波的基本特性有哪些?為什么我們很難觀察到光的干涉現象? 問題一:常見的衍射現象有哪些? 問題二:為什么光的衍射現象很難看到? 問題三:什么是“泊松亮點”?它說明了什么? 問題四:什么是光的偏振現象?它說明了什么? 問題五:光的延伸振動現象有哪些典型的應用? 第三節 光的衍射與偏振 一、光的單縫衍射現象 1.現象:對稱分布,明暗交替,中心的亮條紋最亮、最寬 2.主要規律:縫越窄,衍射越明顯(范圍增大,條紋變寬) 二、圓孔衍射與盤面衍射(泊松亮點) 三、 單縫衍射現象和雙縫干涉現象的異同點 四、光的偏振 1.偏振現象 自然光與偏振光只有在橫波的時候才會出現偏振現象 二、偏振現象的常見應用* 問題跟進 如果光確實是波的話,那我們也應該能觀察到光的衍射現象。為什么平時很難觀察到光的衍射現象? 3 光的衍射與偏振 高中物理教科書選修3-4 第五章 光的波動性 觀察光的單縫衍射現象 活動1 我們很容易觀察到聲波的衍射現象。為什么? 問題1 人耳能聽到的聲波的波長范圍是1.7cm~17m 活動1 活動1 觀察光的單縫衍射現象 問題2 為什么我們很難觀察到光的衍射現象? 假設1 假設2 假設3 光波的波長可能太短,在正常生活中很難遇到這么小的阻礙,即使有比較明顯的衍射現象,周圍明亮的環境也可能會干擾我們的清晰觀察。各種光波經過衍射后互相疊加,互相抵消。 活動1 觀察光的單縫衍射現象 問題3 觀察到明顯的光衍射,如何解決? 假設1 假設2 假設3 使用更亮的激光作為光源,增加衍射光的亮度。 降低周圍環境亮度以凸顯靠近物體邊緣的衍射光,用眼睛直接觀察衍射光。 光的單縫衍射現象:明暗條紋對稱分布在中央亮條紋的兩邊,中央亮條紋最亮、最寬,寬度約為其它條紋寬度的兩倍,其余亮條紋寬度由中心向外逐漸減小。實驗光的單縫衍射現象變化規律的演示。光的波長越長,縫隙越窄,衍射現象越明顯(范圍增大,條紋變寬);若入射白光,則會出現彩色條紋。
學生活動 觀察日光單縫衍射現象。強調:1.縫隙要與日光平行,且距離要遠;2.由于縫隙很細,所以眼睛要貼近縫隙觀察;3.通過改變手的松緊來調節縫隙的寬度,可以觀察到衍射條紋的變化。 小結:衍射現象的研究表明“光直線傳播”只是特例高中物理衍射,當障礙物的尺寸能與光的波長相比,甚至比光的波長還小時,衍射現象就十分明顯,這時就不能說光是直線傳播的了; 觀察光的圓孔衍射、盤狀衍射現象。除了縫隙以外,光遇到其他障礙物或小孔時,還會發生哪些衍射現象? 活動2 問題1 圓孔衍射:明暗同心圓,中心有一個亮點。 光的圓孔衍射與盤面衍射現象演示 盤面衍射:明暗同心圓,中心有一個亮點——泊松亮點。 1.日常生活中常見的衍射現象 AA.利用針孔(瞳孔衍射);B.利用狹縫(兩支鉛筆之間);C.利用細絲(自動控制);D.利用羽毛(蚊帳、衣服)等 延伸2.衍射圖可以反映小孔或障礙物的形狀、結構信息。 了解光的偏振現象。 活動3 問題1 什么是波的偏振現象? 思考1 舉例說明什么是橫波?什么是縱波? 思考2 如果繩波在傳播過程中遇到狹縫,能否通過狹縫到達另一邊? 思考3 如果彈簧波在傳播過程中遇到狹縫留學之路,它能否通過狹縫到達另一側? 理解光的偏振現象。 活動3 總結: 1.振動被限制在某些特定方向上的現象稱為偏振; 2.偏振是橫波獨有的性質。
理解光的偏振 活動3 問題2 光能產生偏振嗎? 演示與光的偏振相關的概念 自然光 偏振光 偏振器 檢偏器 總結: 1.光的偏振表明光是橫波; 2.我們所看到的光高中物理衍射,除了光源直接發射的光外,大部分都是偏振光;反射光是偏振光。 光的偏振的應用 活動4 問題 光的偏振有哪些應用? 應用舉例 1.拍攝水面以下或窗內的物體時,在鏡頭前加濾鏡 2.3D電影 3.汽車擋風玻璃和大燈罩 4.液晶顯示器等 總結: 黑板設計*