1、5光的衍射光的衍射 6光的偏振光的偏振激光激光 学习目标学习目标：1.物理观念物理观念观察光的衍射现象观察光的衍射现象，认识衍射条纹的特点认识衍射条纹的特点2.物理观念物理观念 观察光的偏振现象观察光的偏振现象，知道光是横波知道光是横波3.科学思维科学思维知道产生明显衍射的条件知道产生明显衍射的条件4.科科 学态度与责任学态度与责任知道自然光和偏振光的区别知道自然光和偏振光的区别，知道偏振现象的应用知道偏振现象的应用 阅读第阅读第 5 节教材节教材，回答第回答第 98 页页“问题问题”并梳理必要知识点并梳理必要知识点 教材第教材第 98 页页“问题问题”提示提示：因为因为光的波长太小光的波长太
2、小，可见光的波长大约在可见光的波长大约在 10 7 m 这个这个 数量级上数量级上，日常生活中的孔日常生活中的孔(缝缝)或障碍物的尺寸要远大于这个数量级或障碍物的尺寸要远大于这个数量级，光不能发生明显光不能发生明显 衍射衍射， 所以我们观察不到光的明显衍射所以我们观察不到光的明显衍射； 光在没有障碍物的均匀介质中是沿直线传播的光在没有障碍物的均匀介质中是沿直线传播的， 在障碍物的尺寸比光的波长大得多的情况下衍射现象不明显在障碍物的尺寸比光的波长大得多的情况下衍射现象不明显， 也可以认为光是沿直线传也可以认为光是沿直线传 播的播的 一、光的一、光的衍射衍射 1定义：定义：光通过很小的狭缝光通过很
3、小的狭缝(或圆孔或圆孔)时时， ，明显地偏离了明显地偏离了直线传播直线传播的方向的方向，在屏上在屏上 应该出现阴影的区域出现明条纹或亮斑应该出现阴影的区域出现明条纹或亮斑， 应该属于亮区的地方也会出现应该属于亮区的地方也会出现暗条纹或暗斑暗条纹或暗斑的的 现象现象 2衍射图样衍射图样：衍射时产生的：衍射时产生的明暗条纹明暗条纹或光环 或光环 3单缝衍射单缝衍射：单色光通过狭缝时单色光通过狭缝时，在屏幕上出现在屏幕上出现明暗明暗相间的条纹相间的条纹，中央为中央为亮亮条纹条纹， 中央条纹最中央条纹最宽宽最亮最亮，其余条纹变其余条纹变窄窄变暗变暗；白光通过狭缝时白光通过狭缝时，在屏上出现在屏上出现彩
4、色彩色条纹条纹，中央中央 为为白白条纹条纹 4圆孔衍射圆孔衍射：光通过小孔时：光通过小孔时(孔很小孔很小)在屏幕上会出现在屏幕上会出现明暗明暗相间的圆环相间的圆环 5衍射光栅衍射光栅 (1)结构结构 由许多由许多等宽等宽的狭缝等距离排列起来形成的光学仪器的狭缝等距离排列起来形成的光学仪器 (2)衍射图样特点衍射图样特点 与单缝衍射相比与单缝衍射相比，衍射条纹的宽度衍射条纹的宽度变窄变窄，亮度亮度增加增加 阅读第阅读第 6 节教材节教材，回答第回答第 102 页页“问题问题”并梳理知识点并梳理知识点教材第教材第 102 页问题页问题提提 示示：立立体电影放映时通过两台放映机体电影放映时通过两台放
5、映机，同步放映两组胶片同步放映两组胶片，每台放映机前都安装一块偏每台放映机前都安装一块偏 振片振片，放映机放出的光通过偏振片后成了偏振光放映机放出的光通过偏振片后成了偏振光左右两架放映机前的偏振片的透振方左右两架放映机前的偏振片的透振方 向互相垂直向互相垂直，因而产生的两束偏振光的偏振方向也互相垂直因而产生的两束偏振光的偏振方向也互相垂直这两束光投射到银幕上再这两束光投射到银幕上再 反射到观众眼里反射到观众眼里，偏振方向不变偏振方向不变观众用上述的偏振眼镜观看观众用上述的偏振眼镜观看，就会产生立体感就会产生立体感，若不若不 带上述眼镜带上述眼镜，则看到银幕上的画面就会出现重影而模糊不清则看到银
