資源簡(jiǎn)介

第六節(jié)　光的衍射和偏振
第七節(jié)　激　光
學(xué)習(xí)目標(biāo)　1.知道光的衍射現(xiàn)象，知道產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件。 2.知道光的衍射條紋的特點(diǎn)。 3.知道光的偏振現(xiàn)象，了解光是一種橫波。 4.了解激光的特性和應(yīng)用。
知識(shí)點(diǎn)一　光的衍射
用單色平行光照射狹縫，當(dāng)縫比較寬時(shí)，光屏上產(chǎn)生一條與縫寬相當(dāng)?shù)牧翖l紋。當(dāng)縫調(diào)到0.8 mm時(shí)，光屏上的亮條紋的寬度比0.8 mm大還是??？當(dāng)縫調(diào)到0.4 mm時(shí)條紋的寬度和亮度如何變化？光還沿直線(xiàn)傳播嗎？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.狹縫衍射現(xiàn)象：當(dāng)狹縫不斷變窄時(shí)，觀察屏上會(huì)出現(xiàn)中央________且寬、兩邊對(duì)稱(chēng)分布、明暗相間的光帶，整個(gè)圖樣遠(yuǎn)大于光通過(guò)狹縫時(shí)按照直線(xiàn)傳播所能照亮的區(qū)域。這表明光__________狹縫邊緣傳播，而不是沿直線(xiàn)傳播，這就是光的狹縫衍射現(xiàn)象。
2.圓孔衍射現(xiàn)象：當(dāng)圓孔足夠小時(shí)，同樣能觀察到中央為明顯的亮斑、周?chē)莀___________的圓形光環(huán)的圖樣。和光線(xiàn)通過(guò)狹縫傳播相似，圓形光環(huán)的圖樣遠(yuǎn)大于通過(guò)圓孔時(shí)按照直線(xiàn)傳播所能照亮的區(qū)域，這就是光的圓孔衍射現(xiàn)象。
3.發(fā)生明顯衍射的條件：當(dāng)障礙物的尺寸與光的波長(zhǎng)相當(dāng)，甚至________光的波長(zhǎng)時(shí)，衍射現(xiàn)象將十分明顯。
4.單縫衍射與雙縫干涉的比較
名稱(chēng) 單縫衍射 雙縫干涉
不同點(diǎn) 產(chǎn)生條件 障礙物或孔的尺寸比波長(zhǎng)小或跟波長(zhǎng)差不多 頻率相同的兩列光波相遇疊加
條紋寬度 條紋寬度不等，中央最寬 條紋寬度幾乎相等
亮度 中央條紋最亮，兩邊變暗 條紋清晰，亮度基本相同
相同點(diǎn) 成因 都是光波疊加時(shí)加強(qiáng)或削弱的結(jié)果
意義 都是波特有的現(xiàn)象，表明光是一種波
現(xiàn)象 都有明暗相間的條紋，條紋寬度和間距都隨波長(zhǎng)變大而變寬
【思考】　太陽(yáng)光照射一塊遮光板，遮光板上有一個(gè)大的三角形孔，隨著遮光板上三角形孔的尺寸不斷減小時(shí)，光屏上的三角形光斑先變成小圓形光斑，后出現(xiàn)明暗相間的圓環(huán)，試說(shuō)明其中的道理。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
例1 對(duì)于單縫衍射現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.縫的寬度d越小，衍射條紋越亮
B.縫的寬度d越小，衍射現(xiàn)象越明顯
C.縫的寬度d越小，光傳播路線(xiàn)越接近直線(xiàn)
D.入射光的波長(zhǎng)越短，衍射現(xiàn)象越明顯
聽(tīng)課筆記　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
(1)光遇到障礙物時(shí)都會(huì)發(fā)生衍射現(xiàn)象，只不過(guò)有明顯與不明顯之分。
(2)對(duì)同樣的障礙物，波長(zhǎng)越長(zhǎng)的光，衍射現(xiàn)象越明顯；相對(duì)某種波長(zhǎng)的光，障礙物越小，衍射現(xiàn)象越明顯。
(3)因?yàn)楣獾牟ㄩL(zhǎng)較短，通常不容易觀察到光的衍射現(xiàn)象?！　　　?br/>例2 (多選)(2024·福建廈門(mén)高二月考)下列所示的圖片、示意圖大都來(lái)源于課本，關(guān)于這些圖的判斷中，準(zhǔn)確無(wú)誤的是(　　)
A.甲圖是小孔衍射的圖樣，乙圖為“泊松亮斑”
B.甲圖為“泊松亮斑”，乙圖是小孔衍射的圖樣
C.丙圖是雙縫干涉圖樣，丁圖是單縫衍射圖樣
D.丙圖是單縫衍射圖樣，丁圖是雙縫干涉圖樣
聽(tīng)課筆記　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
反思提升　圓孔衍射與圓盤(pán)衍射圖樣比較
圓孔衍射 圓盤(pán)衍射
圖樣
區(qū)別 中央是大且亮的圓形亮斑，外側(cè)較暗 陰影中心有一個(gè)很小的亮斑(泊松亮斑)，外側(cè)明亮
圓孔衍射圖樣中亮環(huán)或暗環(huán)間距隨半徑增大而增大 圓盤(pán)衍射圖樣中亮環(huán)或暗環(huán)間距隨半徑增大而減小
相同 不等間距的明暗相間的圓環(huán)
訓(xùn)練1 (多選)在抽制很細(xì)的金屬絲的過(guò)程中，可以用激光隨時(shí)監(jiān)測(cè)抽絲的粗細(xì)情況。其裝置如圖甲所示，在抽絲機(jī)的細(xì)絲出口附近，用一束激光沿與細(xì)絲垂直的方向照射細(xì)絲，在細(xì)絲的另一側(cè)用光屏接收激光。工作人員通過(guò)觀察光屏上明暗相間亮斑的情況(圖乙所示為沿激光傳播方向看到的光屏情況)，便可知道抽制出的細(xì)絲是否合格。對(duì)于這種監(jiān)控抽絲機(jī)的裝置，下列說(shuō)法中正確的是(　　)
A.這是利用光的直線(xiàn)傳播規(guī)律
B.這是利用光的衍射現(xiàn)象
C.如果屏上條紋變寬，表明細(xì)絲粗了
D.如果屏上條紋變寬，表明細(xì)絲細(xì)了
知識(shí)點(diǎn)二　光的偏振和激光
機(jī)械波中的橫波能通過(guò)和振動(dòng)方向相同的狹縫，不能通過(guò)與振動(dòng)方向垂直的狹縫，縱波振動(dòng)方向與運(yùn)動(dòng)方向相同，不存在這種現(xiàn)象，那光波屬于橫波還是縱波？
(c)自然光通過(guò)偏振片的實(shí)驗(yàn)結(jié)果
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
一、光的偏振
1.偏振光：偏振片透射的光的強(qiáng)度會(huì)隨著旋轉(zhuǎn)的角度而變化，當(dāng)兩塊偏振片的透振方向________時(shí)，觀察到的光最強(qiáng)，這說(shuō)明從第二塊偏振片出來(lái)的光的振動(dòng)方向與第一塊偏振片的透振方向相同。當(dāng)兩塊偏振片的透振方向________時(shí)，幾乎觀察不到光，這種具有特定振動(dòng)方向的光叫作偏振光。
2.只有橫波才具有偏振性，驗(yàn)證光是________。
3.偏振光的應(yīng)用：偏振光眼鏡，就有效地減少雪地反射光線(xiàn)，有效衰減進(jìn)入眼睛的光強(qiáng)；鏡頭上偏振濾光片可有效地減弱水面玻璃面__________的作用；3D電影。
二、激光
1.激光的特性
(1)單色性好　(2)____________好
(3)平行度好　(4)____________高
2.激光的應(yīng)用
