名名 师师 解解 疑疑分分 类类 例例 析析自自 主主 学学 习习3光的衍射与偏振光的衍射与偏振4激光激光名名 师师 解解 疑疑分分 类类 例例 析析自自 主主 学学 习习名名 师师 解解 疑疑分分 类类 例例 析析自自 主主 学学 习习1知道光通知道光通过过狭狭缝缝和和圆圆孔的衍射孔的衍射现现象象2知道知道观观察到明察到明显显衍射的条件衍射的条件3知知道道振振动动中中的的偏偏振振现现象象，了了解解什什么么是是偏偏振振现现象象，知知道道偏偏振振是是横横波的特点波的特点4知知道道偏偏振振光光和和自自然然光光的的区区别别，知知道道偏偏振振光光在在实实际际生生活活中中的的应应用用5了解激光的特点及其了解激光的特点及其应应用，知道激光和自然光的区用，知道激光和自然光的区别别名名 师师 解解 疑疑分分 类类 例例 析析自自 主主 学学 习习一、光的衍射一、光的衍射光的衍射现象光的衍射现象光光在在遇遇到到障障碍碍物物时时，偏偏离离 传传播播方方向向而而照照射射到到阴阴影影区区域域的的现现象叫做光的衍射象叫做光的衍射光的衍射光的衍射现现象象进进一步一步证证明光是一种波明光是一种波直线直线名名 师师 解解 疑疑分分 类类 例例 析析自自 主主 学学 习习衍射图样衍射图样(1)单单缝缝衍衍射射：中中央央为为 条条纹纹，向向两两侧侧有有明明暗暗相相间间的的条条纹纹，但但间间距距和和亮亮度度不不同同白白光光衍衍射射时时，中中央央仍仍为为白白光光，最最靠靠近近中中央央的的是是紫紫光，最光，最远远离中央的是离中央的是红红光光(2)圆圆孔衍射：明暗相孔衍射：明暗相间间的的 圆环圆环(3)泊松亮斑：光照射到一个半径很小的泊松亮斑：光照射到一个半径很小的圆圆板后，在板后，在圆圆板的阴板的阴影影 出出现现的亮斑的亮斑亮亮不等距不等距中心中心名名 师师 解解 疑疑分分 类类 例例 析析自自 主主 学学 习习二、光的偏振二、光的偏振1光光的偏振的偏振现现象：在垂直于象：在垂直于传传播方向的平面上，光只沿着播方向的平面上，光只沿着 振振动动的的现现象象2偏偏振振光光：在在跟跟光光传传播播方方向向垂垂直直的的平平面面内内，光光振振动动在在某某一一方方向向较较强强而在另一些方向振而在另一些方向振动动 的光即的光即为为偏振光偏振光3自自然然光光：太太阳阳、电电灯灯等等普普通通光光源源直直接接发发出出的的光光，包包含含垂垂直直于于传传播播方方向向上上 的的光光，而而且且沿沿各各个个方方向向振振动动的的光光波波的的强强度度 ，这这种光叫自然光种光叫自然光4光的偏振光的偏振现现象象证证明光是明光是 波波某个特定方向某个特定方向较弱较弱沿一切方向振动沿一切方向振动都相同都相同横横名名 师师 解解 疑疑分分 类类 例例 析析自自 主主 学学 习习三、激光具有的特点三、激光具有的特点强度大强度大强强度度可可达达1017 W/cm2，用用于于热热核核反反应应实实验验的的激激光光器器的的脉脉冲冲平平均均功率已达功率已达1014 W，可，可产产生生108 K K的高温的高温方向性好方向性好激激光光光光束束的的发发散散角角在在毫毫弧弧度度数数量量级级，由由氦氦氖氖激激光光器器发发射射到到3.8105 km的的月月球球上上的的激激光光束束，其其光光照照面面直直径径也也只只有有2 km左左右右名名 师师 解解 疑疑分分 类类 例例 析析自自 主主 学学 习习单色性好单色性好比比普通光源中普通光源中单单色性最好的氦灯的色性最好的氦灯的单单色性提高四五个数量色性提高四五个数量级级相干性好相干性好一一束束激激光光的的频频率率相相同同，振振动动情情况况完完全全相相同同，是是最最好好的的相相干干光光，从而能使我从而能使我们较们较好的研究光的干涉和衍射好的研究光的干涉和衍射覆盖波段宽而且可调谐覆盖波段宽而且可调谐可可获获得以得以X射射线线到到远红远红外波段的激光，并可外波段的激光，并可调谐调谐和和调调制制名名 师师 解解 疑疑分分 类类 例例 析析自自 