光的衍射和偏振

光的衍射和偏振第一頁，共二十八頁，2022年，8月28日

光的干涉現(xiàn)象反映了光的波動性，而波動性的另一特征是波的衍射現(xiàn)象，光是否具有衍射現(xiàn)象呢？如果有衍射現(xiàn)象，為什么在日常生活中我們沒有觀察到光的衍射現(xiàn)象呢？水波、聲波都會發(fā)生衍射現(xiàn)象，它們發(fā)生衍射的現(xiàn)象特征是什么？第二頁，共二十八頁，2022年，8月28日

一切波都能發(fā)生衍射，通過衍射把能量傳到陰影區(qū)域，能夠發(fā)生明顯衍射的條件是障礙物或孔的尺寸跟波長差不多．

取一個不透光的屏，在它的中間裝上一個寬度可以調(diào)節(jié)的狹縫，用平行的單色光照射，在縫后適當距離處放一個像屏

．激光束調(diào)節(jié)狹縫寬窄像屏第三頁，共二十八頁，2022年，8月28日單縫衍射條紋的特征1、中央亮紋寬而亮．2、兩側(cè)條紋具有對稱性，亮紋較窄、較暗．第四頁，共二十八頁，2022年，8月28日觀察下列衍射圖樣，分析衍射規(guī)律：不同縫寬的單縫衍射不同色光的單縫衍射第五頁，共二十八頁，2022年，8月28日

1、波長一定時，單縫窄的中央條紋寬，各條紋間距大．

2、單縫不變時，光波波長的（紅光）中央亮紋越寬，條紋間隔越大．

3、白熾燈的單縫衍射條紋為中央亮，兩側(cè)為彩色條紋，且外側(cè)呈紅色，靠近光源的內(nèi)側(cè)為紫色．單縫衍射規(guī)律第六頁，共二十八頁，2022年，8月28日ABS

1、孔較大時——屏上出現(xiàn)清晰的光斑

2、孔較小時——屏上出現(xiàn)衍射花樣圓孔衍射第七頁，共二十八頁，2022年，8月28日

不只是狹縫和圓孔，各種不同形狀的物體都能使光發(fā)生衍射，以至使影的輪廓模糊不清，其原因是光通過物體的邊緣而發(fā)生衍射的結(jié)果．歷史上曾有一個著名的衍射圖樣——泊松亮斑．圓屏衍射圓孔衍射鋼針的衍射第八頁，共二十八頁，2022年，8月28日光的偏振2、光偏振的實驗演示1、機械波的偏振（2）橫波具有偏振現(xiàn)象，縱波不具有這樣的特性。這就是橫波與縱波的區(qū)別3、光具有偏振說明：(1)自然光通過一個偏振片(2)偏振光通過旋轉(zhuǎn)的檢偏器結(jié)論（1）橫波只沿著某一個特定的方向振動這種現(xiàn)象稱為波的偏振。旋轉(zhuǎn)偏振片P的過程中，透射光的強度不變。光強發(fā)生變化，兩片相垂直時透射光的強度最弱。光是一種橫波4、常見光的偏振現(xiàn)象及應(yīng)用（1）（2）課本P35(視頻演示)第九頁，共二十八頁，2022年，8月28日自然光：太陽、電燈等普通光源發(fā)出的光，包含著在垂直于傳播方向上沿一切方向振動的光，而且沿著各個方向振動的光波的強度都相同，這種光叫做自然光。偏振光：自然光通過偏振片時，只有振動方向跟偏振片的透射方向一致時的光波才能通過，也就是說，通過偏振片的光波，在垂直于傳播方向的平面上，只沿著一個特定的方向振動，這種光叫做偏振光。偏振片（也叫起偏器或檢偏器）：由特定的材料制成，它上面有一個特殊的方向（叫做透振方向），只有振動方向與透振方向平行的光波才能通過偏振片。第十頁，共二十八頁，2022年，8月28日（1）除了從光源（如太陽、電燈等）直接發(fā)出的光以外，通?？吹降慕^大多數(shù)是反射、折射光是偏振光。自然光射到兩種介質(zhì)的界面時，當反射光與折射光之間的夾角為900，反射光與反射光就都是偏振光，并且兩偏振方向互相垂直。例2：如何在拍攝時減弱反射光的干擾？例1：計算自然光從空氣射到折射率為4/3的水面時，當入射角為多大時使反射光和折射光均為偏振光？（假設(shè)光在玻璃中的折射率相同）答案：（見課本P34）析與解第十一頁，共二十八頁，2022年，8月28日.檢偏器線偏振光偏振片P明....自然光線偏振光.演示實驗（1）：自然光通過一個偏振片自然光第十二頁，共二十八頁，2022年，8月28日.偏振片P明....自然光線偏振光.演示實驗（1）：自然光通過一個偏振片自然光第十三頁，共二十八頁，2022年，8月28日.線偏振光偏振片P明....自然光線偏振光.演示實驗（1）：自然光通過一個偏振片自然光第十四頁，共二十八頁，2022年，8月28日.線偏振光偏振片P明....自然光線偏振光.演示實驗（1）：自然光通過一個偏振片自然光第十五頁，共二十八頁，2022年，8月28日.自然光線偏振光偏振片P明....自然光線偏振光.演示實驗（1）：自然光通過一個偏振片自然光第十六頁，共二十八頁，2022年，8月28日.檢偏器偏振片P明自然光線偏振光線偏振光....自然光線偏振光.演示實驗（1）：自然光通過一個偏振片現(xiàn)象：偏振片旋轉(zhuǎn)過程中透射光的強度不變第十七頁，共二十八頁，2022年，8月28日.....起偏器P檢偏器Q自然光線偏振光偏振片偏振片演示實驗（2）：偏振光通過旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強發(fā)生變化第十八頁，共二十八頁，2022年，8月28日.....起偏器P檢偏器Q自然光線偏振光演示實驗（2）：偏振光通過旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強發(fā)生變化第十九頁，共二十八頁，2022年，8月28日.....起偏器P檢偏器Q自然光線偏振光演示實驗（2）：偏振光通過旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強發(fā)生變化第二十頁，共二十八頁，2022年，8月28日.....起偏器P檢偏器Q自然光線偏振光演示實驗（2）：偏振光通過旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強發(fā)生變化第二十一頁，共二十八頁，2022年，8月28日.....起偏器P檢偏器Q自然光線偏振光演示實驗（2）：偏振光通過旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強發(fā)生變化第二十二頁，共二十八頁，2022年，8月28日.....起偏器P檢偏器Q自然光線偏振光演示實驗（2）：偏振光通過旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強發(fā)生變化第二十三頁，共二十八頁，2022年，8月28日.....起偏器P檢偏器Q自然光線偏振光演示實驗（2）：偏振光通過旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強發(fā)生變化第二十四頁，共二十八頁，2022年，8月28日.....起偏器P檢偏器Q自然光線偏振光兩偏振片的偏振化方向相互垂直光強為零演示實驗（2）：偏振光通過旋轉(zhuǎn)的檢偏器，光強發(fā)生變化第二十五頁，共二十八頁，2022年，8月28日····n1n2i··S··析與解：0第二十六頁，共二十八頁，2022年，8月28日例3：在楊氏干涉實驗裝置的雙縫后面各放置一個偏振片，若兩個偏振片的透振方向相互垂直，則（）A、光屏上仍有干涉條紋，但亮條紋的亮度減小B、光屏上仍有干涉條紋，但亮條紋的亮度增大C、干涉條紋消失，光屏上一片黑暗D、干涉條紋消失，但仍有光射到光屏上。C第二十七頁，共二十八頁，2022年，8月