資源簡介

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4.5-4.6光的衍射和光的偏振　激光
（1）了解光的衍射概念及產生明顯衍射現象的條件。
（2）知道衍射、衍射光柵在生產生活以及科學技術中的應用，了解科學、技術和社會的關系。
（3）通過光的衍射的學習，對光的直線傳播現象提出質疑，會從不同角度思考物理問題。
（4）通過觀察光的偏振現象，知道光是橫波。
（5）知道偏振光和自然光的區別，能運用偏振知識解釋生活中的一些常見光學現象。
（6）了解激光的特性，能舉例說明激光技術在生產生活中的應用。
我們知道，波能夠繞過障礙物發生衍射。例如，聲音能夠繞過障礙物傳播。
既然光也是一種波，為什么在日常生活中我們觀察不到光的衍射，而且常常說“光沿直線傳播”呢？
考點一、光的衍射
1．用單色平行光照射狹縫，當縫很窄時，光沒有沿直線傳播，它繞過了縫的邊緣，傳播到了相當寬的地方．這就是光的衍射現象．
2．各種不同形狀的障礙物都能使光發生衍射，致使影的輪廓模糊不清，出現明暗相間的條紋．
3．發生明顯衍射現象的條件：在障礙物的尺寸可以跟光的波長相比，甚至比光的波長還小的時候，衍射現象十分明顯．
考點二、衍射光柵
1．構成：由許多等寬的狹縫等距離地排列起來形成的光學元件．
2．增加狹縫的個數，衍射條紋的寬度變窄，亮度增加．
3．種類：透射光柵和反射光柵．
（2023秋 蘇州期末）關于下列四個場景的說法中，正確的是（　　）
A．圖甲中是光的全反射現象
B．圖乙中是光的干涉現象
C．圖丙中是光的衍射現象
D．圖丁中是光的折射現象
（2024春 朝陽區校級期中）兩束光線分別照射到同一雙縫干涉裝置，得到的干涉圖樣如圖所示，則（　　）
A．甲圖照射光的頻率較低
B．乙圖照射光的波長較長
C．通過同一單縫，甲圖照射光衍射現象更明顯
D．在同一玻璃中，甲圖照射光傳播速度大
（2024 南京模擬）如圖所示，擋板上安裝有寬度可調的一條狹縫，縫后放一個光屏。用單色平行光照射狹縫，狹縫寬度從0.8mm調整為0.4mm，光屏上可能呈現（　　）
A．圖樣①變化為圖樣② B．圖樣②變化為圖樣①
C．圖樣③變化為圖樣④ D．圖樣④變化為圖樣③
（多選）（2024 吉林一模）波長不同的a、b兩束單色平行光，分別照射到同一雙縫干涉裝置上，在屏上得到干涉條紋如圖所示。下列說法正確的是（　　）
A．在真空中，a光的波長比b光的長
B．在真空中，a光的傳播速度比b光的小
C．若只減小雙縫到屏的距離，兩光產生的條紋間距均變小
D．兩光分別照射同一單縫衍射裝置，若只減小縫寬，中央亮紋寬度均變小
（多選）（2024春 閩侯縣期末）某實驗小組在光的傳播方向上分別放置單縫、雙縫、小圓孔和小圓板后，得到如下四幅圖樣，下列有關說法正確的是（　　）
A．甲是單縫衍射圖樣
B．乙是雙縫干涉圖樣
C．丙是小圓孔衍射圖樣
D．丁是小圓板“泊松亮斑”衍射圖樣
考點三、偏振
在觀看立體電影時，觀眾要戴上特制的眼鏡，如果不戴這副眼鏡，銀幕上的圖像就模糊不清了。這是為什么？
1．偏振現象：不同的橫波，即使傳播方向相同，振動方向也可能不同，這種現象稱為“偏振現象”，橫波的振動方向稱為“偏振方向”．
2．光的偏振
(1)偏振片
由特定的材料制成，每個偏振片都有一個特定的方向，只有沿著這個方向振動的光波才能順利通過偏振片，這個方向叫作“透振方向”．
(2)自然光和偏振光
①自然光：太陽、日光燈等普通光源發出的光，包含著在垂直于傳播方向上沿一切方向振動的光，而且沿各個方向振動的光波的強度都相同．這種光是“自然光”．
②偏振光：在垂直于傳播方向的平面上，沿著某個特定的方向振動，這種光叫作偏振光．
(3)光的偏振現象說明光是一種橫波．
考點四、激光的特點及其應用
特點 應用
相干性強：激光具有頻率相同、相位差恒定、偏振方向一致的特點，是人工產生的相干光，具有高度的相干性 光纖通信
平行度好：激光的平行度非常好，傳播很遠的距離后仍能保持一定的強度 激光測距，為槍械、火炮、導彈等武器提供目標指引