(1)激光有廣泛應(yīng)用，形成很多和激光相關(guān)的產(chǎn)業(yè)，比如激光通信、激光武器、激光加工、激光醫(yī)學(xué)、激光成像。
(2)全息照相：能同時(shí)記錄振幅與相位的照相叫作全息照相。
例3 (多選)如圖所示，電燈S發(fā)出的光先后經(jīng)過(guò)偏振片A和B，人眼在P處迎著入射光方向看不到光亮，則(　　)
A.圖中a光為偏振光
B.圖中b光為偏振光
C.以SP為軸將B轉(zhuǎn)過(guò)180°后，在P處將看到光亮
D.以SP為軸將B轉(zhuǎn)過(guò)90°后，在P處將看到光亮
聽(tīng)課筆記　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
(1)偏振片是由特殊材料制成的，每個(gè)偏振片都有特定的透振方向，光的振動(dòng)方向與透振方向相同時(shí)，透光最強(qiáng)；與透振方向垂直，透光最弱，光不能透過(guò)偏振片；成其他角度，透光強(qiáng)度居中。
(2)獲得偏振光的兩種方式
①讓自然光通過(guò)偏振片；
②自然光射到兩種介質(zhì)的分界面上，使反射光和折射光之間的夾角恰好是90°，反射光和折射光都是偏振光，且偏振方向相互垂直?！　　　?br/>訓(xùn)練2 如圖所示，一束自然光通過(guò)偏振片照射到光屏上，則圖中光屏上最暗的是(偏振片上的箭頭表示透振方向)(　　)
例4 (多選)將激光束的寬度聚集到納米級(jí)(10－9 m)范圍內(nèi)，可修復(fù)人體已損壞的器官，可對(duì)DNA分子進(jìn)行超微型基因修復(fù)，把至今尚令人無(wú)奈的癌癥、遺傳疾病徹底根除，以上功能是利用了激光的(　　)
A.單色性好 B.平行度好
C.粒子性 D.高能量
聽(tīng)課筆記　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
隨堂對(duì)點(diǎn)自測(cè)
1.(光的衍射)(2024·廣東江門(mén)期末)某同學(xué)拿一張不透光的卡片，用剪刀剪一條零點(diǎn)幾毫米的細(xì)縫，再用激光筆發(fā)射激光照射細(xì)縫，他在對(duì)面的墻上看到，中央有一條較寬的亮條紋，兩側(cè)還有一系列明暗相間的條紋。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是(　　)
A.光的干涉 B.光的衍射
C.光的折射 D.光的偏振
2.(光的衍射)(2024·廣東江門(mén)期末)某研究性學(xué)習(xí)小組用激光束照射圓孔和不透明圓板后，分別得到如圖甲、乙所示的圖樣，則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)
A.甲圖屬于圓孔衍射
B.乙圖的亮斑是“泊松亮斑”，最早由泊松先推算出這個(gè)亮斑，后來(lái)泊松發(fā)現(xiàn)圓板中心的確有這個(gè)亮斑
C.不管是圓孔衍射還是圓盤(pán)衍射，影像的邊緣輪廓都是模糊不清的
D.發(fā)生圓孔衍射時(shí)，圓形光環(huán)的圖樣半徑遠(yuǎn)大于圓孔的半徑，即光繞到障礙物的影子里
3.(光的偏振)(多選)(2024·湖南株洲高二期末)在垂直于太陽(yáng)光的傳播方向前后放置兩個(gè)偏振片P和Q，在Q的后邊放上光屏，如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.Q不動(dòng)，旋轉(zhuǎn)偏振片P，屏上光的亮度不變
B.Q不動(dòng)，旋轉(zhuǎn)偏振片P，屏上光的亮度時(shí)強(qiáng)時(shí)弱
C.P不動(dòng)，旋轉(zhuǎn)偏振片Q，屏上光的亮度不變
D.P不動(dòng)，旋轉(zhuǎn)偏振片Q，屏上光的亮度時(shí)強(qiáng)時(shí)弱
4.(激光)關(guān)于激光的應(yīng)用問(wèn)題，下列說(shuō)法中正確的是(　　)
A.光纖通信是應(yīng)用激光平行度非常好的特點(diǎn)對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，使其在光導(dǎo)纖維中傳遞信息
B.計(jì)算機(jī)內(nèi)的“磁頭”讀出光盤(pán)上記錄的信息是應(yīng)用激光有相干性的特點(diǎn)
C.醫(yī)學(xué)中用激光做“光刀”來(lái)切除腫瘤是應(yīng)用了激光亮度高的特點(diǎn)
D.“激光測(cè)距雷達(dá)”利用激光測(cè)量很遠(yuǎn)目標(biāo)的距離是應(yīng)用了激光亮度高的特點(diǎn)
第六節(jié)　光的衍射和偏振
第七節(jié)　激　光
知識(shí)點(diǎn)一
導(dǎo)學(xué)　提示　當(dāng)縫調(diào)到0.8 mm時(shí)，亮條紋的寬度比0.8 mm大，而且還出現(xiàn)了明暗相間的條紋。當(dāng)縫調(diào)到0.4 mm時(shí)，亮條紋的亮度降低，但寬度更大了，這表明，光沒(méi)有沿直線(xiàn)傳播，它繞過(guò)了縫的邊緣，傳播到了相當(dāng)寬的地方。
知識(shí)梳理
1.亮　繞過(guò)了　2.明暗相間　3.小于
[思考] 提示　當(dāng)孔足夠大時(shí)，由于光的直線(xiàn)傳播，所以屏首先出現(xiàn)的是三角形光斑；之后隨著小孔的繼續(xù)縮小，出現(xiàn)小孔成像，成的是太陽(yáng)的像，故為小圓形光斑；小孔進(jìn)一步縮小，當(dāng)尺寸與光波波長(zhǎng)相當(dāng)時(shí)，出現(xiàn)了明暗相間的衍射條紋。
例1 B　[縫的寬度d越小，衍射現(xiàn)象越明顯，入射光的波長(zhǎng)越長(zhǎng)，衍射現(xiàn)象越明顯，B正確。]
例2 AC　[“泊松亮斑”是“小圓盤(pán)”產(chǎn)生的衍射現(xiàn)象，形成的衍射圖樣是陰影中心有一個(gè)“亮斑”，而小孔衍射的圖樣是中間有“亮斑”，無(wú)陰影，A正確，B錯(cuò)誤；丙圖很明顯是雙縫干涉的圖樣，因干涉圖樣中的條紋間距是相等的，單縫衍射圖樣中的條紋間距是不相等的，中間最寬、最亮，丁圖是單縫衍射圖樣，C正確，D錯(cuò)誤。]
訓(xùn)練1 BD　[由題意知明暗相間亮斑的形成是單縫衍射現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤，B正確；縫變窄，則條紋寬度變寬，如果屏上條紋變寬，表明細(xì)線(xiàn)變細(xì)，故C錯(cuò)誤，D正確。]
知識(shí)點(diǎn)二
導(dǎo)學(xué)　提示　光波屬于橫波
知識(shí)梳理
一、1.一致　垂直　2.橫波　3.反射光
二、1.(2)相干性　(4)亮度
例3 BD　[自然光在垂直于傳播方向的平面內(nèi)，沿各個(gè)方向的振動(dòng)是均勻分布的，通過(guò)偏振片后，透射光是只沿著某一特定方向振動(dòng)的光。從電燈直接發(fā)出的光為自然光，故A錯(cuò)誤；它通過(guò)偏振片A后，即變?yōu)槠窆猓蔅正確；設(shè)通過(guò)A的光沿豎直方向振動(dòng)，而偏振片B只能通過(guò)沿水平方向振動(dòng)的偏振光，則P點(diǎn)無(wú)光亮，以SP為軸將B轉(zhuǎn)過(guò)180°后，P處仍無(wú)光亮，故C錯(cuò)誤；以SP為軸將B轉(zhuǎn)過(guò)90°后，則該偏振片將變?yōu)槟芡ㄟ^(guò)沿豎直方向振動(dòng)的光的偏振片，則偏振光能通過(guò)B，即在P處有光亮，故D正確。]
