高中物理第四章光第六节光的衍射和偏振学案（含解析）粤教版选修3_4

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1、第六节　光的衍射和偏振学习目标重点难点1．能说出什么是光的衍射现象及发生明显的衍射现象的条件．2．能说出白光和单色光的衍射图样的区别．3．能说出衍射图样与干涉图样的区别．4．能说出什么是自然光、偏振光和光的偏振现象．重点：1．发生明显的衍射现象的条件．2．白光和单色光的衍射图样的区别．难点：衍射图样和干涉图样的区别．一、光的衍射现象1．光的衍射现象光能绕过障碍物或通过小孔后进入阴影部分传播的现象．2．发生明显衍射的条件障碍物、小孔或狭缝的尺寸与光的波长接近，或者比波长还小时，光才能发生明显的衍射现象．预习交流1机

2、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．二、偏振现象1．自然光太阳、电灯等光源发出的光，包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同．2．

3、偏振光在垂直于传播方向的平面上，沿着特定振动方向振动的光叫偏振光．3．偏振自然光通过偏振片后变为偏振光的现象．预习交流2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．一、光的衍射1．在我们生活中你观察到了哪些衍射现象？答案：雨天的晚上，透过眼镜片上的水滴看路灯，水滴边缘有衍射条纹．对着日光灯从窄缝中看到的彩色条纹．光照射到一个半径很小的圆板后，在圆板的阴影中心出现

4、的亮斑．孔雀羽毛在阳光下色彩斑斓．晚上眯着眼睛看月亮、星星，会在视网膜上形成衍射光斑等都是衍射现象．2．单缝衍射实验如何表明光没有沿直线传播？答案：当缝比较宽时，光沿直线通过狭缝，在屏上产生一条与缝宽相当的亮条纹；当缝调到很窄时，尽管亮条纹亮度有所降低，但是宽度反而增大了，这表明，光没有沿直线传播．3．光的衍射照片中，亮条纹和暗条纹产生的原因是什么？答案：由于来自单缝或圆孔上不同位置的光，通过缝或孔之后叠加时光波加强或者削弱的结果．4．日常生活中我们难以观察到光的衍射，而为什么光沿直线传播却普遍存在？答案：可见光

5、的波长范围是4.4×10－7～7.6×10－7m，由发生明显衍射的条件可知，障碍物或孔的尺寸都比光的波长大得多，所以光沿直线传播．5．让烛光照射到一块遮光板上，板上有一个可自由收缩的三角形孔，当此三角形孔缓慢地由大收缩变小直到闭合时，试分析在孔后的屏上将先后出现的现象（遮住侧面光）．答案：当遮光板上三角形孔较大时，表现出的现象是光沿直线传播，在屏上出现一个三角形的光斑，如题图所示，随着三角形缓慢的收缩，光斑逐渐变小；当三角形孔减小到一定程度时，屏上会出现倒立的烛焰的像（小孔成像），继续使三角形孔缓慢收缩，可以观察

6、到出现明暗相间的圆环，中央是较大的亮斑（发生了明显的衍射现象）．出现小孔的衍射图样．当孔闭合时，屏上就会出现一片黑暗．对光的衍射现象的分析，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．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答案：AD解析：由光发生明显的衍射现象的条件知，A正确；衍射是波特有的现象，而不是光特有的现象，只要是波在一定条件下都发生衍射现象，B错误，D正

7、确；光的衍射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．障碍物的尺寸比光波波长大很多时，光是近似沿直线传播的，障碍物的尺寸和光波波长相差不多，甚至比光波波长还小时，则产生明显的衍射现象．C错误．1．光是一种波，衍射是它的一种传播方式．但在一般情况下，由于障碍物尺寸较大，衍射现象很不明显，光可近似地看做是直线传播的．所以光沿直线传播是近似规律．2．和机械波一样，光波发生明显的衍射现象是有条件的．这个条件只是决定衍射现象是否明显，而不是决定衍射现象能否发生．二、偏振现象1．为什么说偏振片对光的作用就像狭缝

8、对于机械波的作用一样？答案：偏振片由特定的材料制成，每个偏振片都有一个特定的方向，只有沿着这个方向振动的光波才能通过偏振片，所以说偏振片对光的作用就像狭缝对机械波的作用．2．摄影师在拍摄池中的游鱼、玻璃橱窗里的陈列物时，为什么要在照相机镜头前装一片偏振滤光片？答案：摄影师拍摄时，由于水面和玻璃表面的反射光的干扰，景像不清楚，因为反射光是偏振光，照相机镜头前装一片偏振滤光片