亮度高：它可以在很小的空間和很短的時間內集中很大的能量 用激光束切割、焊接，醫學上可以用激光做“光刀”，激發核聚變等
（2024春 番禺區期末）如圖所示，光屏M、N和偏振片P、Q平行共軸，其中P固定、Q可繞軸轉動。開始時Q與P偏振方向一致。太陽光沿軸線通過光屏M上的小孔射入，Q繞軸線緩慢旋轉180°的過程中，透過偏振片到達光屏N上光的強度（　　）
A．始終變強 B．先變強后變弱
C．始終變弱 D．先變弱后變強
（2024春 天津期末）下列說法正確的是（　　）
A．交警通過發射超聲波測量車速可以利用波的多普勒效應
B．紫外線的穿透本領較強，醫療方面可以殺菌消毒還可以透視
C．拍攝玻璃櫥窗內的物品時，可在鏡頭前加偏振片來加強櫥窗玻璃表面的反射光
D．觀看立體電影時，所帶的眼鏡是利用光的衍射原理
（2024春 大通縣期末）對下列四個有關光的實驗示意圖，分析正確的是（　　）
A．圖甲表明a光在玻璃球中的傳播速度比b光在玻璃球中的傳播速度小
B．圖乙中，若只減小屏到擋板的距離L，則相鄰亮條紋中心間距離將增大
C．圖丙中，若得到如圖所示明暗相間條紋說明被檢測工件表面不平整
D．圖丁中，若只旋轉M或N一個偏振片，光屏P上的光斑亮度不發生變化
（2024春 晉中期末）下列選項正確的是（　　）
A．可利用激光亮度高的特點來進行精確測距
B．激光與自然光相比，自然光更容易發生干涉現象
C．觀看立體電影時，觀眾戴的眼鏡是一對透振方向互相平行的偏振片
D．通過轉動加裝在相機鏡頭前的偏振濾光片，可使照片中水下和玻璃后的景象清晰
（2024 江寧區校級模擬）抽制高強度纖維細絲時可用激光監控其粗細，如圖所示，觀察激光束經過細絲后在光屏上所產生的條紋即可判斷細絲粗細的變化（　　）
A．這里應用的是光的干涉現象
B．這里應用的是光的偏振現象
C．如果屏上條紋變寬，表明抽制的絲變細
D．用藍色激光比紅色激光得到的條紋更寬
1．單縫衍射
(1)單色光通過狹縫時，在屏幕上出現明暗相間的條紋，中央條紋最寬最亮，兩側的亮條紋逐漸變暗變窄；白光通過狹縫時，在屏上出現彩色條紋，中央為白色條紋．
(2)波長一定時，單縫窄的中央條紋寬，條紋間距大；單縫不變時，光波波長大的中央條紋寬，條紋間距大．
2.圓孔衍射：光通過小孔(孔很小)時，在光屏上出現明暗相間的圓環．如圖1所示．
(1)中央是大且亮的圓形亮斑，周圍分布著明暗相間的同心圓環，且越靠外，圓形亮條紋的亮度越弱，寬度越小．
(2)圓孔越小，中央亮斑的直徑越大，同時亮度越弱．
3．圓板衍射(泊松亮斑)
(1)若在單色光傳播途中放一個較小的圓形障礙物，會發現在影的中心有一個亮斑，這就是著名的泊松亮斑．衍射圖樣如圖所示．
(2)中央是亮斑，圓板陰影的邊緣是模糊的，在陰影外還有不等間距的明暗相間的圓環．
二、單縫衍射與雙縫干涉的比較
1．不同點
(1)產生條件
(2)圖樣
2．相同點
(1)都有明暗相間的條紋，條紋都是光波疊加時加強或減弱的結果．
(2)都是波特有的現象，表明光是一種波．
（2024 鎮海區校級模擬）生產芯片的工具是紫外光刻機，目前有DUV和EUV兩種。DUV光刻機使用的是深紫外線，其波長為193nm。EUV光刻機使用的是極紫外線，其波長是13.5nm。下列說法正確的是（　　）
A．深紫外線光子的能量大于極紫外線光子的能量
B．在水中深紫外線的傳播速度大于極紫外線的傳播速
C．利用同一裝置進行雙縫干涉實驗時極紫外線的條紋間距較大
D．極紫外線比深紫外線更容易發生衍射
（2024 邗江區模擬）用一束紅色激光照射單縫，光屏上出現的現象如圖所示，下列操作可使中央亮條紋變寬的是（　　）
A．增大激光束的寬度 B．減小單縫的寬度
C．減小屏到單縫的距離 D．改用綠色激光照射
（2024春 道里區校級期末）如圖所示的透明容器中裝滿某種透明液體，液體中有一圓形氣泡，一細光束垂直左側壁射入容器，該細光束在氣泡中分成兩束色光M、N。下列說法正確的是（　　）
A．M在液體中的傳播速度較小
B．M在真空中的波長較長