6、幕上的画面就会出现重影而模糊不清 二、二、光的偏振光的偏振 偏振现象偏振现象只有沿偏振片的只有沿偏振片的“透振透振方向方向”振动的光波才能通过偏振片振动的光波才能通过偏振片 结论结论偏振现象表明光是一种偏振现象表明光是一种横波横波 偏振光的形成偏振光的形成 (1)自然光通过自然光通过偏振片偏振片后得到偏振光后得到偏振光 (2)自然光在介质表面反射时自然光在介质表面反射时，反射反射光和光和折射折射光都是偏振光光都是偏振光 偏振现象偏振现象 的应用的应用 (1)把偏振片装在照相机镜头前把偏振片装在照相机镜头前 (2)电子表的液晶显示电子表的液晶显示 1思考判断思考判断(正确的打正确的打“”“”，错
7、误的打错误的打“”“”) (1)白光通过盛水的玻璃杯白光通过盛水的玻璃杯，在适当的角度在适当的角度，可看到彩色光可看到彩色光，是光的衍射现象是光的衍射现象() (2)菜汤上的油花呈现彩色菜汤上的油花呈现彩色，是光的折射现象是光的折射现象() (3)用两支圆柱形铅笔并在一起用两支圆柱形铅笔并在一起，形成一个狭缝形成一个狭缝，使狭缝平行于日光灯使狭缝平行于日光灯，会看到彩会看到彩 色的衍射条纹色的衍射条纹() (4)凡是波都有偏振现象凡是波都有偏振现象() (5)反射可以引起自然光的偏振反射可以引起自然光的偏振() 2(多选多选)在单缝衍射实验中在单缝衍射实验中，下列说法正确的是下列说法正确的是(
8、) A将入射光由黄光换成绿光将入射光由黄光换成绿光，衍射条纹间距变窄衍射条纹间距变窄 B使单缝宽度变小使单缝宽度变小，衍射条纹间距变窄衍射条纹间距变窄 C换用波长较长的光照射换用波长较长的光照射，衍射条纹间距变宽衍射条纹间距变宽 D增大单缝到屏的距离增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距变宽衍射条纹间距变宽 ACD当单缝宽度一定时当单缝宽度一定时，波长越长波长越长，衍射现象越明显衍射现象越明显，即光偏离直线传播的路即光偏离直线传播的路 径越远径越远，条纹间距也越大条纹间距也越大，A、C 正确正确；当光的波长一定时当光的波长一定时，单缝宽度越小单缝宽度越小，衍射现象衍射现象 越明显越明显，条纹间距越大
9、条纹间距越大，B 错误错误；光的波长一定光的波长一定、单缝宽度也一定时单缝宽度也一定时，增大单缝到屏的增大单缝到屏的 距离距离，衍射条纹间距也会变宽衍射条纹间距也会变宽，D 正确正确 3(多选多选)对于光的偏振对于光的偏振，下列说法正确的是下列说法正确的是() A自然光通过偏振片后成为偏振光自然光通过偏振片后成为偏振光 B偏振光不能再通过偏振片偏振光不能再通过偏振片 C如果偏振片的透振方向与偏振光的振动方向垂直如果偏振片的透振方向与偏振光的振动方向垂直， ，偏振光不能透过偏振片偏振光不能透过偏振片 D偏振现象表明光是横波偏振现象表明光是横波 ACD自然光透过偏振片后的光振动方向只沿着偏振片的透
10、振方向自然光透过偏振片后的光振动方向只沿着偏振片的透振方向，故自然光透故自然光透 过偏振片后变为偏振光过偏振片后变为偏振光A 选项正确选项正确；只要偏振光的振动方向与偏振片的透振方向不垂只要偏振光的振动方向与偏振片的透振方向不垂 直就能通过偏振片直就能通过偏振片，当两者方向平行时当两者方向平行时，透射光强度最大透射光强度最大，B 选项错误选项错误；当两者方向垂当两者方向垂 直时直时，偏振光将不能通过偏振片偏振光将不能通过偏振片，故故 C 选项正确；偏振现象表明光是横波选项正确；偏振现象表明光是横波，D 选项正选项正 确确 光的衍射光的衍射 使太阳光垂直照射到一块遮光板上使太阳光垂直照射到一块遮
