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河北省唐山市开滦第二中学高中物理13.5光的衍射导学案新人教版选修3-4【学习目标】（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）了解光的偏振现象。【自主学习】一、单缝衍射实验及现象：（1）用平行单色光照射狭缝较________时，在屏上产生一条宽度与狭狭缝相当的亮线。（2）当狭缝调至很窄时，屏上出现的亮线尽管高度________，但宽度反而________了，说明光会绕过缝的边缘传播到________的地方。（3）衍射条纹的特点及规律：中央条纹最_______、最_______，离中央条纹越远，亮条纹的宽度越______，亮度越______，狭缝越窄，中央亮条纹越_______。二、泊松亮斑：用平行单色光照射一个不透光的小圆盘时，在________出现一个亮斑的现象。三、衍射光栅：平行光照射由许多________的狭缝_______地排列起来形成的光学仪器的生的衍射现象。增加狭缝的个数，衍射条纹的宽度将_______，亮度将_______。四、偏振现象：（1）偏振片：特定材料制成，每个偏振片都有一个_______，只有沿这个方向振动的光波才能通过它，这个方向叫做_______。（2）光通过偏振片后，只有振动方向与偏振片的透振方向______的光波才能通过，即光通过偏振片后，在垂直于传播方向的平面上，只沿着某个______的方向振动，只有______波才有偏振现象。（3）太阳、电灯等普通光源的光，包含着在垂直于________上沿_____方向振动的光，而且沿各个方向振动的光波的______相同。五、偏振光的应用：照相机镜头前装一_______滤光片，让它的透振方向与反射光的偏振方向_______，就可_______物体表面反射光的影响。电子表的液晶显示，两块透振方向互相_______的偏振片当中插进一个液晶盒，盒内液晶层的上下是透明的电极板。【典型例题】1．在观察光的衍射现象的实验中，通过紧靠眼睛的卡尺测脚形成的狭缝，观看远处的线状白炽灯丝(灯管或灯丝都要平行于狭缝)，可以看到()A．黑白相间的直条纹B．黑白相间的弧形条纹C．彩色的直条纹D．彩色弧形条纹2．将两个偏振片紧靠在一起，把它们放在一盏灯前面，没有光通过；若将其中一个偏振片旋转180º，在旋转过程中将会出现()A．透过偏振片的光的强度先增强，后又减弱到零B．透过偏振片的光的强度先增强，后又减弱到不为零的最小值C．透过偏振片的光的强度始终增强D．透过偏振片的光的强度先增强，后减弱，再增强【问题思考】1、让太阳光垂直照射到一块遮光板上，板中间有一个可以自由收缩的三角形孔，当此孔慢慢缩小直至闭合的过程中，在孔后的屏上将先后出现？2、自然光和偏振光有什么区别？它们能产生偏振、干涉和衍射现象么？3、简述立体电影的制作、放映和观看原理。【针对训练】光的衍射1．光产生明显衍射的条件是：障碍物或孔或狭缝的尺寸与光的波长_____，或比光的波长_______。2．点光源照射一个障碍物，在屏上所成的阴影的边缘部分模糊不清，产生的原因是()A．光的反射B．光的折射C．光的干涉D．光的衍射3．用红光进行双缝干涉实验时(缝极窄)，如果用不透光的纸遮住一个缝，则屏上出现()A．一片黑暗B．一片红光C．原干涉条纹形状不变，但亮度减弱D．红、黑相间的条纹4．某同学以线状白炽灯为光源，利用单缝衍射观察衍射条纹，以下结论正确的是()A．若狭缝与灯泡平行，则衍射条纹与狭缝平行B．若狭缝与灯泡垂直，则衍射条纹与狭缝垂直C．衍射条纹的疏密程度与狭缝的宽度有关D．衍射条纹的疏密程度与光的波长有关5．下列关于某种单色光的干涉条纹和衍射条纹的说法正确的是()A．没有区别B．宽度不同C．条纹间距不同D．都是明暗相间的6．关于光的干涉和衍射，下列说法正确的是()A．形成原因完全相同B．水面上的油层在阳光照射下出现的彩色条纹是光的干涉现象C．泊松亮斑是光的衍射现象D．激光防伪标志看起来是彩色的，这是光的干涉现象7．用波长为λ的单色光照射单缝O，经双缝N、M在屏上产生明暗相间的干涉条纹，如图所示，图中a、b、c、d、e为相邻亮条纹的位置，c为中央亮条纹，则光从()A．O到达a、b的路程差为零B．N、M到达b的路程差为λC．O到达a、c的路程差为4λD．N、M到达e的路程差为2λNOMcdbae8．在一次观察光的衍射实验中，观察到如图所示的清晰的亮暗相间的图样，那么障碍物是下列给出的()A．很小的不透明圆板B．很大的中间有大圆孔的不透明挡板C．很大的不透明圆板D．很大的中间有小圆孔的不透明挡板9．甲、乙分别是单色光通过同一窄缝后形成的明暗相间的两种条纹图样，则()A．甲、乙均是干涉条纹B．甲、乙均是衍射条纹C．甲对应的光的波长较长D．乙对应的光的波长较长10．生活中我们经常会遇到“不见其人，却闻其声”的现象，这是声波的衍射现象；但生活中或是书上一般都认为光是沿直线传播的，试用学过的知识解释有这一说法的原因。光的偏振1．下列哪些波能发生偏振现象()A．声波B．绳波C．横波D．纵波2．在垂直于太阳光的传播上前后各放置两个偏振片P和Q，在Q的后面放一光屏，则()A．Q不动，旋转P，屏上的光的亮度不变B．Q不动，旋转P，屏上的光的亮度时强时弱C．P不动，旋转Q，屏上的光的亮度不变D．P不动，旋转Q，屏上的光的亮度时强时弱3．如图所示，P是一偏振片，P的透振方向（如图中箭头所示）竖直，下列四种入射光束中，能在P的另一侧观察到透射光的是()A．太阳光B．沿竖直方向振动的偏振光C．沿水平方向振动的偏振光D．沿与竖直方向成45º角的偏振光4．在拍摄傍晚水下的景物时，应在照相机镜头前装偏振片，其作用是()A．减少阳光在水面上的反射光甲乙B．阻止阳光在水面的反射光进入镜头C．增强由水面射入空气的折射光进入镜头的强度D．减弱由水面射入空气的折射光进入镜头的强度5．在光的双缝干涉实验中，在双缝后面放置两个偏振片，若两个偏振片的透振方向相互垂直，则下列说法正确的是()A．光屏上仍有干涉条纹，但条纹的亮度减弱B．光屏上仍有干涉条纹，但条纹的亮度增强C．光屏上的干涉条纹消失，但仍有光射到光屏上D．光屏上的干涉条纹消失，且光屏上一黑暗6．下列现象能反映光的偏振特性的是()A．一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为转轴旋转其中一个偏振片，透射光强度发生变化B．一束自然入射到两种介质界面上，反射光线与折射光线间的夹角为90º时，反射光是偏振光C．戴上由偏振片组成的“眼镜”观看立体电影D．通过手指间的狭缝观察日光灯时，可以看到彩色条纹7．所有的汽车挡风玻璃和大灯都装上了透振方向与水平面成45º的偏振片，试用学过的知识解释这样有什么作用？