C．兩種色光通過同一雙縫干涉裝置，N的條紋間距較寬
D．兩種色光通過同一小孔，N的衍射現象更明顯
（2024 廣東三模）如圖甲所示，自行車后尾燈本身并不發光，但夜晚在燈光的照射下會顯得特別明亮，研究發現尾燈內部是由折射率較大的實心透明材料制成，結構如圖乙所示，當光由實心材料右側面垂直入射時，自行車尾燈看起來特別明亮的原因是（　　）
A．光的折射 B．光的全反射
C．光的干涉 D．光的衍射
（2024春 海淀區期末）關于光現象，下列說法正確的是（　　）
A．為了增加光的透射，通常在攝像機的鏡頭表面鍍一層特定厚度的薄膜，這是利用了光的干涉
B．光照射到不透明圓盤后，在圓盤陰影中心出現一個亮斑，這是光的偏振現象
C．在觀看立體電影時，觀眾要戴上特制的眼鏡，銀幕上的圖像才清晰，這副眼鏡利用了光的全反射
D．用光導纖維傳輸載有聲音、圖像以及各種數字信號的信息，這是利用了光的衍射
（2024春 羅湖區校級期中）某同學在學習光學時，對神奇的光現象產生了興趣，但對光現象的理解有一項是錯誤的，請幫他指出（　　）
A．可以利用X射線衍射探測晶體的結構
B．拍攝玻璃櫥窗內的物品時，往往在鏡頭前加增透膜
C．光纖通信及醫用纖維式內窺鏡都利用了光的全反射原理
D．在太陽光照射下，水面上油膜出現彩色花紋是光的干涉現象
（2024 河北區二模）下列說法正確的是（　　）
A．真空中紅光的傳播速度比紫光的大
B．在光導纖維束內傳送圖像是利用光的全反射現象
C．用標準平面檢查光學平面的平整程度是利用光的偏振現象
D．電視機遙控器是利用發出紫外線脈沖信號來變換頻道的
（2024 天津模擬）太赫茲通信作為實現6G（第六代通信技術）愿景的關鍵技術，已得到全球通信業認可。2023年4月，我國成功完成了太赫茲軌道角動量的實時無線傳輸通信實驗，實現重大技術突破，為6G通信技術的發展提供了重要保障和支撐。該實驗通信頻率為1.1×105MHz，遠遠超出5G（第五代通信技術）信號頻率。關于該實驗信號與5G信號下列說法正確的是（　　）
A．該實驗信號和5G信號都屬于電磁波，且都可能是縱波
B．該實驗信號和5G信號都一定具有偏振現象
C．該實驗信號相比5G信號光子能量更小
D．該實驗信號相比5G信號在真空中的傳播速度更小
（2024 佛山二模）光學技術作為一門高精密度的學科，應用在各個領域。下列關于光學現象的說法，正確的是（　　）
A．如圖甲使光信號在光導纖維中發生全反射，內芯的折射率小于外套的折射率
B．觀看3D電影時需要佩戴特殊的眼鏡，此過程利用了光的偏振現象，光是橫波
C．讓激光束通過一個狹縫，可能觀察到光屏上出現丙圖且波長越大，條紋間距越大
D．在丁圖中激光束沿液流傳播，若改用折射率更小的液體，則實驗現象更明顯
（2023秋 江西期末）關于光的偏振、干涉與衍射、激光，下列說法正確的是（　　）
A．偏振是縱波特有的現象，光的偏振現象說明光是縱波
B．在雙縫干涉現象里，亮條紋和暗條紋的寬度是不等的
C．自然界中某些天然物體也可以發出激光，激光不能發生衍射現象
D．泊松亮斑是衍射現象，用白光照射單縫時將得到彩色條紋
（多選）（2024 河西區三模）如圖所示，關于光現象下列說法不正確的是（　　）
A．圖甲是雙縫干涉示意圖，若只增大擋板上兩個狹縫S1、S2間的距離d，兩相鄰亮條紋間距離Δx將增大
B．圖乙是用干涉法檢測工件表面平整程度時得到的干涉圖樣，彎曲的干涉條紋說明被檢測的平面在此處是凸起的
C．圖丙中的P、Q是偏振片，當P固定不動，緩慢轉動Q時，光屏上的光亮度將一明一暗交替變化，此現象表明光波是橫波
D．圖丁中央存在一個亮斑，是光線通過一個不透光的圓盤得到的衍射圖樣中小學教育資源及組卷應用平臺
4.5-4.6光的衍射和光的偏振　激光
（1）了解光的衍射概念及產生明顯衍射現象的條件。
（2）知道衍射、衍射光柵在生產生活以及科學技術中的應用，了解科學、技術和社會的關系。
（3）通過光的衍射的學習，對光的直線傳播現象提出質疑，會從不同角度思考物理問題。
（4）通過觀察光的偏振現象，知道光是橫波。