訓(xùn)練2 C　[自然光通過(guò)偏振片后成為偏振光，當(dāng)偏振光的振動(dòng)方向與偏振片的透振方向平行時(shí)能夠通過(guò)，垂直時(shí)不能通過(guò)，所以A、B、D較亮，C較暗，C正確。]
例4 BD　[激光的平行度好，故可聚焦到很小的范圍；激光的亮度高、能量大，故可修復(fù)器官、進(jìn)行基因修復(fù)。故選項(xiàng)B、D正確。]
隨堂對(duì)點(diǎn)自測(cè)
1.B　[單縫衍射圖像的特點(diǎn)：中央有一條較寬較亮的條紋，兩邊是對(duì)稱(chēng)且明暗相間的條紋，且亮條紋的強(qiáng)度向兩邊逐漸減弱，所以產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是光的衍射，故B正確。]
2.B　[根據(jù)衍射條紋的特點(diǎn)可知甲圖屬于圓孔衍射，故A正確；乙圖的亮斑是“泊松亮斑”，最早由泊松先推算出這個(gè)亮斑，但泊松認(rèn)為這是非常荒謬的，后來(lái)菲涅耳與阿拉果發(fā)現(xiàn)圓板中心有這個(gè)亮斑，故B錯(cuò)誤；不管是圓孔衍射還是圓盤(pán)衍射，影像的邊緣輪廓都是模糊不清的，故C正確；發(fā)生圓孔衍射時(shí)，圓形光環(huán)的圖樣半徑遠(yuǎn)大于圓孔的半徑，即光繞到障礙物的影子里，故D正確。]
3.BD　[P是起偏器，它的作用是把太陽(yáng)光(自然光)轉(zhuǎn)變?yōu)槠窆猓撈窆獾恼駝?dòng)方向與P的透振方向一致，所以當(dāng)Q與P的透振方向平行時(shí)，通過(guò)Q的光強(qiáng)最大；當(dāng)Q與P的透振方向垂直時(shí)通過(guò)Q的光強(qiáng)最小，即無(wú)論旋轉(zhuǎn)P或Q，屏上的光強(qiáng)都是時(shí)強(qiáng)時(shí)弱，故B、D正確。]
4.C　[由激光的特點(diǎn)及應(yīng)用可知光纖通信主要利用了激光的亮度高，平行度好，A錯(cuò)誤；計(jì)算機(jī)內(nèi)的“磁頭”讀出光盤(pán)上的信息主要應(yīng)用了激光的平行度好，B錯(cuò)誤；醫(yī)療中用激光做“光刀”利用了激光的亮度高的特點(diǎn)，C正確；“激光測(cè)距雷達(dá)”利用的是激光的平行度好的特點(diǎn)，D錯(cuò)誤。]第六節(jié)　光的衍射和偏振　第七節(jié)　激　光
(分值：100分)
選擇題1～10題，每小題8分，共80分，11～12題，每小題10分，共20分，合計(jì)100分。
基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練
題組一　光的衍射
1.某同學(xué)使用激光器作光源，在不透光的擋板上開(kāi)一條縫寬為0.05 mm的窄縫，進(jìn)行光的衍射實(shí)驗(yàn)，如圖所示，則他在光屏上看到的條紋是(　　)
A B C D
2.在觀察光衍射的實(shí)驗(yàn)中，分別觀察到如圖甲、乙所示清晰的明暗相間圖樣，圖中黑線(xiàn)為暗紋。那么障礙物應(yīng)是(　　)
乙圖對(duì)應(yīng)的是很小的不透明圓板
甲圖對(duì)應(yīng)的是很大的不透明圓板
乙圖對(duì)應(yīng)的是中間有大圓孔的不透明擋板
甲圖對(duì)應(yīng)的是中間有小三角形孔的不透明擋板
3.(多選)(2024·福建廈門(mén)高二期中)用游標(biāo)卡尺觀察光的衍射現(xiàn)象時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是(　　)
游標(biāo)卡尺形成的狹縫應(yīng)平行于日光燈，且狹縫遠(yuǎn)離日光燈，人眼也遠(yuǎn)離狹縫進(jìn)行觀察
游標(biāo)卡尺狹縫平行于日光燈觀察時(shí)，可觀察到中央為白色條紋，兩側(cè)為彩色條紋，且彩色條紋平行于日光燈
狹縫寬度由0.5 mm縮小到0.2 mm，條紋間距變寬，亮度變暗
狹縫寬度由0.5 mm擴(kuò)展到0.8 mm，條紋間距變寬，亮度變暗
4.(多選)做單縫衍射實(shí)驗(yàn)和雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，用激光比普通光源效果更好，圖像更清晰。如圖甲所示，如果將感光元件置于光屏上，則不僅能在光屏上看到彩色條紋，還能通過(guò)感光元件中的信號(hào)轉(zhuǎn)換，在電腦上看到光強(qiáng)的分布情況。下列說(shuō)法正確的是(　　)
做單縫實(shí)驗(yàn)時(shí)，光強(qiáng)分布圖如圖乙所示
做單縫實(shí)驗(yàn)時(shí)，光強(qiáng)分布圖如圖丙所示
做雙縫實(shí)驗(yàn)時(shí)，光強(qiáng)分布圖如圖乙所示
做雙縫實(shí)驗(yàn)時(shí)，光強(qiáng)分布圖如圖丙所示
題組二　光的偏振和激光
5.如圖所示，讓自然光照射到P、Q兩偏振片上，當(dāng)P、Q兩偏振片的透振方向夾角為以下哪些度數(shù)時(shí)，透射光的強(qiáng)度最弱(　　)
0° 30°
60° 90°
6.如圖所示，讓太陽(yáng)光(自然光)通過(guò)M上的小孔S后照射到M右方的偏振片P上，P的右側(cè)再放一光屏Q，現(xiàn)使P繞著平行于光傳播方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)一周，則關(guān)于光屏Q上的亮度變化情況，下列判斷中正確的是(　　)
只有當(dāng)偏振片轉(zhuǎn)到某一適當(dāng)位置時(shí)光屏被照亮，其他位置時(shí)光屏上無(wú)亮光
光屏上亮度基本不變
光屏上亮、暗交替變化出現(xiàn)
光屏上只有一條亮線(xiàn)隨偏振片的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)
7.(多選)(2024·福建泉州高二期末)用旋光儀測(cè)糖溶液濃度時(shí)，偏振光通過(guò)糖溶液后，迎著光看，偏振方向以傳播方向?yàn)檩S旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角θ稱(chēng)“旋光角”，θ與糖溶液濃度有關(guān)，θ測(cè)量值與標(biāo)準(zhǔn)值比較能確定含糖量，如圖自然光源S，偏振片A、B，轉(zhuǎn)動(dòng)B使O處光最強(qiáng)，然后被測(cè)樣品P置于A、B間(　　)
O處光強(qiáng)明顯減弱
O處光強(qiáng)不明顯減弱
B轉(zhuǎn)一角度使O處光強(qiáng)最大，B轉(zhuǎn)過(guò)角度θ
A轉(zhuǎn)一角度使O處光強(qiáng)最大，A轉(zhuǎn)過(guò)角度θ
8.(多選)激光火箭的體積小，卻可以裝載更大、更重的衛(wèi)星或飛船，激光由地面激光站或空間激光動(dòng)力衛(wèi)星提供，通過(guò)一套裝置，像手電筒一樣，讓激光束射入火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室，使推進(jìn)劑受熱而急劇膨脹，于是形成一股高溫高壓的燃?xì)饬?，以極高的速度噴出，產(chǎn)生巨大的推力，把衛(wèi)星或飛船送入太空。激光火箭利用了激光的(　　)
單色性好 平行度好
亮度高 相干性好
綜合提升練
9.(2024·廣東東莞期末)關(guān)于下列四幅圖中，解釋錯(cuò)誤的是(　　)
