2017-2018学年教科版选修3-4 光的衍射与偏振 激光 学案
2017-2018学年教科版选修3-4 光的衍射与偏振 激光 学案第2页

[问题设计]

唐代诗人王维的诗句"空山不见人,但闻人语响"描写了一种常见的"闻其声而不见其人"的物理现象.这种现象是如何形成的呢?为什么声波容易发生衍射现象而光波不容易发生衍射现象呢?

答案 诗句中描写的是声波的衍射现象.

声波的波长较大,与日常生活中的物体可以相比,很容易发生明显衍射现象,故可以隔着障碍物"闻其声",但光的波长远小于日常生活中物体的尺寸,光在障碍物后形成阴影,故有"不见其人"的现象.

[要点提炼]

1.各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射,即使影的轮廓模糊不清.

2.光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,甚至比光的波长还小的时候,就会产生明显的衍射现象.

3.衍射图样的特点

(1)单缝衍射图样的特点:

①中央条纹亮而宽.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.

②光的波长一定时,单缝窄的中央条纹宽,各条纹间距大;单缝不变时,光波波长大的中央条纹宽,条纹间距大.

③白光的单缝衍射条纹是中央为白色亮纹,两侧为彩色条纹.

(2)圆孔衍射图样的特点:

①单色光的圆孔衍射图样中央亮圆的亮度高,外面是明暗相间的不等距(填"等距"或"不等距")的圆环,越向外,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)泊松亮斑:障碍物的衍射现象

①在单色光传播途中,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.

②图样特点:中央是一个亮斑,圆板阴影的边缘模糊,阴影外边有明暗相间的圆环.

[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.

二、光的偏振

[问题设计]

1.取一根软绳,一端固定在墙上,手持另一端上下抖动,软绳上形成一列横波,质点在竖