（5）知道偏振光和自然光的區別，能運用偏振知識解釋生活中的一些常見光學現象。
（6）了解激光的特性，能舉例說明激光技術在生產生活中的應用。
我們知道，波能夠繞過障礙物發生衍射。例如，聲音能夠繞過障礙物傳播。
既然光也是一種波，為什么在日常生活中我們觀察不到光的衍射，而且常常說“光沿直線傳播”呢？
考點一、光的衍射
1．用單色平行光照射狹縫，當縫很窄時，光沒有沿直線傳播，它繞過了縫的邊緣，傳播到了相當寬的地方．這就是光的衍射現象．
2．各種不同形狀的障礙物都能使光發生衍射，致使影的輪廓模糊不清，出現明暗相間的條紋．
3．發生明顯衍射現象的條件：在障礙物的尺寸可以跟光的波長相比，甚至比光的波長還小的時候，衍射現象十分明顯．
考點二、衍射光柵
1．構成：由許多等寬的狹縫等距離地排列起來形成的光學元件．
2．增加狹縫的個數，衍射條紋的寬度變窄，亮度增加．
3．種類：透射光柵和反射光柵．
（2023秋 蘇州期末）關于下列四個場景的說法中，正確的是（　　）
A．圖甲中是光的全反射現象
B．圖乙中是光的干涉現象
C．圖丙中是光的衍射現象
D．圖丁中是光的折射現象
【解答】解：A、圖甲中，泊松亮斑是光的衍射現象，故A錯誤；
B、陽光下肥皂泡上出現的彩色條紋是光的干涉現象，故B正確；
C、圖丙中，彩虹是光的折射現象，故C錯誤；
D、圖丁中，立體電影是光的偏振現象，故D錯誤。
故選：B。
（2024春 朝陽區校級期中）兩束光線分別照射到同一雙縫干涉裝置，得到的干涉圖樣如圖所示，則（　　）
A．甲圖照射光的頻率較低
B．乙圖照射光的波長較長
C．通過同一單縫，甲圖照射光衍射現象更明顯
D．在同一玻璃中，甲圖照射光傳播速度大
【解答】解：AB．根據雙縫干涉條紋間距公式
可知，用同一雙縫干涉裝置進行實驗，條紋間距越大的波長越長，由干涉圖樣可知，乙光比甲光的波長長，根據c＝λf可知，乙光比甲光的頻率低，故A錯誤，B正確；
C．由于乙光比甲光的波長長，通過同一單縫，乙光衍射現象更明顯，故C錯誤；
D．由于乙光頻率小，在玻璃中的折射率也小，根據
可知，折射率越小，波速越大，所以乙光傳播速度大，故D錯誤。
故選：B。
（2024 南京模擬）如圖所示，擋板上安裝有寬度可調的一條狹縫，縫后放一個光屏。用單色平行光照射狹縫，狹縫寬度從0.8mm調整為0.4mm，光屏上可能呈現（　　）
A．圖樣①變化為圖樣② B．圖樣②變化為圖樣①
C．圖樣③變化為圖樣④ D．圖樣④變化為圖樣③
【解答】解：AB．擋板上安裝有寬度可調的一條狹縫，圖樣應該為衍射圖樣，①和②為雙縫干涉實驗的圖樣，不符合題意，故AB錯誤；
CD．圖樣③和④為衍射圖樣；用單色平行光照射狹縫，當縫調到很窄時，盡管亮條紋的亮度有所降低，但是寬度反而增大了，故可能呈現圖樣④變化為圖樣③，故C錯誤，D正確。
故選：D。
（多選）（2024 吉林一模）波長不同的a、b兩束單色平行光，分別照射到同一雙縫干涉裝置上，在屏上得到干涉條紋如圖所示。下列說法正確的是（　　）
A．在真空中，a光的波長比b光的長
B．在真空中，a光的傳播速度比b光的小
C．若只減小雙縫到屏的距離，兩光產生的條紋間距均變小
D．兩光分別照射同一單縫衍射裝置，若只減小縫寬，中央亮紋寬度均變小
【解答】解：AB、a光對應的條紋間距大于b光對應的條紋間距，根據可知在真空中，a光的波長比b光的長；在真空中，a光的傳播速度與b光的傳播速度相等，均為c，故A正確，B錯誤；
C、根據，若只減小雙縫到屏的距離，兩光產生的條紋間距均變小，故C正確；
D、兩光分別照射同一單縫衍射裝置，若只減小縫寬，中央亮紋寬度均變大，故D錯誤。
故選：AC。
（多選）（2024春 閩侯縣期末）某實驗小組在光的傳播方向上分別放置單縫、雙縫、小圓孔和小圓板后，得到如下四幅圖樣，下列有關說法正確的是（　　）
A．甲是單縫衍射圖樣
B．乙是雙縫干涉圖樣
C．丙是小圓孔衍射圖樣
D．丁是小圓板“泊松亮斑”衍射圖樣
【解答】解：AB.衍射與干涉圖樣的區別是：前者是中間亮條紋明且寬大，越向兩側寬度越小，后者明暗條紋寬度相等，則甲是雙縫干涉圖樣，乙是單縫衍射圖樣，故AB錯誤；