光導(dǎo)纖維是光的全反射的應(yīng)用
肥皂膜的彩色條紋是由于光的雙縫干涉產(chǎn)生的
照片中，光經(jīng)過(guò)大頭針尖時(shí)產(chǎn)生的條紋是由于光的衍射
電影院中的3D電影利用了光的偏振
10.(多選)如圖(a)所示是做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)的示意圖。先做操作1：用兩塊不同顏色的濾光片分別擋住雙縫屏上、下兩半部分Ⅰ和Ⅱ；接著再做操作2：用不透明的擋板擋住b縫。若兩塊濾光片一塊是紅色，一塊是藍(lán)色，紅光波長(zhǎng)大于藍(lán)光波長(zhǎng)，則(　　)
完成操作1后，光屏上出現(xiàn)的是圖(b)圖案，且甲是紅色條紋，乙是藍(lán)色條紋
完成操作1后，光屏上出現(xiàn)的是圖(c)圖案，且丙是藍(lán)色條紋，丁是紅色條紋
完成操作2后，光屏上出現(xiàn)的是圖(b)圖案，且甲是藍(lán)色條紋，乙是紅色條紋
完成操作2后，光屏上出現(xiàn)的是圖(c)圖案，且丙是紅色條紋，丁是藍(lán)色條紋
11.(2024·廣東深圳高二期末)在日落時(shí)分拍攝水面下的景物時(shí)，應(yīng)在照相機(jī)鏡頭前裝一個(gè)偏振片，其目的是(　　)
減少陽(yáng)光在水面上的反射光
最大限度地阻止陽(yáng)光在水面上的反射光進(jìn)入照相機(jī)鏡頭
增強(qiáng)光由水面射入空氣中的折射光進(jìn)入鏡頭的強(qiáng)度
減弱光由水面射入空氣中的折射光進(jìn)入鏡頭的強(qiáng)度
培優(yōu)加強(qiáng)練
12.(多選)對(duì)于以下的光學(xué)現(xiàn)象說(shuō)法中正確的是(　　)
圖甲是雙縫干涉示意圖，若只增大擋板上兩個(gè)狹縫S1、S2間的距離d，兩相鄰亮條紋間距離Δx將減小
圖乙是單縫衍射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，若只在狹縫寬度不同情況下，上圖對(duì)應(yīng)狹縫較寬
圖丙是用干涉法檢測(cè)工件表面平整程度時(shí)得到的干涉圖樣，彎曲的干涉條紋說(shuō)明被檢測(cè)的平面在此處是凹陷的
圖丁中的P、Q是偏振片，當(dāng)P固定不動(dòng)，緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)Q時(shí)，光屏上的光亮度將一明一暗交替變化，此現(xiàn)象表明光波是橫波
第六節(jié)　光的衍射和偏振
第七節(jié)　激　光
1.B　[因?yàn)檠苌錀l紋與單縫平行，條紋中間寬、兩邊窄，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。]
2.A　[比較兩圖，它們的背景明顯不同，甲圖的背景為黑色陰影，說(shuō)明障礙物應(yīng)是很大的不透明圓板，中間有透光并且?guī)в醒苌鋱D樣的條紋，說(shuō)明擋板的中間有小圓孔；乙圖的背景為白色，說(shuō)明周?chē)鷽](méi)有障礙物，中間有不透光圓形陰影，并且?guī)в醒苌鋱D樣的條紋，說(shuō)明中間存在很小的不透明圓板，乙圖正中央的小亮點(diǎn)是“泊松亮斑”，則A正確，B、C、D錯(cuò)誤。]
3.BC　[當(dāng)游標(biāo)卡尺狹縫平行于日光燈，狹縫遠(yuǎn)離日光燈時(shí)，眼睛應(yīng)靠近狹縫進(jìn)行觀察，觀察到平行于日光燈的彩色條紋，且中央為白色條紋，兩側(cè)為彩色條紋，A錯(cuò)誤，B正確；狹縫越小，衍射現(xiàn)象越明顯，即條紋間距變寬，但亮度變暗，C正確，D錯(cuò)誤。]
4.AD　[雙縫干涉條紋等間距且中央和兩側(cè)亮度變化很小，單縫衍射條紋間距不等，是中央寬、兩邊窄的明暗相間的條紋且中央亮條紋最亮，兩側(cè)亮條紋逐漸變暗，所以若做單縫實(shí)驗(yàn)時(shí)，光強(qiáng)分布圖如圖乙所示，若做雙縫實(shí)驗(yàn)時(shí)，光強(qiáng)分布圖如圖丙所示，故B、C錯(cuò)誤，A、D正確。]
5.D　[兩偏振片透振方向相同(平行)時(shí)透過(guò)的偏振光最強(qiáng)，兩偏振片透振方向垂直時(shí)幾乎沒(méi)有偏振光透過(guò)，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確。]
6.B　[太陽(yáng)光是自然光，在垂直于光的傳播方向的平面內(nèi)，光的振動(dòng)沿任意方向，且各個(gè)方向上的光振動(dòng)強(qiáng)度相同，所以旋轉(zhuǎn)偏振片只能改變光振動(dòng)的方向，不能改變光的強(qiáng)度。故B正確。]
7.ACD　[不放樣品時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)B使O處光最強(qiáng)，此時(shí)A、B的透振方向相同。放置樣品后，由于樣品會(huì)使經(jīng)過(guò)A的偏振光產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)角，所以此時(shí)穿過(guò)樣品的偏振光振動(dòng)方向與B的透振方向不再平行，O處光強(qiáng)將明顯減弱，故A正確，B錯(cuò)誤；根據(jù)前面分析可知，放入樣品后，穿過(guò)樣品的偏振光振動(dòng)方向與B的透振方向存在夾角θ，若B轉(zhuǎn)一角度使O處光強(qiáng)最大，則B轉(zhuǎn)過(guò)角度θ，同理可知若A轉(zhuǎn)一角度使O處光強(qiáng)最大，則A轉(zhuǎn)過(guò)角度θ，故C、D正確。]
8.BC　[由于激光站與火箭相距較遠(yuǎn)，為了減少能量損失，必須要求激光具有很好的平行度，同時(shí)利用激光的高能量特點(diǎn)，故B、C正確。]
9.B　[光導(dǎo)纖維是光的全反射的應(yīng)用，A正確；肥皂膜的彩色條紋是由于光的薄膜干涉產(chǎn)生的，B錯(cuò)誤；照片中，光經(jīng)過(guò)大頭針尖時(shí)產(chǎn)生的條紋是由于光的衍射，C正確；電影院中的3D電影利用了光的偏振，D正確。]
10.AD　[題圖(b)中的條紋為等間距明暗相間條紋，是干涉圖樣。題圖(c)為中間最寬且不等間距明暗相間條紋，是衍射條紋。操作1是雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，故條紋間距相等，光屏上出現(xiàn)題圖(b)圖案，由圖案知甲的波長(zhǎng)大于乙的波長(zhǎng)，故甲為紅色條紋，乙為藍(lán)色條紋，A正確，B錯(cuò)誤；操作2是單縫衍射，條紋間距不相等，光屏上出現(xiàn)題圖(c)圖案，再結(jié)合波長(zhǎng)關(guān)系可知D正確，C錯(cuò)誤。]
11.B　[日落時(shí)分的陽(yáng)光照射到水面上時(shí)，反射光很強(qiáng)，照相機(jī)鏡頭對(duì)著水面時(shí)，進(jìn)入鏡頭的光線(xiàn)既有陽(yáng)光經(jīng)水面的反射光，又有由水中折射入空氣的折射光，折射光線(xiàn)進(jìn)入鏡頭所攝得的照片才是水下景物的像。在鏡頭上安裝一個(gè)偏振片，轉(zhuǎn)動(dòng)偏振片方向使其透振方向與反射光的偏振方向垂直，即可最大限度地阻止反射光進(jìn)入鏡頭，增強(qiáng)圖像的清晰度，B正確。]
