21B光的衍射光的偏振激光中檔版2025新課改-高中物理-選修第1冊（21講）光的衍射光的偏振激光知識點：光的衍射光的偏振激光一、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．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．三、偏振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．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”，激發核聚變等技巧點撥一、光的衍射三種衍射圖樣的特點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．如圖所示．圖(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?。?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．圖(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eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(單縫衍射：狹縫足夠小發生明顯衍射,雙縫干涉：頻率相同的兩列光波相遇疊加))(2)圖樣eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(單縫衍射的圖樣是中央為最寬最亮的亮條紋，,兩側亮條紋變暗變窄,雙縫干涉的圖樣是亮度相同的等間距的條紋))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．三、光的偏振1．透振方向：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．光的偏振現象表明光是一種橫波．3．自然光與偏振光的比較自然光偏振光不同點光的來源直接從光源發出的光自然光通過偏振片后的光或由某種介質反射或折射的光光的振動方向在垂直于光的傳播方向的平面內，光振動沿所有方向，且沿各個方向振動的光波的強度都相同在垂直于光的傳播方向的平面內，光振動沿某個特定方向(與偏振片透振方向一致)相同點不管是自然光還是偏振光，傳播方向與振動方向一定垂直四、激光1．激光的產生激光是原子受激輻射產生的光，發光的方向、頻率、偏振方向均相同，兩列相同激光相遇可以發生干涉．激光是人工產生的相干光．2．激光的特點(1)激光是人工產生的相干光，其單色性好、相干性好．用激光做衍射、干涉實驗，效果很好．(2)激光的平行度好，從激光器發出的激光具有極好的平行性，幾乎是一束方向不變、發散角很小的平行光．傳播幾千米后，激光斑擴展范圍不過幾厘米，而探照燈的光束能擴展到幾十米范圍．(3)亮度高．激光可以在很小的空間和很短的時間內集中很大的能量．例題精練1．（2021?濰坊三模）將一矩形玻璃板MN水平固定，另一矩形玻璃板放在MN玻璃板上，一端放入兩張紙片，側視如圖所示。用單色平行光a從上方豎直射入，從上方可以觀察到明暗相間的條紋。換用單色平行光b從上方豎直射入，觀察到條紋間距變小，下列說法正確的是（）A．明暗條紋與MN平行 B．抽去一張紙片，條紋間距變小 C．a光的頻率大于b光的頻率 D．遇到相同障礙物時，a光比b光產生的衍射現象更明顯2．（2021?湖北模擬）下列說法不正確的是（）A．陽光下水面的油膜呈現出彩色是光的干涉現象 B．光纖通信及醫用纖維式內窺鏡都是利用光的全反射原理 C．陽光下茂密的樹林中，地面上出現的圓形亮斑是光的衍射產生的 D．測速雷達向行進中的車輛發射頻率已知的超聲波同時測量反射波的頻率，根據反射波的頻率變化的多少就能得到車輛的速度隨堂練習1．（2021春?寶雞期末）光學知識在科學技術、生產和生活中有著廣泛的應用，下列說法正確的是（）A．用透明的標準平面樣板檢查光學平面的平整程度是利用光的反射 B．