第5节　光的衍射 第6节　光的偏振　激光（课件 教案 学案 练习四份打包）高中物理人教版（2019）选择性必修第一册

第5节　光的衍射 第6节　光的偏振　激光 学习目标　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。5.了解激光的特征和应用。 知识点一　光的衍射与衍射光栅 取3块不透光的板，在每块板的中间各开1个圆孔，3块板所开的圆孔大小不一。先用点光源照射圆孔最大的那块板，在屏上会出现一个明亮的圆形光斑，如图a；再换上圆孔中等的那块板，在屏上会出现图b图样；最后用圆孔最小(直径约为1 mm)的那块板，在屏上会出现图c图样。回答下列问题： (1)图b中的屏上，产生了什么现象？ (2)比较屏上图b和图c说明了什么？ 提示　(1)衍射　(2)孔越小，衍射现象越明显 1.光的衍射 (1)用单色平行光照射狭缝，当缝很窄时，光没有沿直线传播，它绕过了缝的边缘，传播到了相当宽的地方，这就是光的衍射现象。 (2)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，出现明暗相间的条纹。 (3)发生明显衍射现象的条件：在障碍物或狭缝的尺寸跟光的波长相比足够小时，衍射现象十分明显。 2.衍射光栅 (1)构成：由许多等宽的狭缝等距离地排列起来形成的光学元件。 (2)增加狭缝的个数，衍射条纹的宽度会变窄，亮度增加。 (3)种类：透射光栅和反射光栅。 【思考】 1.“当障碍物较大时，衍射现象就不会发生”，这种观点正确吗？ 提示　不正确。波的衍射是无条件的，只有明显与不明显之分。 2.观察单缝衍射图样，条纹有什么特征？ 提示　单色光通过狭缝时，在屏幕上出现明暗相间的条纹，中央条纹最宽最亮，两侧的亮条纹逐渐变暗变窄；白光通过狭缝时，在屏上出现彩色条纹，中央为白色条纹。 3.观察相同色光、单缝宽度不同与不同色光、单缝宽度相同的衍射图样条纹有什么特征？ 提示　波长一定时，单缝窄的中央条纹宽，条纹间距大；单缝不变时，照射光的波长大的中央条纹宽，条纹间距大。 4.圆孔衍射与圆盘衍射图样有何不同？ 提示　相同点：衍射图样都是不等间距的明暗相间的条纹；不同点：圆孔衍射中央是大且亮的圆形亮斑，外侧较暗，圆盘衍射阴影中心有一个很小的亮斑，外侧明亮。 角度1　光的衍射现象 例1 (多选)对于光的衍射现象，下列说法中正确的是(　　) A.只有障碍物或孔的尺寸可以跟光波波长相比甚至比光的波长还要小的时候，才能明显地观察到光的衍射现象 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　ABD 解析　衍射是波所特有的现象，衍射图样是复杂的光波的叠加现象，只有当障碍物的尺寸与光的波长相差不多或者比光的波长还要小的时候，衍射现象才明显，否则衍射现象不明显，此时光的传播可近似看成是沿直线传播的，故A、B、D正确，C错误。 训练1 让烛光照射到一块遮光板上，板上有一个可自由收缩的圆孔，当此圆孔缓慢地由大收缩变小直到闭合时，在孔后的屏上将先后出现的现象是(遮住侧面光)(　　) A.圆形光斑　倒立的烛焰　明暗相间的圆环 B.明暗相间的圆环　圆形光斑　倒立的烛焰 C.倒立的烛焰　圆形光斑　明暗相间的圆环 D.圆形光斑　明暗相间的圆环　倒立的烛焰 答案　A 解析　当圆孔较大时，屏上出现一个圆形光斑，随着圆孔缓慢地收缩，光斑逐渐变小；当圆孔小到一定程度时，屏上会出现倒立的烛焰，即小孔成像；继续使圆孔缓慢收缩，当圆孔的大小与光波波长相差不多时，在屏上可以观察到明暗相间的圆环，即圆孔衍射的图样；当孔闭合时，屏上就会一片黑暗，故A正确。 角度2　单缝衍射与双缝干涉的比较 例2 如图，a、b、c、d四个图样是两种单色光用同样的仪器形成的双缝干涉或单缝衍射图样，分析各图样的特点(黑色为亮条纹，a图样的亮 ... ...