12.AD　[根據(jù)Δx＝λ可知，只增大擋板上兩個(gè)狹縫S1、S2間的距離d，兩相鄰亮條紋間距將減小，故A正確；根據(jù)發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件可知，狹縫越窄，衍射現(xiàn)象越明顯，因此題圖乙中的上圖對(duì)應(yīng)狹縫較窄，故B錯(cuò)誤；題圖丙的干涉圖樣表明檢測(cè)圖樣此處是凸起的，故C錯(cuò)誤；只有橫波才能產(chǎn)生偏振現(xiàn)象，因此光的偏振現(xiàn)象表明光是一種橫波，故D正確。](共47張PPT)
第六節(jié)　光的衍射和偏振
第七節(jié)　激　光
第四章　光及其應(yīng)用
1.知道光的衍射現(xiàn)象，知道產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件。
2.知道光的衍射條紋的特點(diǎn)。
3.知道光的偏振現(xiàn)象，了解光是一種橫波。
4.了解激光的特性和應(yīng)用。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
目 錄
CONTENTS
知識(shí)點(diǎn)
01
隨堂對(duì)點(diǎn)自測(cè)
02
課后鞏固訓(xùn)練
03
知識(shí)點(diǎn)
1
知識(shí)點(diǎn)二　光的偏振和激光
知識(shí)點(diǎn)一　光的衍射
知識(shí)點(diǎn)一　光的衍射
　　　用單色平行光照射狹縫，當(dāng)縫比較寬時(shí)，光屏上產(chǎn)生一條與縫寬相當(dāng)?shù)牧翖l紋。當(dāng)縫調(diào)到0.8 mm時(shí)，光屏上的亮條紋的寬度比0.8 mm大還是?。慨?dāng)縫調(diào)到0.4 mm時(shí)條紋的寬度和亮度如何變化？光還沿直線(xiàn)傳播嗎？
提示　當(dāng)縫調(diào)到0.8 mm時(shí)，亮條紋的寬度比0.8 mm大，而且還出現(xiàn)了明暗相間的條紋。當(dāng)縫調(diào)到0.4 mm時(shí)，亮條紋的亮度降低，但寬度更大了，這表明，光沒(méi)有沿直線(xiàn)傳播，它繞過(guò)了縫的邊緣，傳播到了相當(dāng)寬的地方。
1.狹縫衍射現(xiàn)象：當(dāng)狹縫不斷變窄時(shí)，觀察屏上會(huì)出現(xiàn)中央____且寬、兩邊對(duì)稱(chēng)分布、明暗相間的光帶，整個(gè)圖樣遠(yuǎn)大于光通過(guò)狹縫時(shí)按照直線(xiàn)傳播所能照亮的區(qū)域。這表明光________狹縫邊緣傳播，而不是沿直線(xiàn)傳播，這就是光的狹縫衍射現(xiàn)象。
亮
繞過(guò)了
2.圓孔衍射現(xiàn)象：當(dāng)圓孔足夠小時(shí)，同樣能觀察到中央為明顯的亮斑、周?chē)莀_________的圓形光環(huán)的圖樣。和光線(xiàn)通過(guò)狹縫傳播相似，圓形光環(huán)的圖樣遠(yuǎn)大于通過(guò)圓孔時(shí)按照直線(xiàn)傳播所能照亮的區(qū)域，這就是光的圓孔衍射現(xiàn)象。
明暗相間
3.發(fā)生明顯衍射的條件：當(dāng)障礙物的尺寸與光的波長(zhǎng)相當(dāng)，甚至______光的波長(zhǎng)時(shí)，衍射現(xiàn)象將十分明顯。
小于
4.單縫衍射與雙縫干涉的比較
名稱(chēng) 單縫衍射 雙縫干涉
不同點(diǎn) 產(chǎn)生條件 障礙物或孔的尺寸比波長(zhǎng)小或跟波長(zhǎng)差不多 頻率相同的兩列光波相遇疊加
條紋寬度 條紋寬度不等，中央最寬 條紋寬度幾乎相等
亮度 中央條紋最亮，兩邊變暗 條紋清晰，亮度基本相同
相同點(diǎn) 成因 都是光波疊加時(shí)加強(qiáng)或削弱的結(jié)果
意義 都是波特有的現(xiàn)象，表明光是一種波
現(xiàn)象 都有明暗相間的條紋，條紋寬度和間距都隨波長(zhǎng)變大而變寬
【思考】　太陽(yáng)光照射一塊遮光板，遮光板上有一個(gè)大的三角形孔，隨著遮光板上三角形孔的尺寸不斷減小時(shí)，光屏上的三角形光斑先變成小圓形光斑，后出現(xiàn)明暗相間的圓環(huán)，試說(shuō)明其中的道理。
提示　當(dāng)孔足夠大時(shí)，由于光的直線(xiàn)傳播，所以屏首先出現(xiàn)的是三角形光斑；之后隨著小孔的繼續(xù)縮小，出現(xiàn)小孔成像，成的是太陽(yáng)的像，故為小圓形光斑；小孔進(jìn)一步縮小，當(dāng)尺寸與光波波長(zhǎng)相當(dāng)時(shí)，出現(xiàn)了明暗相間的衍射條紋。
B
例1 對(duì)于單縫衍射現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.縫的寬度d越小，衍射條紋越亮
B.縫的寬度d越小，衍射現(xiàn)象越明顯
C.縫的寬度d越小，光傳播路線(xiàn)越接近直線(xiàn)
D.入射光的波長(zhǎng)越短，衍射現(xiàn)象越明顯
解析　縫的寬度d越小，衍射現(xiàn)象越明顯，入射光的波長(zhǎng)越長(zhǎng)，衍射現(xiàn)象越明顯，B正確。
(1)光遇到障礙物時(shí)都會(huì)發(fā)生衍射現(xiàn)象，只不過(guò)有明顯與不明顯之分。
(2)對(duì)同樣的障礙物，波長(zhǎng)越長(zhǎng)的光，衍射現(xiàn)象越明顯；相對(duì)某種波長(zhǎng)的光，障礙物越小，衍射現(xiàn)象越明顯。
(3)因?yàn)楣獾牟ㄩL(zhǎng)較短，通常不容易觀察到光的衍射現(xiàn)象?！　　　?br/>AC
例2 (多選)(2024·福建廈門(mén)高二月考)下列所示的圖片、示意圖大都來(lái)源于課本，關(guān)于這些圖的判斷中，準(zhǔn)確無(wú)誤的是(　　)
A.甲圖是小孔衍射的圖樣，乙圖為“泊松亮斑”
B.甲圖為“泊松亮斑”，乙圖是小孔衍射的圖樣
C.丙圖是雙縫干涉圖樣，丁圖是單縫衍射圖樣
D.丙圖是單縫衍射圖樣，丁圖是雙縫干涉圖樣
解析　“泊松亮斑”是“小圓盤(pán)”產(chǎn)生的衍射現(xiàn)象，形成的衍射圖樣是陰影中心有一個(gè)“亮斑”，而小孔衍射的圖樣是中間有“亮斑”，無(wú)陰影，A正確，B錯(cuò)誤；丙圖很明顯是雙縫干涉的圖樣，因干涉圖樣中的條紋間距是相等的，單縫衍射圖樣中的條紋間距是不相等的，中間最寬、最亮，丁圖是單縫衍射圖樣，C正確，D錯(cuò)誤。
反思提升　圓孔衍射與圓盤(pán)衍射圖樣比較
圓孔衍射 圓盤(pán)衍射
圖樣
區(qū)別 中央是大且亮的圓形亮斑，外側(cè)較暗 陰影中心有一個(gè)很小的亮斑(泊松亮斑)，外側(cè)明亮
圓孔衍射圖樣中亮環(huán)或暗環(huán)間距隨半徑增大而增大 圓盤(pán)衍射圖樣中亮環(huán)或暗環(huán)間距隨半徑增大而減小
相同 不等間距的明暗相間的圓環(huán)
BD
訓(xùn)練1 (多選)在抽制很細(xì)的金屬絲的過(guò)程中，可以用激光隨時(shí)監(jiān)測(cè)抽絲的粗細(xì)情況。其裝置如圖甲所示，在抽絲機(jī)的細(xì)絲出口附近，用一束激光沿與細(xì)絲垂直的方向照射細(xì)絲，在細(xì)絲的另一側(cè)用光屏接收激光。工作人員通過(guò)觀察光屏上明暗相間亮斑的情況(圖乙所示為沿激光傳播方向看到的光屏情況)，便可知道抽制出的細(xì)絲是否合格。對(duì)于這種監(jiān)控抽絲機(jī)的裝置，下列說(shuō)法中正確的是(　　)