CD，單色光照射小圓孔做衍射的實驗時，中央較大的區域內是亮的，周圍是明暗相間的圓環，條紋間距也不等，亮度向外逐漸變暗；而泊松亮斑的中間是一個比較小的亮點，亮度向外逐漸變亮，可知丙是小圓孔衍射圖樣，丁是小圓板“泊松亮斑”衍射圖樣，故CD正確。
故選：CD。
考點三、偏振
在觀看立體電影時，觀眾要戴上特制的眼鏡，如果不戴這副眼鏡，銀幕上的圖像就模糊不清了。這是為什么？
1．偏振現象：不同的橫波，即使傳播方向相同，振動方向也可能不同，這種現象稱為“偏振現象”，橫波的振動方向稱為“偏振方向”．
2．光的偏振
(1)偏振片
由特定的材料制成，每個偏振片都有一個特定的方向，只有沿著這個方向振動的光波才能順利通過偏振片，這個方向叫作“透振方向”．
(2)自然光和偏振光
①自然光：太陽、日光燈等普通光源發出的光，包含著在垂直于傳播方向上沿一切方向振動的光，而且沿各個方向振動的光波的強度都相同．這種光是“自然光”．
②偏振光：在垂直于傳播方向的平面上，沿著某個特定的方向振動，這種光叫作偏振光．
(3)光的偏振現象說明光是一種橫波．
考點四、激光的特點及其應用
特點 應用
相干性強：激光具有頻率相同、相位差恒定、偏振方向一致的特點，是人工產生的相干光，具有高度的相干性 光纖通信
平行度好：激光的平行度非常好，傳播很遠的距離后仍能保持一定的強度 激光測距，為槍械、火炮、導彈等武器提供目標指引
亮度高：它可以在很小的空間和很短的時間內集中很大的能量 用激光束切割、焊接，醫學上可以用激光做“光刀”，激發核聚變等
（2024春 番禺區期末）如圖所示，光屏M、N和偏振片P、Q平行共軸，其中P固定、Q可繞軸轉動。開始時Q與P偏振方向一致。太陽光沿軸線通過光屏M上的小孔射入，Q繞軸線緩慢旋轉180°的過程中，透過偏振片到達光屏N上光的強度（　　）
A．始終變強 B．先變強后變弱
C．始終變弱 D．先變弱后變強
【解答】解：太陽光沿軸線通過光屏M上的小孔照射到固定不動的偏振片P上，開始時Q與P偏振方向一致，光屏上光的亮度最亮，使偏振片Q繞軸勻速轉動180°的過程中，當偏振片P與偏振片Q垂直時，光屏沒有亮度，則關于光屏上光的亮度從亮到暗，再由暗到亮，故ABC錯誤，D正確。
故選：D。
（2024春 天津期末）下列說法正確的是（　　）
A．交警通過發射超聲波測量車速可以利用波的多普勒效應
B．紫外線的穿透本領較強，醫療方面可以殺菌消毒還可以透視
C．拍攝玻璃櫥窗內的物品時，可在鏡頭前加偏振片來加強櫥窗玻璃表面的反射光
D．觀看立體電影時，所帶的眼鏡是利用光的衍射原理
【解答】解：A、交通過發射超聲波測量車速可以利用波的多普勒效應，故A正確；
B、紫外線的穿透本領較弱，醫療方面可以殺菌消毒，但是不能透視，通常用X射線透視，故B錯誤；
C、拍攝玻璃櫥窗內的物品時，可在鏡頭前加偏振片來減弱櫥窗玻璃表面的反射光，使照片更清晰，故C錯誤；
D、觀看立體電影時，所帶的眼鏡是利用光的偏振原理，故D錯誤。
故選：A。
（2024春 大通縣期末）對下列四個有關光的實驗示意圖，分析正確的是（　　）
A．圖甲表明a光在玻璃球中的傳播速度比b光在玻璃球中的傳播速度小
B．圖乙中，若只減小屏到擋板的距離L，則相鄰亮條紋中心間距離將增大
C．圖丙中，若得到如圖所示明暗相間條紋說明被檢測工件表面不平整
D．圖丁中，若只旋轉M或N一個偏振片，光屏P上的光斑亮度不發生變化
【解答】解：A、根據圖像可知，b光偏折角度大，故b光的折射率大，根據v可知b光在玻璃球中傳播速度小，故A錯誤；
B、根據條紋間距公式可知，只減小屏到擋板的距離L，相鄰亮條紋中心間距離將減小，故B錯誤；
C、被檢測件的上表面和樣板件的下表面間的空氣膜，形成一個空氣劈，從空氣劈上下表面反射的光線發生薄膜干涉，若得到明暗相間平行等距條紋，說明空氣劈里面的空氣厚度變化均勻，則說明待測工件表面平整，否則工件不平整，故C正確；