抽制高強度纖維細絲，可用激光監控其粗細，是利用了光的偏振 C．利用光導纖維傳送圖象，是利用光的全反射現象 D．照相機的鏡頭表面鍍有一層膜，使照相效果更好，是利用了光的衍射2．（2021?浙江模擬）下列說法中正確的是（）A．圖甲是由于海面下層空氣的折射率比上層空氣的折射率小形成的，其中A是蜃樓 B．圖乙中平行光a、b經過三棱鏡后交于M點，則在棱鏡中a光的速度比b光的速度大 C．圖丙中僅將紅光換成綠光，則第一亮紋的位置P點將下移 D．圖丁中P是偏振片，Q是光屏，白熾燈照射P時，緩慢轉動P，光屏Q上亮度發生變化，說明光波是橫波3．（2021春?遼寧月考）下列說法正確的是（）A．自然光在玻璃、水面、木質桌面等表面反射時，反射光和折射光都是偏振光，入射角變化時偏振的程度也有變化 B．向人體內發射頻率已知的超聲波被血管中的血流反射后又被儀器接收，測出反射波的波速變化就能知道血流的速度，這種方法俗稱“彩超” C．晶體的所有物理性質都是各向異性 D．照相機的鏡頭涂有一層增透膜，其厚度應為入射光在空氣中波長的4．（2021春?雁塔區校級月考）下列說法正確的是（）A．光纖通信及全息照相技術都是利用了光的全反射原理 B．露珠呈現彩色是光的色散現象 C．紫外線在工業上可以檢查金屬零件內部缺陷 D．攝影機鏡頭前加一個偏振片，這樣做是為了增加光的透射強度綜合練習一．選擇題（共15小題）1．（2021?和平區二模）如圖甲所示，當光通過狹縫時會產生衍射現象，圖乙為a、b兩束單色光分別通過同一單縫形成的衍射圖樣，通過對衍射圖樣的分析可知（）A．在同種均勻介質中，a光的傳播速度比b光的小 B．從同種介質射入真空發生全反射時a光臨界角小 C．照射在同一金屬板上發生光電效應時，a光的飽和電流大 D．若兩光均由氫原子能級躍遷產生，產生a光的能級能量差小2．（2021?順義區二模）通過游標卡尺的兩個測腳之間形成的狹縫觀察線狀白熾燈，可以看到（）A．黑白相間的條紋，這是光的干涉現象 B．黑白相間的條紋，這是光的衍射現象 C．彩色的條紋，這是光的干涉現象 D．彩色的條紋，這是光的衍射現象3．（2021?虹口區二模）一束平行單色光照射不透明的小圓板，在其陰影中央可以觀察到如圖所示的泊松亮斑。這是光的（）A．干涉現象 B．衍射現象 C．直線傳播現象 D．光電效應現象4．（2020秋?撫順期末）下列有關光學現象的說法正確的是（）A．光從光密介質射入光疏介質，若入射角小于臨界角，則一定發生全反射 B．光從光密介質射入光疏介質，其頻率不變，傳播速度變小 C．通過兩支鉛筆夾成的狹縫觀察日光燈管看到彩色條紋的現象屬于光的衍射現象 D．光在各種介質中的速度相同5．（2021?山東模擬）下列關于光的干涉、衍射說法正確的是（）A．只有相干光源發出的光才能疊加，非相干光源發出的光不能疊加 B．楊氏雙縫干涉實驗中不會出現光的衍射現象 C．衍射光柵的衍射圖樣中的亮紋寬度比單縫衍射的條紋要大 D．紅光比紫光更容易發生衍射現象6．（2021春?順慶區校級期中）已知空氣中的聲速為340m/s．現有幾種聲波：①周期為s，②頻率為104Hz，③波長為10m，它們傳播時若遇到寬約為13m的障礙物，能產生顯著的衍射現象的是（）A．①和② B．②和③ C．①和③ D．都可以7．（2020?通州區校級模擬）下列有關光現象的說法中正確的是（）A．太陽光下的肥皂泡表面呈現出彩色條紋，這是光的衍射現象 B．電視機遙控器是利用發出紅外線脈沖信號來變換頻道的 C．一束光照射到某種金屬上不能發生光電效應，是因為該束光的波長太短 D．在光的雙縫干涉實驗中，若僅將兩縫間距增大，則條紋間距一定變大8．（2021?海淀區校級模擬）以下說法正確的是（）A．光從空氣進入水中后波長變大 B．康普頓效應表明光子具有動量 C．自然光透過一個偏振片后就成為偏振光，偏振光經過一個偏振片后又還原為自然光 D．在真空中傳播的光是橫波，在空氣中傳播的光是縱波9．（2021春?杭州期末）物理知識在生活中有廣泛的應用，下列關于光學知識應用，描述錯誤的是（）A．圖1醫用內窺鏡運用了光的全反射原理 B．圖2液晶屏顯像利用了光的偏振現象 C．