11、光板上，板上有可以自由收缩的正方形孔板上有可以自由收缩的正方形孔，孔的后面放孔的后面放 置一个光屏置一个光屏，在正方形孔逐渐变小直到闭合的过程中在正方形孔逐渐变小直到闭合的过程中，猜一猜光屏上依次可以看到的不猜一猜光屏上依次可以看到的不 同现象同现象 提示提示：正方形孔较大时看到正方形光斑正方形孔较大时看到正方形光斑，孔逐渐减小看到的屏上的正方形光斑由大孔逐渐减小看到的屏上的正方形光斑由大 到小到小，孔再减小看到圆形光斑孔再减小看到圆形光斑，孔小到一定程度看到明暗相间的彩色条纹孔小到一定程度看到明暗相间的彩色条纹，孔闭合后屏孔闭合后屏 上什么也看不到上什么也看不到 1产生明显衍射的条件产生明显
12、衍射的条件 障碍物的尺寸可以跟光的波长相近或比光的波长还要小时能产生明显的衍射障碍物的尺寸可以跟光的波长相近或比光的波长还要小时能产生明显的衍射 对同对同 样的障碍物样的障碍物，波长越长的光波长越长的光，衍射现象越明显衍射现象越明显；对某种波长的光对某种波长的光，障碍物越小障碍物越小，衍射现衍射现 象越明显象越明显由于波长越长由于波长越长，衍射性越好衍射性越好，所以观察到声波的衍射现象就比观察到光波的所以观察到声波的衍射现象就比观察到光波的 衍射现象容易得多衍射现象容易得多 2三种不同的衍射现象及特点三种不同的衍射现象及特点 (1)单缝衍射单缝衍射 现象现象：如图所示如图所示，点光源点光源 S
13、 发出的光经过单缝后照射到光屏上发出的光经过单缝后照射到光屏上，若缝较宽若缝较宽，则光则光 沿直线传播沿直线传播，传播到光屏上的传播到光屏上的 AB 区域区域；若缝足够窄若缝足够窄，则光不再沿直线传播而是传到几则光不再沿直线传播而是传到几 何阴影区何阴影区，在在 AA、BB区出现亮暗相间的条纹区出现亮暗相间的条纹，即发生了衍射现象即发生了衍射现象 单缝衍射图样的四个特点：单缝衍射图样的四个特点： a中央条纹亮而宽；中央条纹亮而宽； b两侧亮条纹具有对称性两侧亮条纹具有对称性，亮条纹宽度逐渐变窄亮条纹宽度逐渐变窄，亮度逐渐减弱；亮度逐渐减弱； c波长一定时波长一定时，单缝窄的中央条纹宽单缝窄的中
14、央条纹宽，条纹间距大条纹间距大，单缝不变时单缝不变时，光波波长大的光波波长大的 中央条纹宽中央条纹宽，条纹间距大；条纹间距大； d白光的单缝衍射条纹中央为白色亮条纹白光的单缝衍射条纹中央为白色亮条纹，两侧为彩色条纹两侧为彩色条纹，且外侧呈红色且外侧呈红色，靠靠 近白色亮条纹的内侧为紫色近白色亮条纹的内侧为紫色 (2)圆孔衍射圆孔衍射 现象现象：圆孔衍射如图甲所示圆孔衍射如图甲所示，当挡板当挡板 AB 上的圆孔较大时上的圆孔较大时，光屏上出现如图乙光屏上出现如图乙中中 a 所示的情形所示的情形，光沿直线传播光沿直线传播，无明显衍射现象发生；当挡板无明显衍射现象发生；当挡板 AB 上的圆孔很小时上
15、的圆孔很小时，光光 屏上出现如图乙中屏上出现如图乙中 b 所示的衍射图样所示的衍射图样，出现亮出现亮、暗相间的圆环暗相间的圆环 甲甲 乙乙 圆孔衍射图样的两个特点圆孔衍射图样的两个特点 单色光的圆孔衍射图样中央亮圆的亮度大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外面是明暗相间的不等距的圆环越向越向 外外，亮环亮度越低亮环亮度越低 白光的圆孔衍射图样中央亮圆为白色白光的圆孔衍射图样中央亮圆为白色，周围是彩色圆环周围是彩色圆环 (3)泊松亮斑泊松亮斑障碍物的衍射现象障碍物的衍射现象 现象现象：各种不同形状的障碍物也能使光发生衍射各种不同形状的障碍物也能使光发生衍射，使影的