D、自然光通過M后變成偏振光，若N的偏振方向與M的偏振方向相同，光屏上光斑最亮，若N的偏振方向與M的偏振方向垂直，光屏上幾乎沒有亮斑，因此當M和N發生相對轉動時，光屏上的光斑亮度會發生變化，故D錯誤。
故選：C。
（2024春 晉中期末）下列選項正確的是（　　）
A．可利用激光亮度高的特點來進行精確測距
B．激光與自然光相比，自然光更容易發生干涉現象
C．觀看立體電影時，觀眾戴的眼鏡是一對透振方向互相平行的偏振片
D．通過轉動加裝在相機鏡頭前的偏振濾光片，可使照片中水下和玻璃后的景象清晰
【解答】解：A.可利用激光平行度高的特點來進行精確測距，故A錯誤；
B.激光與自然光相比相干性好，更容易發生于涉現象，故B錯誤；
C.觀看立體電影時，觀眾戴的眼鏡是一對透振方向互相垂直的偏振片，故C錯誤；
D.通過轉動加裝在相機鏡頭前的偏振濾光片，減少玻璃反射光的干擾，可使照片中水下和玻璃后的景象清晰，故D正確。
故選：D。
（2024 江寧區校級模擬）抽制高強度纖維細絲時可用激光監控其粗細，如圖所示，觀察激光束經過細絲后在光屏上所產生的條紋即可判斷細絲粗細的變化（　　）
A．這里應用的是光的干涉現象
B．這里應用的是光的偏振現象
C．如果屏上條紋變寬，表明抽制的絲變細
D．用藍色激光比紅色激光得到的條紋更寬
【解答】解：當障礙物的尺寸與光的波長相當或小于光的波長時，會發生明顯的衍射，該裝置的原理是應用光的衍射，如果屏上條紋變寬，則說明衍射現象更加明顯，可知纖維細絲變細了，故ABD錯誤，C正確。
故選：C。
1．單縫衍射
(1)單色光通過狹縫時，在屏幕上出現明暗相間的條紋，中央條紋最寬最亮，兩側的亮條紋逐漸變暗變窄；白光通過狹縫時，在屏上出現彩色條紋，中央為白色條紋．
(2)波長一定時，單縫窄的中央條紋寬，條紋間距大；單縫不變時，光波波長大的中央條紋寬，條紋間距大．
2.圓孔衍射：光通過小孔(孔很小)時，在光屏上出現明暗相間的圓環．如圖1所示．
(1)中央是大且亮的圓形亮斑，周圍分布著明暗相間的同心圓環，且越靠外，圓形亮條紋的亮度越弱，寬度越小．
(2)圓孔越小，中央亮斑的直徑越大，同時亮度越弱．
3．圓板衍射(泊松亮斑)
(1)若在單色光傳播途中放一個較小的圓形障礙物，會發現在影的中心有一個亮斑，這就是著名的泊松亮斑．衍射圖樣如圖所示．
(2)中央是亮斑，圓板陰影的邊緣是模糊的，在陰影外還有不等間距的明暗相間的圓環．
二、單縫衍射與雙縫干涉的比較
1．不同點
(1)產生條件
(2)圖樣
2．相同點
(1)都有明暗相間的條紋，條紋都是光波疊加時加強或減弱的結果．
(2)都是波特有的現象，表明光是一種波．
（2024 鎮海區校級模擬）生產芯片的工具是紫外光刻機，目前有DUV和EUV兩種。DUV光刻機使用的是深紫外線，其波長為193nm。EUV光刻機使用的是極紫外線，其波長是13.5nm。下列說法正確的是（　　）
A．深紫外線光子的能量大于極紫外線光子的能量
B．在水中深紫外線的傳播速度大于極紫外線的傳播速
C．利用同一裝置進行雙縫干涉實驗時極紫外線的條紋間距較大
D．極紫外線比深紫外線更容易發生衍射
【解答】解：A.根據E＝hν可知，頻率越大，光子的能量越大，極紫外線的波長小于深紫外線的波長，所以深紫外線光子的能量小于極紫外線光子的能量，故A錯誤；
B.在水中深紫外線的折射率小于極紫外線的折射率，根據v可知，在水中深紫外線的傳播速度大于極紫外線的傳播速度，故B正確；
C.根據條紋間距公式Δx可知，波長越大，條紋間距越大，因此利用同一裝置進行雙縫干涉實驗時極紫外線的條紋間距較小，故C錯誤；
D.波長越大，越容易發生明顯衍射，因此極紫外線比深紫外線更不容易發生明顯衍射，故D錯誤。
故選：B。
（2024 邗江區模擬）用一束紅色激光照射單縫，光屏上出現的現象如圖所示，下列操作可使中央亮條紋變寬的是（　　）
A．增大激光束的寬度 B．減小單縫的寬度
C．減小屏到單縫的距離 D．改用綠色激光照射
【解答】解：ABC、單縫衍射的條紋寬度與單縫寬度、單縫到屏的距離、光的波長有關，與激光束的寬度無關，與屏到單縫的距離無關，故AC錯誤，B正確；
