2017-2018学年物理教科版选修3-4 第五章 3.光的衍射与偏振 激光
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3 光的衍射与偏振 激光

[学习目标] 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.

一、光的衍射

[导学探究] 让一束激光照射在游标卡尺两个卡脚之间的缝上,逐渐减小两个卡脚之间的距离,使缝越来越小,观察照在屏幕上光斑现象的变化.缝宽大约多大时屏幕上出现条纹?缝间距变小时,条纹有什么变化?用针尖在一张厚纸上扎一个很小的小孔,用眼睛通过小孔观察太阳光,会观察到什么现象?

答案 大约0.4 mm时会出现条纹,当缝间距变小时,屏幕上条纹间距逐渐变宽,但亮度逐渐减弱.会观察到中央为亮圆,周围为彩色的圆环.

[知识梳理]

1.光的衍射

光通过很小的狭缝(或圆孔)时,明显地偏离了直线传播方向,在屏上散开到相当大的范围,这种现象叫做光的衍射.

2.衍射图像

(1)定义:衍射时产生的明暗条纹或光环.

(2)单缝衍射图像的特点

①单色光:中央有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.

②白光:中央是一条白条纹,两边是很快减弱的彩色条纹.

(3)圆孔衍射图像的特点

①单色光的圆孔衍射图样中央亮圆的亮度高,外面是明暗相间的不等距(填"等距"或"不等距")的圆环,越向外,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)泊松亮斑:障碍物的衍射现象

①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图样特点:中央是一个亮斑,圆板阴影的边缘模糊,阴影外边有明暗相间的圆环.