16、轮廓模糊不清使影的轮廓模糊不清若在单若在单 色光传播途中色光传播途中，放一个较小的圆形障碍物放一个较小的圆形障碍物，会发现在阴影中心有一个亮斑会发现在阴影中心有一个亮斑，这就是著名这就是著名 的泊松亮斑的泊松亮斑，如图乙中如图乙中 c 所示所示 障碍物的衍射图样的特点障碍物的衍射图样的特点 圆形阴影中心有一亮斑圆形阴影中心有一亮斑，圆板阴影的边缘是模糊的圆板阴影的边缘是模糊的，在阴影外还有不等间距的明暗在阴影外还有不等间距的明暗 相间的圆环相间的圆环与小孔衍射图样有明显区别与小孔衍射图样有明显区别 【例【例 1】(多选多选)对于光的衍射现象对于光的衍射现象，下列说法正确的是下列说法正确的是()
17、 A只有障碍物或孔的尺寸可以跟光波波长相比只有障碍物或孔的尺寸可以跟光波波长相比，甚至比波长还要小的时候甚至比波长还要小的时候，才能才能 产生明显的衍射现象产生明显的衍射现象 B衍射现象是光特有的现象衍射现象是光特有的现象，只有光才会发生衍射只有光才会发生衍射 C光的衍射现象否定了光沿直线传播的结论光的衍射现象否定了光沿直线传播的结论 D光的衍射现象说明了光具有波动性光的衍射现象说明了光具有波动性 思路点拨：思路点拨：通过衍射现象可知光具有波动性通过衍射现象可知光具有波动性 AD光的干涉现象和衍射现象无疑说明了光具有波动性光的干涉现象和衍射现象无疑说明了光具有波动性，在障碍物的尺寸可以跟在障碍
18、物的尺寸可以跟 光的波长相比光的波长相比，甚至比光的波长还小的时候甚至比光的波长还小的时候，衍射现象比较明显衍射现象比较明显，只有在光的波长比障只有在光的波长比障 碍物的尺寸小的情况下碍物的尺寸小的情况下，光才可以看成是沿直线传播的光才可以看成是沿直线传播的，所以光的衍射现象和光沿直线所以光的衍射现象和光沿直线 传播是不矛盾的传播是不矛盾的，它们是光在不同条件下产生的两种现象它们是光在不同条件下产生的两种现象，衍射现象是波特有的现象衍射现象是波特有的现象， 故正确的选项是故正确的选项是 A、D. 对衍射现象的理解对衍射现象的理解 (1)衍射现象是否明显方面：入射光波长越大衍射现象是否明显方面：
19、入射光波长越大，障碍物障碍物、小孔和狭缝的尺寸越小小孔和狭缝的尺寸越小， 衍射现象越明显衍射现象越明显 (2)衍射条纹的亮度方面：小孔和狭缝的尺寸越小衍射条纹的亮度方面：小孔和狭缝的尺寸越小，衍射条纹的亮度越小衍射条纹的亮度越小 跟跟进训练进训练 1用单色光分别通过小圆盘与小圆孔做衍射实验时用单色光分别通过小圆盘与小圆孔做衍射实验时，在光屏上得到衍射图样在光屏上得到衍射图样，它它 们的特点是们的特点是() A用前者做实验时中央是暗的用前者做实验时中央是暗的，用后者做实验时中央是亮的用后者做实验时中央是亮的 B用前者做实验时中央是亮的用前者做实验时中央是亮的，用后者做实验时中央是暗的用后者做实验
20、时中央是暗的 C中央均为亮点的同心圆形条纹中央均为亮点的同心圆形条纹 D中央均为暗点的同心圆形条纹中央均为暗点的同心圆形条纹 C前者为障碍物小圆盘的衍射前者为障碍物小圆盘的衍射，障碍物后的阴影中央是一个亮斑障碍物后的阴影中央是一个亮斑，这就是著名的这就是著名的 泊松亮斑泊松亮斑，是光绕过盘的边缘后在中央叠加后形成的是光绕过盘的边缘后在中央叠加后形成的，在亮斑的周围有一个大的影区在亮斑的周围有一个大的影区， 在影区的边沿有明暗相间的圆环在影区的边沿有明暗相间的圆环圆孔衍射形成的图样是明暗相间的同心圆环圆孔衍射形成的图样是明暗相间的同心圆环，中央是中央是 明亮的明亮的 单缝衍射和双缝干涉的比较单缝
21、衍射和双缝干涉的比较 单缝衍射与双缝干涉的比较单缝衍射与双缝干涉的比较 名称名称 项目项目 单缝衍射单缝衍射双缝干涉双缝干涉 不不 同同 点点 产生条件产生条件 只要狭缝足够小只要狭缝足够小，任何光都能发任何光都能发 生生 频率相同的两列光波相遇叠加频率相同的两列光波相遇叠加 条纹宽度条纹宽度条纹宽度不等条纹宽度不等，中央最宽中央最宽条纹宽度相等条纹宽度相等 条纹间距条纹间距各相邻条纹间距不等各相邻条纹间距不等各相邻条纹等间距各相邻条纹等间距 亮度亮度中央条纹最亮中央条纹最亮，两边变暗两边变暗条纹清晰条纹清晰，亮度基本相等亮度基本相等 相相 同同 点点 成因成因都有明暗相间的条纹都有明暗相间的