A.這是利用光的直線(xiàn)傳播規(guī)律
B.這是利用光的衍射現(xiàn)象
C.如果屏上條紋變寬，表明細(xì)絲粗了
D.如果屏上條紋變寬，表明細(xì)絲細(xì)了
解析　由題意知明暗相間亮斑的形成是單縫衍射現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤，B正確；縫變窄，則條紋寬度變寬，如果屏上條紋變寬，表明細(xì)線(xiàn)變細(xì)，故C錯(cuò)誤，D正確。
知識(shí)點(diǎn)二　光的偏振和激光
　　　機(jī)械波中的橫波能通過(guò)和振動(dòng)方向相同的狹縫，不能通過(guò)與振動(dòng)方向垂直的狹縫，縱波振動(dòng)方向與運(yùn)動(dòng)方向相同，不存在這種現(xiàn)象，那光波屬于橫波還是縱波？
提示　光波屬于橫波
(c)自然光通過(guò)偏振片的實(shí)驗(yàn)結(jié)果
一、光的偏振
1.偏振光：偏振片透射的光的強(qiáng)度會(huì)隨著旋轉(zhuǎn)的角度而變化，當(dāng)兩塊偏振片的透振方向______時(shí)，觀察到的光最強(qiáng)，這說(shuō)明從第二塊偏振片出來(lái)的光的振動(dòng)方向與第一塊偏振片的透振方向相同。當(dāng)兩塊偏振片的透振方向______時(shí)，幾乎觀察不到光，這種具有特定振動(dòng)方向的光叫作偏振光。
2.只有橫波才具有偏振性，驗(yàn)證光是______。
3.偏振光的應(yīng)用：偏振光眼鏡，就有效地減少雪地反射光線(xiàn)，有效衰減進(jìn)入眼睛的光強(qiáng)；鏡頭上偏振濾光片可有效地減弱水面玻璃面________的作用；3D電影。
一致
垂直
橫波
反射光
二、激光
1.激光的特性
(1)單色性好　(2)________ 好　(3)平行度好　(4)______ 高
2.激光的應(yīng)用
(1)激光有廣泛應(yīng)用，形成很多和激光相關(guān)的產(chǎn)業(yè)，比如激光通信、激光武器、激光加工、激光醫(yī)學(xué)、激光成像。
(2)全息照相：能同時(shí)記錄振幅與相位的照相叫作全息照相。
相干性
亮度
例3 (多選)如圖所示，電燈S發(fā)出的光先后經(jīng)過(guò)偏振片A和B，人眼在P處迎著入射光方向看不到光亮，則(　　)
A.圖中a光為偏振光
B.圖中b光為偏振光
C.以SP為軸將B轉(zhuǎn)過(guò)180°后，在P處將看到光亮
D.以SP為軸將B轉(zhuǎn)過(guò)90°后，在P處將看到光亮
BD
解析　自然光在垂直于傳播方向的平面內(nèi)，沿各個(gè)方向
的振動(dòng)是均勻分布的，通過(guò)偏振片后，透射光是只沿著
某一特定方向振動(dòng)的光。從電燈直接發(fā)出的光為自然光，
故A錯(cuò)誤；它通過(guò)偏振片A后，即變?yōu)槠窆?，故B正確；
設(shè)通過(guò)A的光沿豎直方向振動(dòng)，而偏振片B只能通過(guò)沿水平方向振動(dòng)的偏振光，則P點(diǎn)無(wú)光亮，以SP為軸將B轉(zhuǎn)過(guò)180°后，P處仍無(wú)光亮，故C錯(cuò)誤；以SP為軸將B轉(zhuǎn)過(guò)90°后，則該偏振片將變?yōu)槟芡ㄟ^(guò)沿豎直方向振動(dòng)的光的偏振片，則偏振光能通過(guò)B，即在P處有光亮，故D正確。
(1)偏振片是由特殊材料制成的，每個(gè)偏振片都有特定的透振方向，光的振動(dòng)方向與透振方向相同時(shí)，透光最強(qiáng)；與透振方向垂直，透光最弱，光不能透過(guò)偏振片；成其他角度，透光強(qiáng)度居中。
(2)獲得偏振光的兩種方式
①讓自然光通過(guò)偏振片；
②自然光射到兩種介質(zhì)的分界面上，使反射光和折射光之間的夾角恰好是90°，反射光和折射光都是偏振光，且偏振方向相互垂直?！　　　?br/>C
訓(xùn)練2 如圖所示，一束自然光通過(guò)偏振片照射到光屏上，則圖中光屏上最暗的是(偏振片上的箭頭表示透振方向)(　　)
解析　自然光通過(guò)偏振片后成為偏振光，當(dāng)偏振光的振動(dòng)方向與偏振片的透振方向平行時(shí)能夠通過(guò)，垂直時(shí)不能通過(guò)，所以A、B、D較亮，C較暗，C正確。
例4 (多選)將激光束的寬度聚集到納米級(jí)(10－9 m)范圍內(nèi)，可修復(fù)人體已損壞的器官，可對(duì)DNA分子進(jìn)行超微型基因修復(fù)，把至今尚令人無(wú)奈的癌癥、遺傳疾病徹底根除，以上功能是利用了激光的(　　)
A.單色性好 B.平行度好
C.粒子性 D.高能量
解析　激光的平行度好，故可聚焦到很小的范圍；激光的亮度高、能量大，故可修復(fù)器官、進(jìn)行基因修復(fù)。故選項(xiàng)B、D正確。
BD
隨堂對(duì)點(diǎn)自測(cè)
2
B
1.(光的衍射)(2024·廣東江門(mén)期末)某同學(xué)拿一張不透光的卡片，用剪刀剪一條零點(diǎn)幾毫米的細(xì)縫，再用激光筆發(fā)射激光照射細(xì)縫，他在對(duì)面的墻上看到，中央有一條較寬的亮條紋，兩側(cè)還有一系列明暗相間的條紋。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是(　　)
A.光的干涉 B.光的衍射
C.光的折射 D.光的偏振
解析　單縫衍射圖像的特點(diǎn)：中央有一條較寬較亮的條紋，兩邊是對(duì)稱(chēng)且明暗相間的條紋，且亮條紋的強(qiáng)度向兩邊逐漸減弱，所以產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是光的衍射，故B正確。
B
2.(光的衍射)(2024·廣東江門(mén)期末)某研究性學(xué)習(xí)小組用激光束照射圓孔和不透明圓板后，分別得到如圖甲、乙所示的圖樣，則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)
A.甲圖屬于圓孔衍射
B.乙圖的亮斑是“泊松亮斑”，最早由泊松先推算出這個(gè)亮斑，后來(lái)泊松發(fā)現(xiàn)圓板中心的確有這個(gè)亮斑
C.不管是圓孔衍射還是圓盤(pán)衍射，影像的邊緣輪廓都是模糊不清的
D.發(fā)生圓孔衍射時(shí)，圓形光環(huán)的圖樣半徑遠(yuǎn)大于圓孔的半徑，即光繞到障礙物的影子里
解析　根據(jù)衍射條紋的特點(diǎn)可知甲圖屬于圓孔衍射，故A正確；乙圖的亮斑是“泊松亮斑”，最早由泊松先推算出這個(gè)亮斑，但泊松認(rèn)為這是非?；闹嚨?，后來(lái)菲涅耳與阿拉果發(fā)現(xiàn)圓板中心有這個(gè)亮斑，故B錯(cuò)誤；不管是圓孔衍射還是圓盤(pán)衍射，影像的邊緣輪廓都是模糊不清的，故C正確；發(fā)生圓孔衍射時(shí)，圓形光環(huán)的圖樣半徑遠(yuǎn)大于圓孔的半徑，即光繞到障礙物的影子里，故D正確。
BD
3.(光的偏振)(多選)(2024·湖南株洲高二期末)在垂直于太陽(yáng)光的傳播方向前后放置兩個(gè)偏振片P和Q，在Q的后邊放上光屏，如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.Q不動(dòng)，旋轉(zhuǎn)偏振片P，屏上光的亮度不變
B.Q不動(dòng)，旋轉(zhuǎn)偏振片P，屏上光的亮度時(shí)強(qiáng)時(shí)弱