主主 学学 习习四、激光的应用四、激光的应用激激光加工光加工激光全息照相激光全息照相激光检测激光检测激光通信激光通信激光医学激光医学激光照排激光照排光盘的写入光盘的写入、读出读出名名 师师 解解 疑疑分分 类类 例例 析析自自 主主 学学 习习一、光的衍射一、光的衍射对对“光沿直线传播的理解光沿直线传播的理解”光光的直的直线传线传播是一种近似的播是一种近似的规规律，可从以下两个方面去理解：律，可从以下两个方面去理解：(1)多多数数情情况况下下，光光照照到到较较大大的的障障碍碍物物或或小小孔孔上上时时是是按按沿沿直直线线传传播播的的规规律律传传播播的的，在在它它们们的的后后面面留留下下阴阴影影或或光光斑斑如如果果障障碍碍物物、缝缝或或小小孔孔都都小小到到与与照照射射光光的的波波长长差差不不多多(或或更更小小)，光光就就表表现现出出明明显显的的衍衍射射现现象象，在在它它们们的的后后面面形形成成泊泊松松亮亮斑斑、明明暗暗相相间间的的条条纹纹或或圆环圆环名名 师师 解解 疑疑分分 类类 例例 析析自自 主主 学学 习习(2)光是一种波，衍射是它基本的光是一种波，衍射是它基本的传传播方式，但在一般情况下，由播方式，但在一般情况下，由于障碍物都比于障碍物都比较较大大(比起光的波比起光的波长长来来说说)，衍射，衍射现现象很不明象很不明显显，光的，光的传传播可近似地看作是沿直播可近似地看作是沿直线传线传播所以，光的直播所以，光的直线传线传播只是近似播只是近似规规律律名名 师师 解解 疑疑分分 类类 例例 析析自自 主主 学学 习习三种衍射现象和图样特征三种衍射现象和图样特征(1)单单缝缝衍射衍射中中央央条条纹纹最最亮亮、越越向向两两边边越越暗暗，条条纹纹间间距距不不等等，越越靠靠外外，条条纹纹间间距越小距越小缝缝变变窄窄，通通过过的的光光变变少少，而而光光分分布布的的范范围围更更宽宽，所所以以亮亮纹纹的的亮亮度降低度降低中中央央亮亮条条纹纹的的宽宽度度及及条条纹纹间间距距跟跟入入射射光光的的波波长长及及单单缝缝宽宽度度有有关关入入射射光光波波长长越越长长，单单缝缝越越窄窄，中中央央亮亮条条纹纹的的宽宽度度及及条条纹纹间间距距就就越大越大名名 师师 解解 疑疑分分 类类 例例 析析自自 主主 学学 习习用用白白光光做做单单缝缝衍衍射射时时，中中央央亮亮条条纹纹是是白白色色的的，两两边边是是彩彩色色条条纹纹，中央亮条中央亮条纹纹仍然最仍然最宽宽最亮最亮(2)圆圆孔衍射孔衍射中中央央是是大大且且亮亮的的圆圆形形亮亮斑斑，周周围围分分布布着着明明暗暗相相间间的的同同心心圆圆环环，且越靠外，且越靠外，圆圆形亮条形亮条纹纹的亮度越弱，的亮度越弱，宽宽度越小度越小圆圆孔越小，中央亮斑的直径越大，同孔越小，中央亮斑的直径越大，同时时亮度越弱亮度越弱用用不不同同色色光光照照射射圆圆孔孔时时，得得到到的的衍衍射射图图样样的的大大小小和和位位置置不不同同，波波长长越越长长，中央，中央圆圆形亮斑的直径越大形亮斑的直径越大白白光光的的圆圆孔孔衍衍射射图图样样中中，中中央央是是大大且且亮亮的的白白色色光光斑斑，周周围围是是彩彩色同心色同心圆环圆环名名 师师 解解 疑疑分分 类类 例例 析析自自 主主 学学 习习(3)不透明的小不透明的小圆圆板衍射板衍射与与圆圆孔衍射孔衍射图样图样比比较较a均是明暗相均是明暗相间间的的圆圆形条形条纹纹，中心均有亮斑，中心均有亮斑b圆圆孔衍射孔衍射图样图样中心亮斑中心亮斑较较大，而泊松亮斑大，而泊松亮斑较较小小c圆圆孔孔衍衍射射图图样样中中亮亮环环或或暗暗环环间间距距随随半半径径增增大大而而增增大大，圆圆板板衍衍射射图样图样中亮中亮环环或暗或暗环间环间距随半径增大而减小距随半径增大而减小d圆圆孔孔衍衍射射图图样样的的外外侧侧是是黑黑暗暗的的，而而小小圆圆板板衍衍射射图图样样的的外外侧侧是是明明亮的亮的泊松亮斑泊松亮斑图样图样中的亮中的亮环环或暗或暗环间环间距随半径增大而减小距随半径增大而减小名名 师师 解解 疑疑分分 类类 例例 析析自自 主主 学学 习习 单缝衍射和双缝干涉有何异同？