22、条纹，条纹都是光波叠加时加强或削弱的结果条纹都是光波叠加时加强或削弱的结果 意义意义都是波特有的现象都是波特有的现象，表明光是一种波表明光是一种波 【例【例 2】(多选多选)如图所示的四种明暗相间的条纹如图所示的四种明暗相间的条纹，是红光是红光、紫光分别通过同一个紫光分别通过同一个 双缝干涉仪形成的干涉图样和通过同一个单缝形成的衍射图样双缝干涉仪形成的干涉图样和通过同一个单缝形成的衍射图样 图中黑色部分代表亮条图中黑色部分代表亮条 纹纹，下列四幅图中由红光形成的图样是下列四幅图中由红光形成的图样是() AD双缝干涉的图样是明暗相间的干涉条纹双缝干涉的图样是明暗相间的干涉条纹， 所有条纹宽度相同
23、且等间距所有条纹宽度相同且等间距， 故故 A、 C 是双缝干涉图样是双缝干涉图样，根据双缝干涉条纹间距根据双缝干涉条纹间距xL d可知波长 可知波长越大越大，x 越大越大，故故 A 选选 项是红光的干涉图样项是红光的干涉图样，C 选项是紫光的干涉图样选项是紫光的干涉图样；单缝衍射条纹中间明亮且宽度大单缝衍射条纹中间明亮且宽度大，越越 向两侧宽度越小越暗向两侧宽度越小越暗，且波长越大且波长越大，中央亮条纹就越宽中央亮条纹就越宽，故故 B 选项是紫光单缝衍射图选项是紫光单缝衍射图 样样，D 选项为红光单缝衍射图样选项为红光单缝衍射图样综上所述综上所述，选项选项 A、D 是红光形成的图样是红光形成的
24、图样 区分双缝干涉条纹与单缝衍射条纹的方法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；条纹间的距离也是相等的； 而单缝衍射的条纹而单缝衍射的条纹，中央亮条纹最宽中央亮条纹最宽，两侧的条纹变窄两侧的条纹变窄. 2 根据亮条纹的亮度区分：双缝干涉条纹根据亮条纹的亮度区分：双缝干涉条纹，从中央亮纹往两侧亮度变化很小；而从中央亮纹往两侧亮度变化很小；而 单缝衍射条纹中央亮纹最亮单缝衍射条纹中央亮纹最亮，两侧的亮纹逐渐变暗两侧的亮纹逐渐变暗. 跟跟进训练进训练 2 如图甲如图甲、 乙所示乙所示，
25、是单色光通过窄缝后形成明暗相间的两种条纹图样是单色光通过窄缝后形成明暗相间的两种条纹图样 _ 为单缝衍射的图样为单缝衍射的图样，_为双缝干涉的图样为双缝干涉的图样 解析解析甲图中的条纹宽度不等甲图中的条纹宽度不等，中央宽中央宽，两侧窄两侧窄，应为单缝衍射图样应为单缝衍射图样乙图中的乙图中的 条纹等宽等距条纹等宽等距，应为双缝干涉图样应为双缝干涉图样 【答案】【答案】甲甲乙乙 光的偏振光的偏振 1.横波横波、纵波的判断方法纵波的判断方法 直接看质点的振动方向与传播方向的关系直接看质点的振动方向与传播方向的关系若互相垂直为横波若互相垂直为横波；若在同一直线上为若在同一直线上为 纵波纵波这种方法适用
26、于看得见质点振动方向的机械波这种方法适用于看得见质点振动方向的机械波 2偏振片偏振片 偏振片由特定的材料制成偏振片由特定的材料制成，每个偏振片都有一个特定的方向每个偏振片都有一个特定的方向，只有沿着这个方向振只有沿着这个方向振 动的光波才能完全通过偏振片动的光波才能完全通过偏振片，这个方向叫作透振方向这个方向叫作透振方向偏振片对光波的作用就像狭缝偏振片对光波的作用就像狭缝 对机械波的作用一样对机械波的作用一样 3自然光和偏振光的比较自然光和偏振光的比较 自然光自然光偏振光偏振光 成因成因 从光源从光源(如太阳如太阳、 电灯等电灯等)直接发直接发 出的光出的光 自然光通过偏振片后就变成了偏振光自
