什么是光的衍射现象?什么是光的偏振现象?

如题所述

光的衍射
定义:光绕过障碍物继续向前传播的现象。
包括:单缝衍射、圆孔衍射、圆板衍射及泊松亮斑
光在传播过程中,遇到障碍物或小孔(窄缝)时,它有离开直线路径绕道障碍物阴影里去的现象。这种现象叫光的衍射。衍射时产生的明暗条纹或光环,叫衍射图样。
产生衍射的条件是:由于光的波长很短,只有十分之几微米,通常物体都比它大得多,但是当光射向一个针孔、一条狭缝、一根细丝时,可以清楚地看到光的衍射。用单色光照射时效果好一些,如果用复色光,则看到的衍射图案是彩色的。

光的偏振
振动方向对于传播方向的不对称性叫做偏振,它是横波区别于其他纵波的一个最明显的标志。光波电矢量振动的空间分布对于光的传播方向失去对称性的现象叫做光的偏振。只有横波才能产生偏振现象,故光的偏振是光的波动性的又一例证。在垂直于传播方向的平面内,包含一切可能方向的横振动,且平均说来任一方向上具有相同的振幅,这种横振动对称于传播方向的光称为自然光(非偏振光)。凡其振动失去这种对称性的光统称偏振光。
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第1个回答  2020-12-26

第2个回答  2012-03-28
光的衍射:光离开直线路径绕到障碍物阴影里去的现象叫光的衍射。衍射时产生的明暗条纹或光环叫衍射图样。
产生衍射的条件是:由于光的波长很短,只有十分之几微米,通常物体都比它大得多,所以当光射向一个针孔、一条狭缝、一根细丝时,可以清楚地看到光的衍射。用单色光照射时效果好一些,如果用复色光,则看到的衍射图案是彩色的。
光的偏振:振动方向对于传播方向的不对称性叫做偏振,它是横波区别于其他纵波的一个最明显的标志。光波电矢量振动的空间分布对于光的传播方向失去对称性的现象叫做光的偏振。只有横波才能产生偏振现象,故光的偏振是光的波动性的又一例证。在垂直于传播方向的平面内,包含一切可能方向的横振动,且平均说来任一方向上具有相同的振幅,这种横振动对称于传播方向的光称为自然光(非偏振光)。凡其振动失去这种对称性的光统称偏振光。
第3个回答  2012-03-28
1. 光的衍射现象

(1)光遇到不同的障碍物时所呈现的衍射图样各不相同,但有共同的一点,就是被光照亮的区域超过了它沿直线传播所能到达的区域,也就是说光的传播偏离了直线传播的路径。

(2)两种衍射图样:

①小孔衍射:明暗相间的同心圆环,越向外,环间距离越小。

②单缝衍射:明暗相间的平行条纹,中央条纹较宽,两侧条纹较窄

若用白光做单缝衍射实验,则中央亮处为白色。

2. 产生明显衍射现象的条件

(1)条件:小孔、狭缝或障碍物的尺寸与波长相差不多。

(2)说明:光的衍射条件不能理解为是否产生衍射,而是光的衍射现象是否明显,光遇到任何尺寸的障碍物都能产生衍射现象,只是明显程度不同。

3. 光沿直线传播是一种近似规律

衍射现象是波动性最基本的表现之一。它说明在光的传播过程中,只有当孔、缝等障碍物的大小比起光波的波长大许多时,光才是近似沿直线传播。当障碍物尺寸与光的波长相近时,衍射现象就十分明显了,这时就不能说光沿直线传播了。

泊松亮斑更有力地证明了光的波动说。

4. 衍射现象对光学仪器分辨率的影响

光学仪器上用的透镜就相当于一个圆孔。一个光学仪器的分辨本领,就是这个仪器能够把彼此靠近的物体的像分离开来的能力。透镜的直径越小,产生的衍射现象越明显,分辨本领就越低。要有效地提高分辨本领,应选用波长更短而不容易发生衍射现象的电子显微镜或离子显微镜。

5. 衍射现象的实质

(1)衍射条纹的产生:是由于孔或缝上不同部分发出的光干涉造成的。

(2)衍射现象的实质:不是指产生了衍射条纹,而是指条纹所达到的范围超过了光沿直线传播所应照亮的面积。

(3)衍射的明显程度:是将光沿直线传播所能到达的区域与偏离直线传播所到达的区域相比较来说的。

1. 波的偏振现象

对于振动方向能看得见的波,如绳波和弹簧波等,是横波还是纵波能够直接判定,对于振动方向看不见的波,是横波还是纵波必须通过实验来判定。偏振现象是判定波是纵波还是横波的有效方法之一。

对用偏振现象来检验某列波是纵波还是横波的原理可以这样理解:当波的振动方向与狭缝平行时,振动质点不与狭缝边沿发生作用,波的能量不被吸收,所以能顺利通过;当波的振动方向与狭缝垂直时,振动质点与狭缝边沿发生作用,波的能量被吸收,所以不能通过。

2. 光的偏振现象

光的偏振现象是:当光先后通过两个透振方向相互垂直的偏振片时,透射光的强度几乎为零,这说明光是横波。关于这一现象应从如下几个方面理解:

(1)光通过第一个偏振片时,变成了振动方向与透振方向平行的偏振光。

(2)光到达第二个偏振片时,由于其振动方向与第二个偏振方向垂直,所以透射光的强度几乎为零。

(3)光通过第二个偏振片时透射光的强度并不完全为零,说明光振动并不是只存在两个互相垂直的方向。

3. 自然光与偏振光

(1)自然光:自然光的一般概念是“光振动沿各个方向均匀分布的光”,即包含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。

(2)偏振光:偏振光的一般概念是“光振动沿不同方向分布不均匀的光”,包括两种情况,一种是只有沿单一方向振动的光,通常称为完全偏振光,即线偏振光;另一种是包含垂直于传播方向上沿一切方向振动的光,但沿不同方向振动的光波的强度都不同,这种光通常称为部分偏振光。

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。

自然光通过偏振片时如图所示,只有振动方向跟偏振片的透振方向一致的光波才能通过偏振片P。也就是说,通过偏振片的光波,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。
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