人教版选修一4.5 光的衍射 课件（21张PPT）
文档属性
| 名称 | 人教版选修一4.5 光的衍射 课件（21张PPT） |  | |
| 格式 | ppt | ||
| 文件大小 | 643.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-07-10 19:51:51 | ||
图片预览
文档简介
(共21张PPT)
一、教学目标
1．认识光的衍射现象，使学生对光的波动性有进一步的了解．
2．了解光产生明显衍射的条件，及衍射图样与波长、缝宽的定性关系．
3．通过观察实验培养学生观察、表述物理现象，概括其规律特征的能力，学生亲自做实验培养学生动手的实践能力．
4．通过对“泊松亮斑”的讲述，使学生认识到任何理论都必须通过实践检验，实验是检验理论是否正确的标准．
二、重点、难点分析
1．通过众多的光的衍射实验事实和衍射图片来认识光的波动性．
2．光的衍射现象与干涉现象根本上讲都是光波的相干叠加．
3．正确认识光发生明显衍射的条件．
4．培养学生动手实验能力，教育学生重视实验，重视实践．
一、光的衍射
1、概念
光离开直线传播路径绕到障碍物阴影里去的现象。衍射时产生的明暗条纹叫衍射图样。
2、光的明显衍射条件
障碍物或孔的尺寸小于波长或者和波长差不多。
二、衍射图样
1、波长一定时，单缝越窄，现象越明显，中央亮纹越宽越暗
2、单缝宽一定时，波长越长，现象越明显，中央亮纹越宽越暗
圆屏衍射
S
泊松亮斑
在其影子的中心有一个亮斑
比较:双缝干涉与单缝衍射图样
衍射现象和干涉现象条纹的不同点和相同点：
相同点：
由于光的叠加而产生的，明暗相间的。
不同点：
双缝的条纹是等间距的各条纹的亮度差别较小，条纹条数较多。
衍射条纹不等间距，中央条纹亮而宽，两侧条纹较暗较窄，对称分布
课堂练习
1、用单色光照射双缝，在像屏上观察到明暗相间的干涉条纹，现用遮光板将其中的一个缝挡住，则像屏上观察到
A、宽度均匀的明暗相间的条纹。
B、中央亮而宽，两边窄而暗条纹。
C、一条亮纹。
D、一片亮光。
【B】
补充：衍射光栅
如果增加狭缝的个数，衍射条纹宽度变窄，亮度将增加。
看课本教材P62
光的偏振
思考：横波和纵波的区别？
纵波，振动方向总是跟波的传播方向在同一直线上。
横波，振动方向总是垂直于波的传播方向。
启示: 如何判断光波是横波还是纵波．
当只有一块偏振片时，以光的传播方向为轴旋转偏振片，透射光的强度不变．
当两块偏振片的透振方向平行时，透射光的强度最大，但是，比通过一块偏振片时要弱．
当两块偏振片的透振方向垂直时，透射光的强度最弱，几乎为零.
偏振片
3、产生上述现象的原因
1、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，而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同．这种光叫做自然光 .