D、綠光的波長小于紅光的波長，所以改用綠光照射，會使中央亮條紋變窄，故D錯誤。
故選：B。
（2024春 道里區校級期末）如圖所示的透明容器中裝滿某種透明液體，液體中有一圓形氣泡，一細光束垂直左側壁射入容器，該細光束在氣泡中分成兩束色光M、N。下列說法正確的是（　　）
A．M在液體中的傳播速度較小
B．M在真空中的波長較長
C．兩種色光通過同一雙縫干涉裝置，N的條紋間距較寬
D．兩種色光通過同一小孔，N的衍射現象更明顯
【解答】解：A、由光路圖可知，色光M的折射角小，由折射定律可知色光M的折射率小，由公式v可知色光M在液體中的傳播速度較大，故A錯誤；
B、由A選項分析可知M的頻率小，又由公式c＝λf可知M的波長較長，B故正確；
C、由公式可知，兩種色光通過同一雙縫時，M的條紋間距較寬，故C錯誤；
D、波長越長，通過同一小孔時行射現象越明顯，則M的衍射現象更明顯，故D錯誤。
故選：B。
（2024 廣東三模）如圖甲所示，自行車后尾燈本身并不發光，但夜晚在燈光的照射下會顯得特別明亮，研究發現尾燈內部是由折射率較大的實心透明材料制成，結構如圖乙所示，當光由實心材料右側面垂直入射時，自行車尾燈看起來特別明亮的原因是（　　）
A．光的折射 B．光的全反射
C．光的干涉 D．光的衍射
【解答】解：自行車的尾燈是由相互垂直的平面鏡組合而成的，光在自行車后尾燈內部發生了全反射，將射來的光按照原來的方向再次反射回去，所以自行車尾燈會特別的明亮，故ACD錯誤，B正確。
故選：B。
（2024春 海淀區期末）關于光現象，下列說法正確的是（　　）
A．為了增加光的透射，通常在攝像機的鏡頭表面鍍一層特定厚度的薄膜，這是利用了光的干涉
B．光照射到不透明圓盤后，在圓盤陰影中心出現一個亮斑，這是光的偏振現象
C．在觀看立體電影時，觀眾要戴上特制的眼鏡，銀幕上的圖像才清晰，這副眼鏡利用了光的全反射
D．用光導纖維傳輸載有聲音、圖像以及各種數字信號的信息，這是利用了光的衍射
【解答】解：A.為了增加光的透射，通常在攝像機的鏡頭表面鍍一層特定厚度的薄膜，這是薄膜干涉現象，利用了光的干涉，故A正確；
B.光照射到不透明圓盤后，在圓盤陰影中心出現一個亮斑，這是光的衍射現象，故B錯誤；
C.在觀看立體電影時，觀眾要戴上特制的眼鏡，銀幕上的圖像才清晰，這副眼鏡利用了光的偏振，故C錯誤；
D.用光導纖維傳輸載有聲音、圖像以及各種數字信號的信息，這是利用了光的全反射，故D錯誤。
故選：A。
（2024春 羅湖區校級期中）某同學在學習光學時，對神奇的光現象產生了興趣，但對光現象的理解有一項是錯誤的，請幫他指出（　　）
A．可以利用X射線衍射探測晶體的結構
B．拍攝玻璃櫥窗內的物品時，往往在鏡頭前加增透膜
C．光纖通信及醫用纖維式內窺鏡都利用了光的全反射原理
D．在太陽光照射下，水面上油膜出現彩色花紋是光的干涉現象
【解答】解：A．構成晶體的粒子在微觀空間里呈現周期性的有序排列，晶體的這一結構特征可以通過X射線衍射圖譜反映出來，所以可以利用X射線衍射探測晶體的結構，以用來區分晶體和非晶體，故A正確；
B．拍攝玻璃櫥窗內的物品時，玻璃有反光，所以往往在鏡頭前加一個偏振片以削弱反射光的干擾，使照片清晰，即在鏡頭前加偏振片，故B錯誤；
C．光纖通信及醫用纖維式內窺鏡都利用了光的全反射原理，故C正確；
D．在太陽光照射下，水面上油膜出現彩色花紋是由于油膜上下兩個表面反射的兩束光發生干涉形成的。故D正確。
本題選擇錯誤選項；
故選：B。
（2024 河北區二模）下列說法正確的是（　　）
A．真空中紅光的傳播速度比紫光的大
B．在光導纖維束內傳送圖像是利用光的全反射現象
C．用標準平面檢查光學平面的平整程度是利用光的偏振現象
D．電視機遙控器是利用發出紫外線脈沖信號來變換頻道的
【解答】解：A、各種色光在真空中傳播的速度一樣大，故A錯誤；
B、在光導纖維束內傳送圖象是利用了光的全反射現象，故B正確；
C、用標準平面檢查光學平面的平整程度是利用薄膜干涉現象，故C錯誤；
D、電視機遙控器是利用發出紅外線脈沖信號來變換頻道的，故D錯誤。
