《创新课堂》第四章 光5.光的衍射　6.光的偏振　激光 高中物理选择性必修第一册（人教版）同步讲练测（教师版+学生版）

5.光的衍射　6.光的偏振　激光 学习目标 1.知道光的衍射现象，知道产生明显衍射现象的条件。知道单缝衍射、圆孔衍射、衍射光栅及圆盘衍射（泊淞亮斑）的特点。 2.知道光的偏振现象，知道光是一种横波。知道偏振光和自然光的区别，能运用偏振知识解释生活中的一些有关光学现象。 3.了解激光的特点和应用。 知识点一　光的衍射和衍射光栅 情境：如图所示，用单色平行光照射一狭缝宽度可调的挡板，在狭缝后面放置一光屏。当狭缝较宽时，观察到屏上是一条亮的光带，光带的宽度符合光的直线传播规律；当狭缝不断变窄时，观察到屏上会出现中央亮且宽、两边对称分布、明暗相间的光带，整个图样远大于光通过狭缝时按照直线传播所能照亮的区域。 问题：以上情境说明狭缝宽度很小时，光的直线传播规律还适用吗？ 提示：不适用。 1.光的衍射现象：光通过很小的狭缝（或圆孔）时，光没有沿　直线　传播，它绕过了狭缝（或圆孔）的边缘，传播到　相当宽　的地方的现象。 2.明显衍射的条件：障碍物或狭缝的尺寸足够　小　。 3.衍射图样：衍射时产生的　明暗相间条纹　。 4.单缝衍射：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，其余条纹变窄、变暗；白光通过狭缝时，在屏上出现　彩色　条纹，中央为白条纹。 5.圆孔衍射：光通过小孔时（孔很小）在屏幕上会出现　明暗　相间的圆环。 6.衍射光栅 （1）定义：由许多　等宽　的狭缝等距离地排列起来形成的光学元件。 （2）分类：①透射光栅；②反射光栅。 【易错辨析】 1.红光的单缝衍射图样是亮暗相间的红色直条纹。（　√　） 2.白光的单缝衍射图样是白黑相间的直条纹。（　×　） 3.单色光的圆孔衍射，中央为大且亮的圆斑，周围为亮暗相间且等间距的同心圆。（　×　） 1.光的衍射与光的直线传播的关系 （1）光的直线传播只是一个近似的规律，当障碍物或狭缝的尺寸很大时，衍射现象不明显，光可以看成沿直线传播。 （2）在障碍物或狭缝的尺寸与入射光的波长接近或比入射光的波长还小时，光会发生明显的衍射现象。 2.单缝衍射与圆孔衍射图样的比较 分类 图样 特点 单缝衍射 （1）单色光：①中央条纹最亮，越向两边越暗；条纹间距不等，越靠外，条纹间距越小；中央条纹最宽，两边条纹宽度变窄。 ②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，入射光的波长越大，单缝越窄，中央亮条纹的宽度及条纹间距就越大。 （2）白光：中央亮条纹是白色的，两边是彩色条纹，中央亮条纹最宽、最亮 圆孔衍射 （1）单色光：中央是大且亮的圆形亮斑，周围分布着明暗相间的同心圆环，且越靠外，圆形亮条纹的亮度越弱，宽度越小。 （2）白光：中央是大且亮的白色光斑，周围是彩色同心圆环。波长越大，中央圆形亮斑的直径越大 【例1】　（光的衍射现象的理解）〔多选〕下列关于光的衍射现象的说法正确的是（　　） A.只有障碍物或孔的尺寸与光的波长相当，甚至比波长还要小的时候，才能产生明显的衍射现象 B.光的衍射图样是光波相互叠加的结果 C.光的衍射现象否定了光沿直线传播的结论 D.只有单色光才能产生衍射现象 解析：AB　光的衍射条纹是由于来自不同位置的光，通过缝或孔之后叠加时加强或者削弱的结果，光的直线传播规律只是近似的，只有在光的波长比障碍物小很多的情况下，衍射现象不明显，光才可以看成是沿直线传播的，所以光的衍射现象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，任何光都能发生衍射，只是明不明显的区别，只有障碍物或孔的尺寸与光的波长相当，甚至比波长还要小的时候，衍射现象才明显，故选A、B。 【例2】　（ 单缝衍射与双缝干涉的比较）〔多选〕如图所示的四种明暗相间的条纹，是红光、紫光分别通过同一 ... ...