2、自然光通过第一个偏振片（叫做起偏器）之后，只有振动方向跟偏振片的透振方向一致的光波才能通过．也就是说，通过第一个偏振片的光波，在垂直于传播方向的平面上，只沿着一个特定的方向振动．这种光叫做偏振光．
横波只沿着某一个特定的方向振动，称为波的偏振．只有横波才有偏振现象．
3、通过第一个偏振片的偏振光再通过第二个偏振片（称为检偏器）时，如果两个偏振片的透振方向平行，那么，通过第一个偏振光的振动方向跟第二个偏振片的透振方向平行，透射光的强度最大．
4、如果两个偏振片的透振方向垂直，那么，偏振光的振动方向跟第二个偏振片的透振方向垂直，偏振光不能通过第二个偏振片，透射光的强度为零．
所以，光是一种横波．
光的偏振现象并不罕见．除了从光源（如太阳、电灯等）直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光，都是偏振光．自然光射到两种介质的界面上，如果光入射的方向合适，使反射光与折射光之间的夹角恰好是90°，这时，反射光和折射光就都是偏振的，并且偏振方向互相垂直．
光的偏振现象有很多应用．如在拍摄日落时水面下的景物、池中的游鱼、玻璃橱窗里的陈列物的照片时，由于水面或玻璃表面的反射光的干扰，常使景像不清楚．如果在照相机镜头前装一片偏振滤光片，让它的透振方向与反射光的偏振方向垂直，就可以减弱反射光而使景像清晰．
偏振现象的应用：拍摄
液晶显示器就是利用这一特性，在上下两片栅栏相互垂直的偏光板之间充满液晶，利用电场控制液晶的转动．不同的电场大小就会形成不同的灰阶亮度．
偏振现象的应用：液晶显示
1、汽车车灯
汽车夜间在公路上行驶与对面的车辆相遇时，为了避免双方车灯的眩目，司机都关闭大灯，只开小灯，放慢车速，以免发生车祸。如驾驶室的前窗玻璃和车灯的玻璃罩都装有偏振片，而且规定它们的偏振化方向都沿同一方向并与水平面成45度角，那么，司机从前窗只能看到自已的车灯发出的光，而看不到对面车灯的光，这样，汽车在夜间行驶时，即不要熄灯，也不要减速，可以保证安全行车。
另外，在阳光充足的白天驾驶汽车，从路面或周围建筑物的玻璃上反射过来的耀眼的阳光，常会使眼睛睁不开。由于光是横波，所以这些强烈的来自上空的散射光基本上是水平方向振动的。因此，只需带一副只能透射竖直方向偏振光的偏振太阳镜便可挡住部分的散射光。
2、观看立体电影:在拍摄立体电影时，用两个摄影机，两个摄影机的镜头相当于人的两只眼睛，它们同时分别拍下同一物体的两个画像，放映时把两个画像同时映在银幕上。如果设法使观众的一只眼睛只能看到其中一个画面，就可以使观众得到立体感。为此，在放映时，两个放放像机每个放像机镜头上放一个偏振片，两个偏振片的偏振化方向相互垂直，观众戴上用偏振片做成的眼镜，左眼偏振片的偏振化方向与左面放像机上的偏振化方向相同，右眼偏振片的偏振化方向与右面放像机上的偏振化方向相同，这样，银幕上的两个画面分别通过两只眼睛观察，在人的脑海中就形成立体化的影像了。
小结：
光波是一种横波.
偏振光会发生偏振现象
一、教学目标
1．认识光的衍射现象，使学生对光的波动性有进一步的了解．
2．了解光产生明显衍射的条件，及衍射图样与波长、缝宽的定性关系．
3．通过观察实验培养学生观察、表述物理现象，概括其规律特征的能力，学生亲自做实验培养学生动手的实践能力．
4．通过对“泊松亮斑”的讲述，使学生认识到任何理论都必须通过实践检验，实验是检验理论是否正确的标准．
二、重点、难点分析
1．通过众多的光的衍射实验事实和衍射图片来认识光的波动性．
2．光的衍射现象与干涉现象根本上讲都是光波的相干叠加．
3．正确认识光发生明显衍射的条件．
4．培养学生动手实验能力，教育学生重视实验，重视实践．
一、光的衍射
1、概念
光离开直线传播路径绕到障碍物阴影里去的现象。衍射时产生的明暗条纹叫衍射图样。
2、光的明显衍射条件
障碍物或孔的尺寸小于波长或者和波长差不多。
二、衍射图样
1、波长一定时，单缝越窄，现象越明显，中央亮纹越宽越暗
2、单缝宽一定时，波长越长，现象越明显，中央亮纹越宽越暗
圆屏衍射
S
泊松亮斑
在其影子的中心有一个亮斑
比较:双缝干涉与单缝衍射图样
衍射现象和干涉现象条纹的不同点和相同点：
相同点：
由于光的叠加而产生的，明暗相间的。
不同点：
双缝的条纹是等间距的各条纹的亮度差别较小，条纹条数较多。
衍射条纹不等间距，中央条纹亮而宽，两侧条纹较暗较窄，对称分布
课堂练习
1、用单色光照射双缝，在像屏上观察到明暗相间的干涉条纹，现用遮光板将其中的一个缝挡住，则像屏上观察到
A、宽度均匀的明暗相间的条纹。
B、中央亮而宽，两边窄而暗条纹。
C、一条亮纹。
D、一片亮光。
【B】
补充：衍射光栅
如果增加狭缝的个数，衍射条纹宽度变窄，亮度将增加。
看课本教材P62
光的偏振
思考：横波和纵波的区别？
纵波，振动方向总是跟波的传播方向在同一直线上。
横波，振动方向总是垂直于波的传播方向。
启示: 如何判断光波是横波还是纵波．
当只有一块偏振片时，以光的传播方向为轴旋转偏振片，透射光的强度不变．
当两块偏振片的透振方向平行时，透射光的强度最大，但是，比通过一块偏振片时要弱．
当两块偏振片的透振方向垂直时，透射光的强度最弱，几乎为零.
