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《選修3-4第十三章光第5、6節(jié)衍射、偏振與色散.doc》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、教育學(xué)科教師輔導(dǎo)講義課題光的衍射,偏振和色散現(xiàn)象教學(xué)目的(1)認(rèn)識(shí)光的衍射現(xiàn)象,使學(xué)生對(duì)光的波動(dòng)性有進(jìn)一步的了解;(2)了解光產(chǎn)生明顯衍射的條件,及衍射圖樣與波長(zhǎng)、縫寬的定性關(guān)系。(3)知道振動(dòng)中的偏振現(xiàn)象,知道只有橫波有偏振現(xiàn)象(4)了解偏振光和自然光的區(qū)別,知道日常見到的光多是偏振光,知道偏振光的一些應(yīng)用(5)通過光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波(6)通過觀察和實(shí)驗(yàn),知道白光由色光組成的(7)比較色光混合與顏料混合的不同現(xiàn)象,能夠解釋說明透明體和不透明體有不同顏色的原因教學(xué)內(nèi)容課前檢測(cè):1.證明了光是一種波,平行光通過檔板上狹縫,當(dāng)狹縫較時(shí),在屏上形成了與狹縫的亮條紋,當(dāng)狹
2、縫較時(shí),在屏上形成了亮度、寬度的亮條紋。2.光障礙物而傳播到區(qū)域的現(xiàn)象稱為光的衍現(xiàn)象,由于光波的,單縫衍射圖樣的中央亮條紋較、兩側(cè)的亮條紋較的明暗相間的條紋。3.由于白光中不同色光的不同,在衍射現(xiàn)象中會(huì)在不同的加強(qiáng)或削弱,故其條紋是。4.由于生活中障礙物的尺寸,我觀察到的是:光沿傳播,即衍射較弱;當(dāng)障礙物的尺寸與光波波長(zhǎng)或者比波長(zhǎng),發(fā)生了的衍射現(xiàn)象。5.大量實(shí)驗(yàn)表明:增加狹縫的個(gè)數(shù),衍射條紋的寬度將,亮度將,衍射光柵就是依據(jù)此原理制作的。6.復(fù)習(xí)橫波與縱波的概念,并舉例。橫波縱波7.偏振光8.自然光9.光波的和主要是由電場(chǎng)強(qiáng)度E引起的,因此將E的振動(dòng)稱為。10.光通過后
3、分解成、、、、、、、七色光的現(xiàn)象叫光的色散。說明太陽光(白光)是(單色光或復(fù)色光)11.物體的顏色:透明物體的顏色是由決定的。通過色光,呈現(xiàn)綠色;不透明的物體的顏色是由它決定的。反射紅光,呈現(xiàn)色。12.色光的三原色:顏料的三原色課前檢測(cè)答案:1.托馬斯·楊寬等大窄變低增大2.繞過較寬疊加寬窄3.波長(zhǎng)位置彩色的4.較大直線相當(dāng)還小明顯5.變窄增加6.質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直的波質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與傳播方向平行的波7.自然光通過偏振片后,在垂直于傳播方向的平面上,只沿一個(gè)特定的方向振動(dòng)的光8.太陽、電燈等普通光源直接發(fā)出的光,包含垂直于傳播方向上沿一切方向振動(dòng)的光,而且
