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课件网) 第四章 光及其应用 第6节 光的衍射和偏振 昆虫的薄翼在阳光下为什么熠熠生辉？ 七彩祥云和星芒是怎么形成的？ 1.观察光的衍射现象,认识衍射条纹的特点 2.知道产生明显衍射的条件,知道自然光和偏振光的区别 3.了解光的偏振的应用 一、光的衍射 （1）现象: ①当狭缝较宽时：观察屏上是一条亮的光带 ②狭缝不断变窄时：观察屏上会出现中央亮且宽、两边对称分布、明暗相间的光带 1.光的狭缝衍射 这表明光绕过了狭缝边缘传播,而不是沿直线传播，这就是光的狭缝衍射。 （2）狭缝衍射图样的特点 ①中央条纹最亮、越向两边越暗;中央条纹最宽,越靠外,条纹间距越窄. ②缝变窄,通过的光变少,而光分布的范围更宽,所以亮条纹的亮度降低. ③中央亮条纹的宽度及条纹间距跟入射光的波长及单缝宽度有关.入射光波长越长,单缝越窄,中央亮条纹的宽度及条纹间距就越大. 中央宽且亮,两边窄且暗 衍射越明显 ④用白光做单缝衍射时,中央亮条纹是白色的,两边是彩色条纹,中央亮条纹仍然最宽、最亮 如果将狭缝换成大小可调的圆孔，当圆孔足够小时，同样能观察到中央为明显的亮斑、周围是明暗相间的圆形光环的图样。和光线通过狭缝传播相似，圆形光环的图样远大于通过圆孔时按照直线传播所能照亮的区域，这就是光的圆孔衍射现象。 2.光的圆孔衍射 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.圆盘衍射 (1)各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射,致使影的轮廓的边缘模糊不清,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,如图所示. (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. 圆孔衍射、圆盘衍射的区别 分类 圆孔衍射 圆盘衍射 衍射图样 条纹 中心亮斑 明暗相间的环形条纹，中心均有亮斑 中心亮斑较大 泊松亮斑较小 思考：在光的干涉和衍射实验中均可观察到明暗相间的条纹,下列三幅图样中哪幅为光的双缝干涉图样,哪幅为光的单缝衍射图样 甲为光的双缝干涉图样;乙为光的单缝衍射图样. 4.单缝衍射和双缝干涉的比较 单缝衍射与双缝干涉的比较 比较项 单缝衍射 双缝干涉 不 同 点 产生条件 条纹宽度 条纹间距 亮度 相 同 点 成因 意义 光波的波长越长,干涉条纹、衍射条纹的宽度都变大. 只要狭缝足够小， 任何光都能发生 频率相同的两列光波相遇叠加 条纹宽度不等，中央最宽 条纹宽度相等 各相邻条纹间距不等 各相邻条纹等间距 中央条纹最亮，两边变暗 条纹清晰，亮度基本相等 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 都是波特有的现象，表明光是一种波 5.发生明显衍射的条件 当障碍物的尺寸与光的波长相当,甚至小于光的波长时,衍射现象将十分明显. 思考：光遇到小孔、单缝或障碍物时,衍射现象可能发生,也可能不发生,这种说法对吗 光遇到小孔、单缝或障碍物时,衍射现象都会发生,只有明显与不明显之分. 6.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,中央明条纹最宽,两侧的条纹变窄. (2)根据明条纹的亮度区分:双缝干涉条纹,从中央明纹往两侧亮度变化很小;而单缝衍射条纹中央明纹最亮,两侧的明纹逐渐变暗. 绳波的振动方向与狭缝的方向平行时，传播情况正常；振动方向与狭缝方向垂直时，绳波经过狭缝后消失。这种现象叫做偏振现象 （1）偏振现象：在垂直于传播方向的平面上，只沿着一个特定的方向振动的波叫波的偏振现象。 （2）偏振方向：横波的振动方 ... ...
