8.液晶显示屏应用了光的偏振现象,它的分辨率高,寿命长,功耗低,没有X射线和电磁辐射.
一、光的衍射
[问题设计]
1.将双缝干涉仪上的双缝撤去,留下单缝,我们用测微目镜观察屏上的图样时,仍能看到明暗相间的条纹,这种条纹与双缝干涉图像相同吗?它有什么明显特点?
答案 不相同,它明显的特点是中央亮条纹最宽最亮,两侧条纹对称且逐渐变窄变暗.
2.根据单缝由宽变窄的规律更换单缝屏,我们会观察到屏上的条纹有什么变化?
答案 单缝越窄,得到的条纹宽度、条纹间距都越大.
[要点提炼]
1.产生明显衍射现象的条件
在障碍物或小孔的尺寸可以跟光的波长相比,甚至比光的波长还要小的时候,就会出现明显的衍射现象.
2.三种衍射现象
(1)单缝衍射:单色光通过狭缝时,在屏幕上出现明暗相间的条纹,中央为亮条纹,中央条纹最宽最亮,其余条纹变窄变暗;白光通过狭缝时,在屏上出现彩色条纹,中央为白条纹.
(2)圆孔衍射:光通过小孔(孔很小)时在屏幕上会出现明暗相间的圆环.
(3)泊松亮斑:圆形障碍物的衍射现象.
各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射,使影的轮廓模糊不清.若在单色光传播路径中,放一个较小的圆形障碍物,会发现在阴影中心有一个亮斑,这就是著名的泊松亮斑.
3.光的衍射现象和光的直线传播的关系
光的直线传播只是一个近似的规律,当光的波长比障碍物或小孔小的多时,光可以看成沿直线传播;当小孔或障碍物尺寸可以跟波长相比,甚至比波长还要小时,衍射现象就十分明显.
[延伸思考]
衍射现象明显就是衍射条纹更亮吗?
答案 衍射现象明显是指光绕到阴影区域的范围更大,随着缝、孔的减小,衍射条纹的宽度增大,但条纹亮度减弱.
例1 观察单缝衍射现象时,把缝宽由0.2 mm逐渐增大到0.8 mm,看到的现象是( )
A.衍射条纹的间距逐渐变小,衍射现象逐渐不明显
B.衍射条纹的间距逐渐变大,衍射现象越来越明显
C.衍射条纹的间距不变,只是亮度增强
D.以上现象都不会发生
解析 由单缝衍射实验的调整与观察可知,狭缝宽度越小,衍射现象越明显,衍射条纹越宽,条纹间距也越大,本题是将缝调宽,现象向相反的方向发展,故选项A正确,B、C、D错误.
答案 A
二、单缝衍射与双缝干涉的比较
[问题设计]
单缝衍射和双缝干涉得到的都是明暗相间的条纹,如何区别它们?
答案 它们的主要区别是:单缝衍射的条纹宽度不等,中央最宽,条纹间距不等;双