继续演示）［现象2］加上检偏器Q，当Q的透振方向与P的透振方向一致时，透射光强度不变。［现象3］以光传播方向为轴旋转时，透射光强度减弱。当Q与P透振方向垂直时，屏上最暗，光强几乎为零。师：现在大家能判断光是横波还是纵波了吗？生：能，是横波。师：那现象1是怎么回事呢？原来，我们这里用的太阳光源包含了垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且各个方向振动的光波强度都相同，这种光叫自然光。通过起偏器后，这种光就只能沿着一个特定方向振动，这种光叫做偏振光。横波只沿着某一个特定方向振动，称为波的偏振。只有横波才有偏振现象。师：哪位同学能来解释刚才我们看到的三个现象呢？（学生基本上能根据与机械波类比解释实验现象，并明确光是一种横波。）师：其实，除了从太阳、电灯这样一些从光源直接发出的光外，通常看到的绝大部分光都是偏振光，自然光射到两种介质的界面上，反射光和折射光都是偏振光，入射角变化时，偏振程度有所变化。练习（1）两个偏振片紧靠在一起将它们放在一盏灯的前面以致没有光通过．如果将其中的一片旋转180度，在旋转过程中，将会产生下述的哪一种现象（）A、透过偏振片的光强先增强，然后又减少到零B、透过偏振片的光强光增强，然后减少到非零的最小值C、透过偏振片的光强在整个过程中都增强D、透过偏振片的光强先增强，再减弱，然后又增强（2）关于自然光和偏振光，下列观点正确的是A、自然光能产生干涉和衍射现象，而偏振光却不能B、只有自然光透过偏振片才能获得偏振光C、自然光只能是白色光，而偏振光不能是白色光详稿 3 / 8 课时素养评价十五光的衍射光的偏振 (25分钟50分) 选择题(本题共5小题,每小题7分,共35分) 1.关于自然光和偏振光,以下说法正确的是() A.自然光包含着垂直于传播方向上沿一切方向振动的光,但是沿各个方向振动的光波的强度可以不相同 B.偏振光是在垂直于传播方向上,只沿着某一特定方向振动的光 C.自然光透过一个偏振片后就成为偏振光,偏振光经过一个偏振片后又还原为自然光 D.晚上月亮光是自然光 2.在学习了光的衍射现象后,小明回家后自己设计了一个小实验。在一个发光的小电珠和光屏之间放一个大小可以调节的圆形孔屏,在圆孔从较大调至完全闭合的过程中,他在屏上看到的现象是() A.先是圆形亮区,最后完全黑暗 B.先是圆形亮区,再是圆形亮环,最后完全黑暗 C.先是圆形亮环,最后完全黑暗 D.先是圆形亮环,然后是圆形亮区,最后完全黑暗 【加固训练】 某同学使用激光器作光源,在不透光的挡板上开一条缝宽为0.05 mm的窄缝,进行光的衍射实验,如图所示,则他在光屏上看到的条纹是图中的() 3.一束红光射向一块有双缝的不透光的薄板,在薄板后的光屏上呈现明暗相间的干涉条纹。现将其中一条缝挡住,让这束红光只通过一条缝,则在光屏上可以看到() A.与原来相同的明暗相间的条纹,只是亮条纹比原来暗些 B.与原来不相同的明暗相间的条纹,而中央亮条纹变宽些 C.只有一条与缝宽对应的亮条纹 D.无条纹,只存在一片红光 4.(多选)如图所示,甲、乙两幅图分别是a、b两束单色光经过同一狭缝后的衍射图样,则下列说法正确的是() A.在真空中,a光的波长比b光大 B.在同一介质中传播,a光的传播速度比b光快 C.两束单色光分别入射到同一双缝干涉装置时,在光屏上b光亮纹的条数更多 D.当两束光从空气中射向玻璃时,a光不发生全反射,但b光可能发生全反射 5.夜晚,汽车前灯发出的强光将迎面驶来的汽车司机照射得睁不开眼睛,严重影响行车安全。若考虑将汽车前灯玻璃改用偏振玻璃,使射出的灯光变为偏振光;同时汽车前窗玻璃也采用偏振玻璃,其透振方向正好与灯光的振动方向垂直,但还要能看清自己车灯发出的光所照亮的物体,假设所有的汽车前窗和前灯玻璃均按要求设置,反射光不改变振动方向。下面的措施中可行的是() A.前窗玻璃的透振方向是竖直的,车灯玻璃的透振方向是水平的 B.前窗玻璃的透振方向是竖直的,车灯玻璃的透振方向是竖直的 C.前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°,车灯玻璃的透振方向是斜向左上45° D.前窗玻璃和车灯玻璃的透振方向都是斜向右上45° 6.(15分)(1)甲、乙两幅图是由单色光分别入射到圆孔而形成的图像,其中图甲是光的________(选填“干涉”或“衍射”)图像。由此可以判断出图甲所对应的圆孔的孔径________(选填“大于”或“小于”)图乙所对应的圆孔的孔径。高中物理 第十三章 光 第5节 第6节 光的偏振练习(含解析)新人教版选修3-4
高中物理 13.6 光的偏振每课1练 新人教版选修3-4
高二物理人教选修3-4 13.6光的偏振教案
人教物理选修3-4《13.6光的偏振》[郝老师]『市一等奖』优质课
高二下学期物理人教版选修3-4第十三章第五节光的衍射、第六节光的偏振 课时素养评价 (含解析)
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