5.3_光的衍射和偏振课件___教科版3——4

• 三、自然光和偏振光的比较 • 自然光和偏振光的比较见表：
自然光(非偏振光)
偏振光
光的 来源
直接从光源发出的光
自然光通过偏振器后 的光
光的 振动 方向
在垂直于光的传播方 向的平面内，光振动 沿所有方向，且沿各 个方向振动的光强度 都相同
在垂直于光的传播方
向的平面内，光振动 沿某一特定方向(与偏 振器透振方向一致)
• 三、光的偏振 • 横波和纵波的特点
● (1)横波：各点的振动方向总是与波的传播方向__垂__直_． ● (2)纵波：各点的振动方向总是与波的传播方向__在__同__一_ ● 条__直__线___上．
• 自然光和偏振光 ● (1)自然光：太阳、电灯等普通光源直接发出的光，包
● 含着在垂直传___播__方__向_上沿_各__个_方向振动的光，而且沿各 ● 个方向振动的光波__强__度_相同．
几种常见的衍射现象 (1)单缝衍射
● ①用单色光照的现象：中间条纹又宽又亮的明暗相间的条纹．
● ②用白光照的现象：中间白色亮条纹(又宽又亮)，两边彩色
● 的条纹．
● (2)小孔衍射：明暗相间的圆形条纹，中央为圆形亮斑．
● (3)圆板衍射：圆形阴影中心有一_亮__斑__，称为_泊__松___亮__斑_．
• 二、衍射光栅
● 构成：由许多等宽的狭缝等距离排列起来形成的光学仪器．
●
特 点 ： 它 产 生 的 条 纹 比 单 缝 衍 射 条 纹 宽 度 _ _ ，窄亮 度 _ _ _高， 所
● 以_分__辨__程__度__高___，__便__于__测__量_．
● 种类： __透__射__光__栅_和____反__射__光_．栅
特别提醒 (1)偏振现象在生活中非常普遍，并不是 只有自然光通过偏振片后才变为偏振光，生活中除光 源直接发出的光外，我们看到的绝大部分光都是偏振 光，如自然光射到水面时的反射和折射光线，尤其是 二者互相垂直时，都是典型的偏振光，并且是完全偏 振光，振动方向相互垂直．

知识点一
理解·教材新知
知识点二 知识点三
第 五 章
第 3、 4 节
命题点一
把握·命题热点
命题点二 命题点三
应用·落实体验
课堂双基落实 课下综合检测
第 3、 4 节
光的衍射与偏振
激光
1．障碍物或孔的尺寸比波长小或与波长相差 不多时，光将发生明显的衍射现பைடு நூலகம்。 2．单色光的单缝衍射图像是中央一条较宽较 亮的条纹，两边是对称而明暗相间的条 纹，亮条纹的强度向两边很快减弱。白光 通过单缝产生的衍射图像中央是一条白 条纹，两边是很快减弱的彩色条纹。 3．自然光透过偏振片后形成线偏振光，偏振 光通过偏振片的情况与光的偏振方向和 偏振片的偏振方向的夹角有关。 4．激光是人工产生的相干光，是原子受激辐 射产生的光，具有频率单一、强度大、相 干性好等特点。
解析：激光的频率也有一定的范围，不能错误地理解激光单色 性好的含义，所有的光都是由物质的原子发射的，故 A、B 错 误。不论是什么光都是横波，C 正确。由激光的特点可知，激 光具有相干性，而自然光没有这个特点，则 D 正确。
答案：CD
对衍射现象的理解
[典题例析]
1．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 ( )
[学后自检]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(小试身手) 关于自然光和偏振光，以下说法正确的是 ( )
A．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同 B．偏振光是垂直于传播方向上，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．太阳、电灯等普通光源发出的光都是自然光 解析：由定义可知，自然光沿着各个方向振动的光波的强度都相

【规范解答】选D.光振动沿各个方向均匀分布的光就是自然光， 而振动沿着特定方向的光就是偏振光，但自然光和偏振光都能 发生干涉、衍射，所以A错．光的偏振现象并不罕见，除了从 光源直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光，都是偏 振光，所以B错．光的颜色由光的频率决定，与光的振动方向 无关，所以C错．自然光和偏振光都具有能量，都能使感光底 片感光,D正确.
（3）泊松亮斑：障碍物的衍射现象. 各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射，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 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__.
偏振光
光的来源
直接从光源 发出的光
自然光通过起偏器后的 光或由某种介质反射或 折射的光
在垂直于光的传播方
在垂直于光的传播方向
光的振 动方向
向的平面内，光振动沿所 的平面内，光振动沿某 有方向，且沿各个方向振 个特定方向（与起偏器 动的光波的强度都相同 透振方向一致）
【特别提醒】 (1)生活中除光源直接发出的光外，我们看到的 绝大部分光都是偏振光，如自然光射到水面时的反射和折射光 线，尤其是二者互相垂直时，都是典型的偏振光，并且是完全 偏振光，振动方向相互垂直. (2)只有横波才能发生偏振现象，光是横波.
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__尺寸小的多时，光可以看成沿直线传播；在小孔或障碍物尺 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.
二、光的偏振 1.偏振现象 （1）自然光：由太阳、电灯等普通光源发出的光，它包含着 在垂直于传播方向上沿_一__切__方__向__振__动__的光，而且沿各个方向振 动的光波的_强__度__都相同. （2）偏振光：自然光垂直透过某一偏振片后，在垂直于传播 方向的平面上，沿着某一特定方向振动的光.自然光在玻璃、 水面、木质桌面等表面的反射光和折射光都是_偏__振__光，入射角 变化时偏振的程度也有所变化. （3）只有横波才有偏振现象.

高中物理· 选修3-4· 教科版
第五章 光的波动性
5.3-5.4 光的衍射与偏振 激光
• [目标定位] 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.能用衍 射知识对生活中的现象进行解释和分析.3.认 识光的偏振现象，知道光是横波.4.知道偏振 光和自然光的区别，能用偏振知识来解释生 活中的一些常见光学现象.5.了解激光的特性 及应用．
课堂讲义 • 三、对光的偏振的理解 • 1．偏振片上的“狭缝”表示透振方向，而不 是刻上的真实狭缝． • 2．只要光的振动方向不与透振方向垂直，都 可以不同程度地通过偏振片，不过强度要比 振动方向与透振方向平行的光弱一些．
课堂讲义
• 3．自然光和偏振光
自然光 偏振光 光 的 直接从光源发出 自然光通过起偏 振器后的光 来 的光 源 光 在垂直于光的传 在垂直于光的传 的 播方向的平面内 播方向的平面内 振 ，光振动沿所有 ，光振动沿某一 动 方向，且沿各个 特定方向(与起
课堂讲义
二、单缝衍射与双缝干涉的比较 1．不同点
单缝衍射：只要狭缝足够小 (1)产生条件 双缝干涉：频率相同的两列光波相遇叠加
单缝衍射的图样是中央为最宽最亮的亮条纹， (2)图样两侧亮条纹变暗变窄 双缝干涉的图样是亮度相同的等间距的条纹
课堂讲义 • 2．相同点 • (1)都有明暗相间的条纹，条纹都是光波叠 加时加强或削弱的结果． • (2)都是波特有的现象，表明光是一种波．
课堂讲义 • 一、对光的衍射的理解 • 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． • 2．衍射图样的特点 • (1)单缝衍射：①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，两侧的亮纹逐渐变暗变 窄；白光通过狭缝时，在屏上出现彩色条纹 ，中央为白条纹．