27、然光通过偏振片后就变成了偏振光， 反射光反射光、折射光均为偏振光折射光均为偏振光 振动方向振动方向在垂直于传播方向的平面内在垂直于传播方向的平面内，在垂直于传播方向的平面内在垂直于传播方向的平面内，并且只有并且只有 沿着各个方向振动沿着各个方向振动一个振动方向一个振动方向 经偏振片经偏振片 后现象比后现象比 较较 如上图所示如上图所示，通过偏振片后通过偏振片后， 自然光就变成了偏振光自然光就变成了偏振光，转动转动 偏振片偏振片，偏振光的亮度不变偏振光的亮度不变， 但偏振方向随之变化但偏振方向随之变化 如上图所示如上图所示，偏振光经偏振片后偏振光经偏振片后，若偏若偏 振方向与透振方向平行振方向与
28、透振方向平行，屏亮屏亮；若垂直若垂直， 则屏暗；若介于两者之间则屏暗；若介于两者之间，则屏上亮度则屏上亮度 介于两者之间并随偏振方向与透振方向介于两者之间并随偏振方向与透振方向 夹角的增大而变暗夹角的增大而变暗 【例【例 3】(多选多选)在垂直于太阳光的传播方向前后放置两个偏振片在垂直于太阳光的传播方向前后放置两个偏振片 P 和和 Q，在在 Q 的的 后边放上光屏后边放上光屏，如图所示如图所示，则下列说法不正确的是则下列说法不正确的是() AQ 不动不动，旋转偏振片旋转偏振片 P，屏上光的亮度不变屏上光的亮度不变 BQ 不动不动，旋转偏振片旋转偏振片 P，屏上光的亮度时强时弱屏上光的亮度时强时
29、弱 CP 不动不动，旋转偏振片旋转偏振片 Q，屏上光的亮度不变屏上光的亮度不变 DP 不动不动，旋转偏振片旋转偏振片 Q，屏上光的亮度时强时弱屏上光的亮度时强时弱 ACP 是起偏器是起偏器，它的作用是把太阳光它的作用是把太阳光(自然光自然光)转变为偏振光转变为偏振光，该偏振光的振动该偏振光的振动 方向与方向与 P 的透振方向一致的透振方向一致，所以当所以当 Q 与与 P 的透振方向平行时的透振方向平行时，通过通过 Q 的光强最大；的光强最大；当当 Q 与与 P 的透振方向垂直时通过的透振方向垂直时通过 Q 的光强最小的光强最小，即无论旋转即无论旋转 P 或 或 Q，屏上的光强都是时屏上的光强都
30、是时 强时弱强时弱，故选故选 AC. 对偏振光的理解对偏振光的理解 (1)自然光通过一个偏振片成为偏振光自然光通过一个偏振片成为偏振光，透射光的偏振方向与偏振片的放置有关透射光的偏振方向与偏振片的放置有关， 但光的强度与偏振片的方向无关但光的强度与偏振片的方向无关 (2)偏振光通过偏振片时偏振光通过偏振片时，透光的强度与偏振方向和偏振方向的夹角大小有关透光的强度与偏振方向和偏振方向的夹角大小有关 跟跟进训练进训练 3如图所示如图所示，白炽灯的右侧依次平行放置偏振片白炽灯的右侧依次平行放置偏振片 P 和 和 Q，A 点位于点位于 P、Q 之间之间，B 点位于点位于 Q 右侧右侧旋转偏振片旋转偏振
31、片 P，A、B 两点光的强度变化情况是两点光的强度变化情况是() AA、B 均不变均不变BA、B 均有变化均有变化 CA 不变不变，B 有变化有变化DA 有变化有变化，B 不变不变 C白炽灯光是自然光白炽灯光是自然光，包含各个方向的光包含各个方向的光，且各个方向的光强度相等且各个方向的光强度相等，所以旋转所以旋转 偏振片偏振片 P 时各方向透射光强度相同时各方向透射光强度相同，故故 A 点光的强度不变；白炽灯光经偏振片点光的强度不变；白炽灯光经偏振片 P 后为后为 偏振光偏振光，此时只有偏振片此时只有偏振片 Q 与与 P 的偏振方向一致时偏振光才能完全透过的偏振方向一致时偏振光才能完全透过 Q
