光的衍射 光的偏振
[探新知·基础练]
1.衍射现象
光通过很窄的缝或很小的孔时,光没有沿直线传播,而是绕过缝或孔的边缘传播到相当宽的地方的现象。
2.衍射条纹特点
衍射条纹是一些明暗相间的条纹,中央条纹最宽、最亮,离中央条纹越远,亮条纹的宽度越小,亮度越低。
[辨是非](对的划“√”,错的划“×”)
1.一切光都会发生衍射。(√)
2.单缝衍射中,中央条纹亮而宽。(√)
3.阳光下茂密的树荫中地面上的圆形亮斑是光的衍射形成的。(×)
[释疑难·对点练]
1.单缝衍射图样的特点
(1)中央条纹亮而宽。
(2)两侧亮条纹具有对称性,亮条纹宽度逐渐变窄,亮度逐渐减弱。
(3)波长一定时,单缝窄的中央条纹宽,各条纹间距大;单缝不变时,波长大的中央条纹宽,各条纹间距大。
(4)白光的单缝衍射条纹是中央为白色亮条纹,两侧为彩色条纹,且外侧呈红色,靠近白色亮条纹的内侧为紫色。
2.圆孔衍射
(1)圆孔衍射:
如图甲所示,当挡板AB上的圆孔较大时,光屏上出现图乙所示的圆形亮斑(光的直线传播);减小圆孔,光屏上出现光源的像(小孔成像);当圆孔很小时,光屏上出现图丙所示的亮、暗相间的圆环(衍射图样)。
(2)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.圆板衍射
(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。
(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。
(3)圆板衍射图样中的亮环或暗环间的距离随着半径的增大而减小。
[试身手]
1.(多选)下列说法正确的是( )
A.当光的波长比圆孔的直径大时,可以产生明显的衍射现象
B.衍射现象的研究表明“光沿直线传播”只是一种近似规律
C.用平行的单色光垂直照射不透明的小圆板,在圆板的后面发现圆板阴影中心处有一亮斑,这是光的干涉现象
D.用平行的单色光垂直照射一个刀片,发现屏上刀片的阴影的边缘模糊不清,这是光的衍射现象
解析:选ABD 当波长比障碍物的尺寸大或相差不多时,可以产生明显衍射现象,A正确;光沿直线传播是一种近似规律,B正确;泊松亮斑、刀片阴影边缘模糊都是光的衍射现象,C错误,D正确。
[探新知·基础练]
1.横波与纵波的特点
横波中各点的振动方向总与波的传播方向垂直。纵波中,各点的振动方向总与波的传播方向在同一直线上。横波有偏振现象。
2.自然光和偏振光
(1)自然光:太阳、电灯等普通光源发出的光,包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光,沿着各个方向振动的光波的强度都相同。
(2)偏振光:在垂直于传播方向的平面上,只沿着某个特定的方向振动的光。