故選：B。
（2024 天津模擬）太赫茲通信作為實現6G（第六代通信技術）愿景的關鍵技術，已得到全球通信業認可。2023年4月，我國成功完成了太赫茲軌道角動量的實時無線傳輸通信實驗，實現重大技術突破，為6G通信技術的發展提供了重要保障和支撐。該實驗通信頻率為1.1×105MHz，遠遠超出5G（第五代通信技術）信號頻率。關于該實驗信號與5G信號下列說法正確的是（　　）
A．該實驗信號和5G信號都屬于電磁波，且都可能是縱波
B．該實驗信號和5G信號都一定具有偏振現象
C．該實驗信號相比5G信號光子能量更小
D．該實驗信號相比5G信號在真空中的傳播速度更小
【解答】解：A、電磁波均為橫波，故A錯誤；
B、電磁波均為橫波，故該實驗信號和5G信號都具有偏振現象，故B正確；
C、該實驗信號相比5G信號頻率更高，由E＝hν可知光子能量更高，故C錯誤；
D、所有的電磁波在真空中的傳播速度均為光速，故D錯誤。
故選：B。
（2024 佛山二模）光學技術作為一門高精密度的學科，應用在各個領域。下列關于光學現象的說法，正確的是（　　）
A．如圖甲使光信號在光導纖維中發生全反射，內芯的折射率小于外套的折射率
B．觀看3D電影時需要佩戴特殊的眼鏡，此過程利用了光的偏振現象，光是橫波
C．讓激光束通過一個狹縫，可能觀察到光屏上出現丙圖且波長越大，條紋間距越大
D．在丁圖中激光束沿液流傳播，若改用折射率更小的液體，則實驗現象更明顯
【解答】解：A、光導纖維傳輸信號是利用光的全反射現象，條件是光線從光密介質斜射向光疏介質，內芯的折射率大于外套的折射率，故A錯誤；
B、立體電影是利用了光的偏振現象，說明光是橫波，故B正確；
C、等間距條紋是雙縫干涉現象，波長越大，條紋間距越大，故C錯誤；
D、改用折射率更小的液體，全反射臨界角會越大，激光在液體中發生全反射的光束減少，不利于沿液流傳播，故D錯誤；
故選：B。
（2023秋 江西期末）關于光的偏振、干涉與衍射、激光，下列說法正確的是（　　）
A．偏振是縱波特有的現象，光的偏振現象說明光是縱波
B．在雙縫干涉現象里，亮條紋和暗條紋的寬度是不等的
C．自然界中某些天然物體也可以發出激光，激光不能發生衍射現象
D．泊松亮斑是衍射現象，用白光照射單縫時將得到彩色條紋
【解答】解：A．偏振是橫波特有的現象，偏振現象表明光的偏振光的振動方向與傳播方向相垂直，因此光的偏振現象說明光是橫波，故A錯誤；
B．在雙縫干涉現象里，亮條紋和暗條紋的寬度是相等的，故B錯誤；
C．激光是用人工方法激發的一種特殊的光，激光是一種電磁波，只要是波就能發生衍射現象，故C錯誤；
D．泊松亮斑是光繞過障礙物繼續傳播的現象，是衍射現象，用白光照射單縫，將得到彩色的衍射條紋，故D正確。
故選：D。
（多選）（2024 河西區三模）如圖所示，關于光現象下列說法不正確的是（　　）
A．圖甲是雙縫干涉示意圖，若只增大擋板上兩個狹縫S1、S2間的距離d，兩相鄰亮條紋間距離Δx將增大
B．圖乙是用干涉法檢測工件表面平整程度時得到的干涉圖樣，彎曲的干涉條紋說明被檢測的平面在此處是凸起的
C．圖丙中的P、Q是偏振片，當P固定不動，緩慢轉動Q時，光屏上的光亮度將一明一暗交替變化，此現象表明光波是橫波
D．圖丁中央存在一個亮斑，是光線通過一個不透光的圓盤得到的衍射圖樣
【解答】解：A、根據雙縫干涉相鄰兩亮條紋的間距Δx與雙縫間距離d及光的波長λ的關系式，可知只增大擋板上兩個狹縫S1、S2間的距離d，其它條件不變時，兩相鄰亮條紋間距離Δx將減小，故A錯誤；
B、由圖可知，條紋向空氣薄膜較薄處發生彎曲，說明彎曲處的光程差變長，空氣薄膜間距變大，由此可分析出被檢測的平面在此處是凹陷的，故B錯誤；
C、根據所學知識可知橫波才能產生偏振現象，因此光的偏振現象說明光是一種橫波，故C正確；
D、泊松亮斑是光線通過小圓板得到的光的衍射圖樣，故D正確。
本題選錯誤的，故選：AB。

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