32、，因此在旋因此在旋 转转 P 时时 B 点的光强有变化点的光强有变化，选项选项 C 正确正确 1物理观念：物理观念：光的衍射光的衍射、衍射条件衍射条件、光的偏振光的偏振 2科学思维：科学思维：比较法理解单缝衍射和双缝干涉比较法理解单缝衍射和双缝干涉 3科学探究：科学探究：探究产生明显衍射的条件探究产生明显衍射的条件 1(多选多选)对衍射现象的定性分析对衍射现象的定性分析，正确的是正确的是( ) A光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物发生传播的现象光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物发生传播的现象 B衍射条纹图样是光波相互叠加的结果衍射条纹图样是光波相互叠加的结果 C光的衍射现象为光的波动说提供了有
33、力的证据光的衍射现象为光的波动说提供了有力的证据 D光的衍射现象完全否定了光的直线传播结论光的衍射现象完全否定了光的直线传播结论 ABC衍射现象是波绕过障碍物发生传播的现象衍射现象是波绕过障碍物发生传播的现象，衍射条纹是波的叠加的结果衍射条纹是波的叠加的结果， 干涉干涉、衍射是一切波所具有的特性衍射是一切波所具有的特性，所以选项所以选项 A、B、C 正确；光的直线传播只是近似正确；光的直线传播只是近似 的的，只有在光的波长比障碍物尺寸小得多的情况下只有在光的波长比障碍物尺寸小得多的情况下，光才被看作是沿直线传播的光才被看作是沿直线传播的，所以所以 光的衍射现象和直线传播是不矛盾的光的衍射现象和
34、直线传播是不矛盾的，所以选项所以选项 D 错误错误 2(多选多选)关于自然光和偏振光关于自然光和偏振光，以下说法正确的是以下说法正确的是( ) A自然光包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光自然光包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，但是沿各个方向振动但是沿各个方向振动 的光波的强度可以不同的光波的强度可以不同 B偏振光是垂直于传播方向上偏振光是垂直于传播方向上，只沿着某一特定方向振动的光只沿着某一特定方向振动的光 C自然光透过一个偏振片后就成为偏振光自然光透过一个偏振片后就成为偏振光，偏振光经过一个偏振片后又还原为自 偏振光经过一个偏振片后又还原为自 然光然光 D太阳太阳、电灯等普
35、通光源发出的光都是自然光电灯等普通光源发出的光都是自然光 BD自然光沿各振动方向的光波的强度相同自然光沿各振动方向的光波的强度相同，A 错误错误；偏振光在垂直于传播方向偏振光在垂直于传播方向 上上，只沿某一特定方向振动只沿某一特定方向振动，B 正确正确；自然光透过偏振片后成为偏振光自然光透过偏振片后成为偏振光，偏振光透过偏偏振光透过偏 振片后不能还原为自然光振片后不能还原为自然光，C 错误错误；太阳太阳、电灯等普通光源发出的是自然光电灯等普通光源发出的是自然光，D 正确正确 3(多选多选)下列情况中能产生明显衍射现象的是下列情况中能产生明显衍射现象的是( ) A光的波长比孔或障碍物的尺寸大得多
36、光的波长比孔或障碍物的尺寸大得多 B光的波长与孔或障碍物的尺寸可相比光的波长与孔或障碍物的尺寸可相比 C光的波长等于孔或障碍物的尺寸大小光的波长等于孔或障碍物的尺寸大小 D光的波长比孔或障碍物的尺寸小得多光的波长比孔或障碍物的尺寸小得多 E用红光做实验时未观察到明显的衍射现象用红光做实验时未观察到明显的衍射现象，现用绿光替代红光做实验现用绿光替代红光做实验 ABC发生明显衍射的条件是障碍物发生明显衍射的条件是障碍物、缝缝、孔的尺寸与光的波长差不多或更小孔的尺寸与光的波长差不多或更小 4(多选多选)如图所示如图所示，电灯电灯 S 发出的光先后经过偏振片发出的光先后经过偏振片 A 和和 B，人眼在