4、沿各個(gè)方向振動(dòng)的光波的強(qiáng)度都相同的光9.感光作用生理作用光振動(dòng)10.色散紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫復(fù)色光11.透過的色光綠反射的色光紅12.紅,綠,藍(lán)。紅、黃、藍(lán)知識(shí)梳理:(一)光的衍射[投影水波衍射圖片(如圖1、圖2所示)]圖1圖21.什么是波的衍射?波能繞過障礙物的現(xiàn)象叫波的衍射2.生明顯衍射現(xiàn)象的條件是什么?障礙物或孔的尺寸比波長(zhǎng)小或者跟波長(zhǎng)相差不多1.光的衍射在不透明的屏上裝有一個(gè)寬度可以調(diào)節(jié)的單縫,用氦氖激光器照射單縫,在縫后適當(dāng)距離處放一光屏,如圖所示.調(diào)節(jié)單縫寬度演示,得出下列結(jié)果.縫寬較寬較窄很窄極窄關(guān)閉屏上現(xiàn)象一條較寬亮線一條較窄亮線亮線變寬、變暗并出
5、現(xiàn)明暗相間條紋明暗條紋清晰、細(xì)小條紋消失光在傳播過程中能離開直線繞過障礙物到達(dá)陰影里去,這一現(xiàn)象叫做光的衍射現(xiàn)象2.三種不同的衍射現(xiàn)象(1)單縫衍射如圖所示,點(diǎn)光源S發(fā)出的光經(jīng)過單縫后照射到光屏上,若縫較寬,則光沿直線傳播,傳播到光屏上的AB區(qū)域;若縫足夠窄,則光的傳播不再沿直線傳播,而是傳到幾何陰影區(qū),在AA′、BB′區(qū)還出現(xiàn)亮暗相間的條紋,即發(fā)生衍射現(xiàn)象。特別強(qiáng)調(diào):衍射是波特有的一種現(xiàn)象,只是有的明顯,有的不明顯而已,聞其聲不見其人就是這個(gè)原因。(2)圓孔衍射如圖所示,當(dāng)擋板AB上的圓孔較大時(shí),光屏上出現(xiàn)圖中甲所示的情形,無衍射現(xiàn)象發(fā)生;當(dāng)擋板AB上的圓孔很小時(shí),光
6、屏上出現(xiàn)圖中乙所示的衍射圖樣,出現(xiàn)亮、暗相間的圓環(huán)。(3)泊松亮斑——障礙物的衍射現(xiàn)象各種不同形狀的障礙物也能使光發(fā)生衍射,使影的輪廓模糊不清,若在單色光傳播途中,放一個(gè)較小的圓形障礙物,會(huì)發(fā)現(xiàn)在陰影中心有一個(gè)亮斑,這就是著名的泊松亮斑。3.衍射現(xiàn)象的分析(1)用單色光照射狹縫,在狹縫較寬時(shí),屏上出現(xiàn)一段亮條紋,且縫越窄,亮條紋也越窄,因?yàn)榇藭r(shí)狹縫寬度比波長(zhǎng)大很多,光是沿直線傳播的;當(dāng)狹縫很窄時(shí),屏中央出現(xiàn)一條比狹縫寬度大很多的亮條紋,兩側(cè)出現(xiàn)明暗相間,但間距和亮度不等的條紋;當(dāng)狹縫更窄時(shí),中央亮條紋更寬,兩側(cè)的亮條紋離中央亮條紋更遠(yuǎn),產(chǎn)生了明顯的衍射現(xiàn)象。(2)用單色
7、光照射小孔,隨著圓孔的減小,屏上先后出現(xiàn)的是:圓形亮斑→光源倒立的像(小孔成像)→明暗相間的圓環(huán)(衍射圖樣)(3)衍射條紋的產(chǎn)生,實(shí)質(zhì)上是光波發(fā)生干涉的結(jié)果,即相干波疊加的結(jié)果,當(dāng)光源發(fā)出的光照射到小孔或障礙物上時(shí),小孔處可看作有許多點(diǎn)光源,障礙物的邊緣也可看成有許多點(diǎn)光源(惠更斯原理)。這些點(diǎn)光源是相干光源,發(fā)出的光相干涉,在光屏上形成亮暗相間的條紋。4光的干涉和光的衍射的比較(1)雙縫干涉和單縫衍射都是波疊加的結(jié)果,只是干涉條紋是有限的幾束光的疊加,而衍射條紋可認(rèn)為是極多且復(fù)雜的相干光的疊加。(2)單縫衍射時(shí),照射光的波長(zhǎng)越長(zhǎng),中央亮