C.P不動(dòng)，旋轉(zhuǎn)偏振片Q，屏上光的亮度不變
D.P不動(dòng)，旋轉(zhuǎn)偏振片Q，屏上光的亮度時(shí)強(qiáng)時(shí)弱
解析　P是起偏器，它的作用是把太陽(yáng)光(自然光)轉(zhuǎn)變?yōu)槠窆猓撈窆獾恼駝?dòng)方向與P的透振方向一致，所以當(dāng)Q與P的透振方向平行時(shí)，通過(guò)Q的光強(qiáng)最大；當(dāng)Q與P的透振方向垂直時(shí)通過(guò)Q的光強(qiáng)最小，即無(wú)論旋轉(zhuǎn)P或Q，屏上的光強(qiáng)都是時(shí)強(qiáng)時(shí)弱，故B、D正確。
C
4.(激光)關(guān)于激光的應(yīng)用問(wèn)題，下列說(shuō)法中正確的是(　　)
A.光纖通信是應(yīng)用激光平行度非常好的特點(diǎn)對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，使其在光導(dǎo)纖維中傳遞信息
B.計(jì)算機(jī)內(nèi)的“磁頭”讀出光盤(pán)上記錄的信息是應(yīng)用激光有相干性的特點(diǎn)
C.醫(yī)學(xué)中用激光做“光刀”來(lái)切除腫瘤是應(yīng)用了激光亮度高的特點(diǎn)
D.“激光測(cè)距雷達(dá)”利用激光測(cè)量很遠(yuǎn)目標(biāo)的距離是應(yīng)用了激光亮度高的特點(diǎn)
解析　由激光的特點(diǎn)及應(yīng)用可知光纖通信主要利用了激光的亮度高，平行度好，A錯(cuò)誤；計(jì)算機(jī)內(nèi)的“磁頭”讀出光盤(pán)上的信息主要應(yīng)用了激光的平行度好，B錯(cuò)誤；醫(yī)療中用激光做“光刀”利用了激光的亮度高的特點(diǎn)，C正確；“激光測(cè)距雷達(dá)”利用的是激光的平行度好的特點(diǎn)，D錯(cuò)誤。
課后鞏固訓(xùn)練
3
B
基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練
題組一　光的衍射
1.某同學(xué)使用激光器作光源，在不透光的擋板上開(kāi)一條縫寬為0.05 mm的窄縫，進(jìn)行光的衍射實(shí)驗(yàn)，如圖所示，則他在光屏上看到的條紋是(　　)
解析　因?yàn)檠苌錀l紋與單縫平行，條紋中間寬、兩邊窄，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。
A
2.在觀察光衍射的實(shí)驗(yàn)中，分別觀察到如圖甲、乙所示清晰的明暗相間圖樣，圖中黑線(xiàn)為暗紋。那么障礙物應(yīng)是(　　)
A.乙圖對(duì)應(yīng)的是很小的不透明圓板
B.甲圖對(duì)應(yīng)的是很大的不透明圓板
C.乙圖對(duì)應(yīng)的是中間有大圓孔的不透明擋板
D.甲圖對(duì)應(yīng)的是中間有小三角形孔的不透明擋板
解析　比較兩圖，它們的背景明顯不同，甲圖的背景為黑色陰影，說(shuō)明障礙物應(yīng)是很大的不透明圓板，中間有透光并且?guī)в醒苌鋱D樣的條紋，說(shuō)明擋板的中間有小圓孔；乙圖的背景為白色，說(shuō)明周?chē)鷽](méi)有障礙物，中間有不透光圓形陰影，并且?guī)в醒苌鋱D樣的條紋，說(shuō)明中間存在很小的不透明圓板，乙圖正中央的小亮點(diǎn)是“泊松亮斑”，則A正確，B、C、D錯(cuò)誤。
BC
3.(多選)(2024·福建廈門(mén)高二期中)用游標(biāo)卡尺觀察光的衍射現(xiàn)象時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是(　　)
A.游標(biāo)卡尺形成的狹縫應(yīng)平行于日光燈，且狹縫遠(yuǎn)離日光燈，人眼也遠(yuǎn)離狹縫進(jìn)行觀察
B.游標(biāo)卡尺狹縫平行于日光燈觀察時(shí)，可觀察到中央為白色條紋，兩側(cè)為彩色條紋，且彩色條紋平行于日光燈
C.狹縫寬度由0.5 mm縮小到0.2 mm，條紋間距變寬，亮度變暗
D.狹縫寬度由0.5 mm擴(kuò)展到0.8 mm，條紋間距變寬，亮度變暗
解析　當(dāng)游標(biāo)卡尺狹縫平行于日光燈，狹縫遠(yuǎn)離日光燈時(shí)，眼睛應(yīng)靠近狹縫進(jìn)行觀察，觀察到平行于日光燈的彩色條紋，且中央為白色條紋，兩側(cè)為彩色條紋，A錯(cuò)誤，B正確；狹縫越小，衍射現(xiàn)象越明顯，即條紋間距變寬，但亮度變暗，C正確，D錯(cuò)誤。
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4.(多選)做單縫衍射實(shí)驗(yàn)和雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，用激光比普通光源效果更好，圖像更清晰。如圖甲所示，如果將感光元件置于光屏上，則不僅能在光屏上看到彩色條紋，還能通過(guò)感光元件中的信號(hào)轉(zhuǎn)換，在電腦上看到光強(qiáng)的分布情況。下列說(shuō)法正確的是(　　)
A.做單縫實(shí)驗(yàn)時(shí)，光強(qiáng)分布圖如圖乙所示
B.做單縫實(shí)驗(yàn)時(shí)，光強(qiáng)分布圖如圖丙所示
C.做雙縫實(shí)驗(yàn)時(shí)，光強(qiáng)分布圖如圖乙所示
D.做雙縫實(shí)驗(yàn)時(shí)，光強(qiáng)分布圖如圖丙所示
解析　雙縫干涉條紋等間距且中央和兩側(cè)亮度變化很小，單縫衍射條紋間距不等，是中央寬、兩邊窄的明暗相間的條紋且中央亮條紋最亮，兩側(cè)亮條紋逐漸變暗，所以若做單縫實(shí)驗(yàn)時(shí)，光強(qiáng)分布圖如圖乙所示，若做雙縫實(shí)驗(yàn)時(shí)，光強(qiáng)分布圖如圖丙所示，故B、C錯(cuò)誤，A、D正確。
D
題組二　光的偏振和激光
5.如圖所示，讓自然光照射到P、Q兩偏振片上，當(dāng)P、Q兩偏振片的透振方向夾角為以下哪些度數(shù)時(shí)，透射光的強(qiáng)度最弱(　　)
A.0° B.30° C.60° D.90°
解析　兩偏振片透振方向相同(平行)時(shí)透過(guò)的偏振光最強(qiáng)，兩偏振片透振方向垂直時(shí)幾乎沒(méi)有偏振光透過(guò)，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確。
B
6.如圖所示，讓太陽(yáng)光(自然光)通過(guò)M上的小孔S后照射到M右方的偏振片P上，P的右側(cè)再放一光屏Q，現(xiàn)使P繞著平行于光傳播方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)一周，則關(guān)于光屏Q上的亮度變化情況，下列判斷中正確的是(　　)
A.只有當(dāng)偏振片轉(zhuǎn)到某一適當(dāng)位置時(shí)光屏被照亮，其他位置時(shí)光屏上無(wú)亮光
B.光屏上亮度基本不變
C.光屏上亮、暗交替變化出現(xiàn)
D.光屏上只有一條亮線(xiàn)隨偏振片的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)