37、人眼在 P 处迎着入处迎着入 射光方向射光方向，看不到光亮看不到光亮，则则() A图中图中 a 光为偏振光光为偏振光 B图中图中 b 光为偏振光光为偏振光 C以以 SP 为轴将为轴将 B 转过转过 180后后，在在 P 处将看到光亮处将看到光亮 D以以 SP 为轴将为轴将 B 转过转过 90后后，在在 P 处将看到光亮处将看到光亮 E以以 SP 为轴将为轴将 A 转过转过 90后后，在在 P 处将看到光亮处将看到光亮 BDE该题考查了对自然光该题考查了对自然光、偏振光的特点的认识偏振光的特点的认识自然光沿各个方向的振动是自然光沿各个方向的振动是 均匀分布的均匀分布的，通过偏振片后通过偏振片后，
38、透射光是只沿着某一特定方向振动的光透射光是只沿着某一特定方向振动的光从电灯直接发出从电灯直接发出 的光为自然光的光为自然光，则则 A 错错；它通过偏振片它通过偏振片 A 后后，变为偏振光变为偏振光，则则 B 对对；设通过设通过 A 的光沿的光沿 竖直方向振动竖直方向振动，当偏振片当偏振片 B 只能通过沿水平方向振动的偏振光时只能通过沿水平方向振动的偏振光时，则则 P 点无光亮点无光亮，将将 B 转过转过 180后后，P 处仍无光亮处仍无光亮，即即 C 错错；若将若将 B 转过转过 90，则该偏振片将变为能通过竖直则该偏振片将变为能通过竖直 方向上振动的光的偏振片方向上振动的光的偏振片，则偏振光
39、能通过则偏振光能通过 B，即在即在 P 处有光亮处有光亮，D 对；同理可知对；同理可知 E 对对 5 思维拓展思维拓展情境情境： 奶粉的碳水化合物奶粉的碳水化合物(糖 糖)含量是一个重要指标含量是一个重要指标， 可以用可以用“旋光法旋光法” 来测量糖溶液的浓度来测量糖溶液的浓度，从而鉴定含糖量从而鉴定含糖量，偏振光通过糖的水溶液后偏振光通过糖的水溶液后，偏振方向会相对于偏振方向会相对于 传播方向向左或右旋转一个角度传播方向向左或右旋转一个角度，这一角度这一角度称为称为“旋光度旋光度”，的值只与糖溶液的浓的值只与糖溶液的浓 度有关度有关将将的测量值与标准值相比较的测量值与标准值相比较，就能确定被
40、测样品中的含糖量就能确定被测样品中的含糖量如图所示如图所示S 是自然光源是自然光源，A、B 是偏振片是偏振片，转动转动 B，使到达使到达 O 处的光最强处的光最强，然后将被测样品然后将被测样品 P 置置于于 A、B 之间之间 问题：问题：(1)当被测样品当被测样品 P 置于置于 A、B 之间后到达之间后到达 O 处光的强度怎样变化？处光的强度怎样变化？ (2)要想使要想使 O 处光强度最大处光强度最大，偏振片偏振片 A 或或 B 应怎样转动？应怎样转动？ 解析解析(1)自然光通过偏振片后得到垂直于光的传播方向与偏振片的透振方向平自然光通过偏振片后得到垂直于光的传播方向与偏振片的透振方向平 行的偏振光行的偏振光，该偏振光经被测样品后该偏振光经被测样品后，其偏振方向发生了偏转其偏振方向发生了偏转，即相对于光的传播方向即相对于光的传播方向 向左或向右旋转一个角度向左或向右旋转一个角度，到达到达 B 的光的偏振方向与的光的偏振方向与 B 的透振方向不完全一致的透振方向不完全一致，故故 O 处光的强度会明显减弱处光的强度会明显减弱(2)将将 A 或或 B 转动一个最小角度转动一个最小角度，使到达使到达 B 的光的偏振方向的光的偏振方向 与与 B 的透振方向一致的透振方向一致，此时此时 O 处光强最大处光强最大 答案答案见解析见解析