偏振片
3、产生上述现象的原因
1、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，而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同．这种光叫做自然光 .
2、自然光通过第一个偏振片（叫做起偏器）之后，只有振动方向跟偏振片的透振方向一致的光波才能通过．也就是说，通过第一个偏振片的光波，在垂直于传播方向的平面上，只沿着一个特定的方向振动．这种光叫做偏振光．
横波只沿着某一个特定的方向振动，称为波的偏振．只有横波才有偏振现象．
3、通过第一个偏振片的偏振光再通过第二个偏振片（称为检偏器）时，如果两个偏振片的透振方向平行，那么，通过第一个偏振光的振动方向跟第二个偏振片的透振方向平行，透射光的强度最大．
4、如果两个偏振片的透振方向垂直，那么，偏振光的振动方向跟第二个偏振片的透振方向垂直，偏振光不能通过第二个偏振片，透射光的强度为零．
所以，光是一种横波．
光的偏振现象并不罕见．除了从光源（如太阳、电灯等）直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光，都是偏振光．自然光射到两种介质的界面上，如果光入射的方向合适，使反射光与折射光之间的夹角恰好是90°，这时，反射光和折射光就都是偏振的，并且偏振方向互相垂直．
光的偏振现象有很多应用．如在拍摄日落时水面下的景物、池中的游鱼、玻璃橱窗里的陈列物的照片时，由于水面或玻璃表面的反射光的干扰，常使景像不清楚．如果在照相机镜头前装一片偏振滤光片，让它的透振方向与反射光的偏振方向垂直，就可以减弱反射光而使景像清晰．
偏振现象的应用：拍摄
液晶显示器就是利用这一特性，在上下两片栅栏相互垂直的偏光板之间充满液晶，利用电场控制液晶的转动．不同的电场大小就会形成不同的灰阶亮度．
偏振现象的应用：液晶显示
1、汽车车灯
汽车夜间在公路上行驶与对面的车辆相遇时，为了避免双方车灯的眩目，司机都关闭大灯，只开小灯，放慢车速，以免发生车祸。如驾驶室的前窗玻璃和车灯的玻璃罩都装有偏振片，而且规定它们的偏振化方向都沿同一方向并与水平面成45度角，那么，司机从前窗只能看到自已的车灯发出的光，而看不到对面车灯的光，这样，汽车在夜间行驶时，即不要熄灯，也不要减速，可以保证安全行车。
另外，在阳光充足的白天驾驶汽车，从路面或周围建筑物的玻璃上反射过来的耀眼的阳光，常会使眼睛睁不开。由于光是横波，所以这些强烈的来自上空的散射光基本上是水平方向振动的。因此，只需带一副只能透射竖直方向偏振光的偏振太阳镜便可挡住部分的散射光。
2、观看立体电影:在拍摄立体电影时，用两个摄影机，两个摄影机的镜头相当于人的两只眼睛，它们同时分别拍下同一物体的两个画像，放映时把两个画像同时映在银幕上。如果设法使观众的一只眼睛只能看到其中一个画面，就可以使观众得到立体感。为此，在放映时，两个放放像机每个放像机镜头上放一个偏振片，两个偏振片的偏振化方向相互垂直，观众戴上用偏振片做成的眼镜，左眼偏振片的偏振化方向与左面放像机上的偏振化方向相同，右眼偏振片的偏振化方向与右面放像机上的偏振化方向相同，这样，银幕上的两个画面分别通过两只眼睛观察，在人的脑海中就形成立体化的影像了。
小结：
光波是一种横波.
偏振光会发生偏振现象