单缝衍射和双缝干涉有何异同？名称名称项项目目单缝单缝衍射衍射双双缝缝干涉干涉不同点不同点产产生生条件条件障碍物或孔的尺寸比波障碍物或孔的尺寸比波长长小或跟波小或跟波长长差不多差不多频频率、振率、振动动方向相方向相同，相位差恒定的两同，相位差恒定的两列光波相遇叠加列光波相遇叠加条条纹纹宽宽度度条条纹宽纹宽度不等，中央最度不等，中央最宽宽条条纹宽纹宽度相等度相等条条纹纹间间距距各相各相邻邻条条纹间纹间距不等，距不等，越靠外条越靠外条纹间纹间距越小距越小各相各相邻邻条条纹纹等等间间距距亮度亮度中央条中央条纹纹最亮，两最亮，两边变边变暗暗清晰条清晰条纹纹，亮度基本，亮度基本相等相等名名 师师 解解 疑疑分分 类类 例例 析析自自 主主 学学 习习相同点相同点成因成因干涉、衍射都有明暗相干涉、衍射都有明暗相间间的条的条纹纹，条，条纹纹都是光波都是光波叠加叠加时时加加强强或者削弱的或者削弱的结结果果意意义义干涉、衍射都是波特有的干涉、衍射都是波特有的现现象，表明光是一种波象，表明光是一种波名名 师师 解解 疑疑分分 类类 例例 析析自自 主主 学学 习习特别提醒特别提醒 衍射是一种普遍现象只是障碍物的尺寸比光的波长大衍射是一种普遍现象只是障碍物的尺寸比光的波长大得多时，衍射现象不明显，障碍物的尺寸可以跟光的波长相比，得多时，衍射现象不明显，障碍物的尺寸可以跟光的波长相比，甚至比光的波长还小的时候，衍射现象十分明显所以前面所说甚至比光的波长还小的时候，衍射现象十分明显所以前面所说的衍射产生条件应是产生明显衍射现象的条件的衍射产生条件应是产生明显衍射现象的条件名名 师师 解解 疑疑分分 类类 例例 析析自自 主主 学学 习习二、自然光与光的偏振二、自然光与光的偏振自然光自然光太太阳阳、电电灯灯等等普普通通光光源源发发出出的的光光，包包含含着着在在垂垂直直于于传传播播方方向向上上沿沿一一切切方方向向振振动动的的光光，而而且且沿沿各各个个方方向向振振动动的的光光波波的的强强度度都都相相同，同，这样这样的光称的光称为为自然光自然光从从普普通通光光源源直直接接发发出出的的自自然然光光是是无无数数偏偏振振光光的的无无规规则则集集合合，所所以直接以直接观观察察时时不能不能发现发现光光强强偏向哪一个方向偏向哪一个方向名名 师师 解解 疑疑分分 类类 例例 析析自自 主主 学学 习习如如图图5-3、4-1所示，普通光源所示，普通光源发发出的光出的光经过经过偏振片偏振片时时，后面的光，后面的光屏是明亮的，屏是明亮的，说说明光透明光透过过了偏振片，若了偏振片，若转动转动偏振片，光屏上亮度偏振片，光屏上亮度不不变变，说说明透光明透光强强度不度不变变，可知自然光沿各个方向振，可知自然光沿各个方向振动动的光波的光波强强度都相同度都相同图图5-3、4-1名名 师师 解解 疑疑分分 类类 例例 析析自自 主主 学学 习习偏振片是由特殊材料制成的，其偏振片是由特殊材料制成的，其“狭狭缝缝”用肉眼不能看用肉眼不能看见见，它只允，它只允许许振振动动方向与方向与“狭狭缝缝”平行的光波通平行的光波通过过通通过过偏振片后，自然光就偏振片后，自然光就变变成了成了线线偏振光偏振光名名 师师 解解 疑疑分分 类类 例例 析析自自 主主 学学 习习线偏振光线偏振光在在垂垂直直于于传传播播方方向向的的平平面面上上，只只沿沿着着某某个个特特定定的的方方向向振振动动的的光光称称线线偏振光偏振光如如经经过过偏偏振振片片后后的的自自然然光光是是线线偏偏振振光光，若若线线偏偏振振光光再再经经过过一一个个偏偏振振片片后后，情情况况会会怎怎样样呢呢？如如图图5-3、4-2甲甲所所示示，当当两两偏偏振振片片的的“狭狭缝缝”平平行行时时，光光屏屏上上仍仍有有亮亮光光透透射射光光的的强强度度最最大大但但是是，比比通通过过一一块块偏偏振振片片时时要要弱弱当当两两