解析　太陽(yáng)光是自然光，在垂直于光的傳播方向的平面內(nèi)，光的振動(dòng)沿任意方向，且各個(gè)方向上的光振動(dòng)強(qiáng)度相同，所以旋轉(zhuǎn)偏振片只能改變光振動(dòng)的方向，不能改變光的強(qiáng)度。故B正確。
ACD
7.(多選)(2024·福建泉州高二期末)用旋光儀測(cè)糖溶液濃度時(shí)，偏振光通過(guò)糖溶液后，迎著光看，偏振方向以傳播方向?yàn)檩S旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角θ稱(chēng)“旋光角”，θ與糖溶液濃度有關(guān)，θ測(cè)量值與標(biāo)準(zhǔn)值比較能確定含糖量，如圖自然光源S，偏振片A、B，轉(zhuǎn)動(dòng)B使O處光最強(qiáng)，然后被測(cè)樣品P置于A、B間(　　　)
A.O處光強(qiáng)明顯減弱
B.O處光強(qiáng)不明顯減弱
C.B轉(zhuǎn)一角度使O處光強(qiáng)最大，B轉(zhuǎn)過(guò)角度θ
D.A轉(zhuǎn)一角度使O處光強(qiáng)最大，A轉(zhuǎn)過(guò)角度θ
解析　不放樣品時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)B使O處光最強(qiáng)，此時(shí)A、B的透振方向相同。放置樣品后，由于樣品會(huì)使經(jīng)過(guò)A的偏振光產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)角，所以此時(shí)穿過(guò)樣品的偏振光振動(dòng)方向與B的透振方向不再平行，O處光強(qiáng)將明顯減弱，故A正確，B錯(cuò)誤；根據(jù)前面分析可知，放入樣品后，穿過(guò)樣品的偏振光振動(dòng)方向與B的透振方向存在夾角θ，若B轉(zhuǎn)一角度使O處光強(qiáng)最大，則B轉(zhuǎn)過(guò)角度θ，同理可知若A轉(zhuǎn)一角度使O處光強(qiáng)最大，則A轉(zhuǎn)過(guò)角度θ，故C、D正確。
BC
8.(多選)激光火箭的體積小，卻可以裝載更大、更重的衛(wèi)星或飛船，激光由地面激光站或空間激光動(dòng)力衛(wèi)星提供，通過(guò)一套裝置，像手電筒一樣，讓激光束射入火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室，使推進(jìn)劑受熱而急劇膨脹，于是形成一股高溫高壓的燃?xì)饬?，以極高的速度噴出，產(chǎn)生巨大的推力，把衛(wèi)星或飛船送入太空。激光火箭利用了激光的(　　)
A.單色性好 B.平行度好
C.亮度高 D.相干性好
解析　由于激光站與火箭相距較遠(yuǎn)，為了減少能量損失，必須要求激光具有很好的平行度，同時(shí)利用激光的高能量特點(diǎn)，故B、C正確。
B
綜合提升練
9.(2024·廣東東莞期末)關(guān)于下列四幅圖中，解釋錯(cuò)誤的是(　　)
A.光導(dǎo)纖維是光的全反射的應(yīng)用
B.肥皂膜的彩色條紋是由于光的雙縫干涉產(chǎn)生的
C.照片中，光經(jīng)過(guò)大頭針尖時(shí)產(chǎn)生的條紋是由于光的衍射
D.電影院中的3D電影利用了光的偏振
解析　光導(dǎo)纖維是光的全反射的應(yīng)用，A正確；肥皂膜的彩色條紋是由于光的薄膜干涉產(chǎn)生的，B錯(cuò)誤；照片中，光經(jīng)過(guò)大頭針尖時(shí)產(chǎn)生的條紋是由于光的衍射，C正確；電影院中的3D電影利用了光的偏振，D正確。
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10.(多選)如圖(a)所示是做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)的示意圖。先做操作1：用兩塊不同顏色的濾光片分別擋住雙縫屏上、下兩半部分Ⅰ和Ⅱ；接著再做操作2：用不透明的擋板擋住b縫。若兩塊濾光片一塊是紅色，一塊是藍(lán)色，紅光波長(zhǎng)大于藍(lán)光波長(zhǎng)，則(　　)
A.完成操作1后，光屏上出現(xiàn)的是圖(b)圖案，且甲是紅色條紋，乙是藍(lán)色條紋
B.完成操作1后，光屏上出現(xiàn)的是圖(c)圖案，且丙是藍(lán)色條紋，丁是紅色條紋
C.完成操作2后，光屏上出現(xiàn)的是圖(b)圖案，且甲是藍(lán)色條紋，乙是紅色條紋
D.完成操作2后，光屏上出現(xiàn)的是圖(c)圖案，且丙是紅色條紋，丁是藍(lán)色條紋
解析　題圖(b)中的條紋為等間距明暗相間條紋，是干涉圖樣。題圖(c)為中間最寬且不等間距明暗相間條紋，是衍射條紋。操作1是雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，故條紋間距相等，光屏上出現(xiàn)題圖(b)圖案，由圖案知甲的波長(zhǎng)大于乙的波長(zhǎng)，故甲為紅色條紋，乙為藍(lán)色條紋，A正確，B錯(cuò)誤；操作2是單縫衍射，條紋間距不相等，光屏上出現(xiàn)題圖(c)圖案，再結(jié)合波長(zhǎng)關(guān)系可知D正確，C錯(cuò)誤。
B
11.(2024·廣東深圳高二期末)在日落時(shí)分拍攝水面下的景物時(shí)，應(yīng)在照相機(jī)鏡頭前裝一個(gè)偏振片，其目的是(　　)
A.減少陽(yáng)光在水面上的反射光
B.最大限度地阻止陽(yáng)光在水面上的反射光進(jìn)入照相機(jī)鏡頭
C.增強(qiáng)光由水面射入空氣中的折射光進(jìn)入鏡頭的強(qiáng)度
D.減弱光由水面射入空氣中的折射光進(jìn)入鏡頭的強(qiáng)度
解析　日落時(shí)分的陽(yáng)光照射到水面上時(shí)，反射光很強(qiáng)，照相機(jī)鏡頭對(duì)著水面時(shí)，進(jìn)入鏡頭的光線(xiàn)既有陽(yáng)光經(jīng)水面的反射光，又有由水中折射入空氣的折射光，折射光線(xiàn)進(jìn)入鏡頭所攝得的照片才是水下景物的像。在鏡頭上安裝一個(gè)偏振片，轉(zhuǎn)動(dòng)偏振片方向使其透振方向與反射光的偏振方向垂直，即可最大限度地阻止反射光進(jìn)入鏡頭，增強(qiáng)圖像的清晰度，B正確。
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培優(yōu)加強(qiáng)練
12.(多選)對(duì)于以下的光學(xué)現(xiàn)象說(shuō)法中正確的是(　　)
A.圖甲是雙縫干涉示意圖，若只增大擋板上兩個(gè)狹縫S1、S2間的距離d，兩相鄰亮條紋間距離Δx將減小
B.圖乙是單縫衍射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，若只在狹縫寬度不同情況下，上圖對(duì)應(yīng)狹縫較寬
C.圖丙是用干涉法檢測(cè)工件表面平整程度時(shí)得到的干涉圖樣，彎曲的干涉條紋說(shuō)明被檢測(cè)的平面在此處是凹陷的
D.圖丁中的P、Q是偏振片，當(dāng)P固定不動(dòng)，緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)Q時(shí)，光屏上的光亮度將一明一暗交替變化，此現(xiàn)象表明光波是橫波

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