圖3照相機鏡頭表面增透膜運用了光的干涉原理 D．圖4全息照相運用了光的衍射原理10．（2021春?浦口區期中）下列四幅圖涉及到的物理知識，說法不正確的是（）A．圖甲中的立體電影是利用了光的偏振現象 B．圖乙中照相機鏡頭上涂有一層增透膜，增透膜利用了光的干涉原理 C．圖丙是LC振蕩電路的集成芯片，若要產生波長更短的電磁波，可減小電容器極板間的距離 D．圖丁是黑體輻射強度與波長的關系，溫度越高，輻射強度的極大值向波長較短的方向移動11．（2021春?邗江區校級期中）如圖所示，下列說法不正確的是（）A．圖甲中，P、Q是偏振片，M是光屏，當P固定不動，緩慢轉動Q時，光屏M上的光亮度將會變化，此現象表明光波是橫波 B．圖乙是雙縫干涉示意圖，若只減小屏到雙縫間的距離L，兩相鄰亮條紋間距離將減小 C．根據麥克斯韋的電磁場理論，變化的電場周圍一定能產生電磁波 D．利用紅外線進行遙感主要是因為紅外線的波長長，容易發生衍射12．（2021?天津模擬）以下情形涉及到不同的物理知識，則下列說法正確的是（）A．3D電影是利用了光的衍射現象 B．彩超儀器進行醫學檢測時利用了多普勒效應 C．肥皂泡上不同的顏色是光的折射造成的 D．鏡頭拍某些照片時為了增強反射光會在鏡頭前加偏振片13．（2021?懷柔區模擬）下列說法中正確的是（）A．用光導纖維束傳送圖像信息，這其中應用到了光的全反射現象 B．通過兩支夾緊的筆桿間縫隙看發白光的燈絲能觀察到彩色條紋，這是光的偏振現象 C．白光經過三棱鏡得到彩色圖樣光的干涉現象 D．白光照射水面油膜呈現彩色圖樣是光的衍射現象14．（2021春?鼓樓區校級月考）如圖所示，讓太陽光通過偏振片P和Q，并以光的傳播方向為軸旋轉P或Q，下列說法正確的是（）A．太陽光是偏振光 B．P是起偏器，Q是檢偏器 C．僅旋轉P時光屏上的光強不發生變化 D．該實驗可以說明光是縱波15．（2020秋?昆山市校級期末）下列說法正確的有（）A．光的偏振現象說明光是一種縱波 B．紫外線比紅外線更容易發生衍射 C．白光下鍍膜鏡片看起來有顏色，是因為光發生了衍射 D．可利用多普勒效應對行駛汽車進行測速二．多選題（共15小題）16．（2021春?舟山期末）下列關于光現象的說法正確的是（）A．光纖通信依據的原理是光的全反射，且包層的折射率比內芯折射率大 B．紫光比紫外線更容易發生衍射 C．光的頻率越高，光的粒子性越明顯，但仍具有波動性 D．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17．（2021?興慶區校級模擬）下列說法正確的是（）A．當觀察者向靜止的聲源運動時，觀察者接收到的聲波的頻率高于聲源的頻率 B．通過小縫隙觀察日光燈，可以看到彩色條紋，這是光的衍射現象 C．拍攝玻璃櫥窗內的物品時，在鏡頭前加一個偏振片可以增加透射光的強度 D．用紅光代替黃光在同一裝置上做雙縫干涉實驗形成的干涉條紋中相鄰兩亮（暗）條紋間距變大 E．兩個完全相同的日光燈發出的光相遇時，一定可以發生干涉18．（2021?嵊州市模擬）根據圖象，下列敘述正確的是（）A．圖甲所示的遠距離輸電通常通過提高電壓以減少電能損耗 B．圖乙所示的行李安檢儀采用γ射線來透視安檢物品 C．圖丙所示的照相機鏡頭上呈現的淡綠色是由光的偏振引起的 D．圖丁所示的核反應堆可以通過調整插入鎘棒的深度來控制核反應速度19．（2020春?修水縣期末）下列說法正確的是（）A．除了光源直接發出的光以外，我們通?？吹降慕^大部分光都是偏振光 B．相對論認為真空中的光速在不同的慣性參考系中是不相同的 C．光的衍射現象否定了光的直線傳播 D．肥皂泡在陽光下呈現彩色條紋是光的干涉現象造成的 E．圓屏陰影中心的亮斑（泊松亮斑）是光的衍射現象造成的20．（2020秋?城關區校級月考）下列說法正確的是（）A．紅色和藍色的激光在不同介質中傳播時波長可能相同 B．電磁波在真空中自由傳播時，其傳播方向與電場強度、磁感應強度均垂直 C．拍攝玻璃櫥窗內的物品時，在鏡頭前加一個偏振片是為了增強玻璃表面的反射光 D．紅光從真空射入水中可能發生全反射現象，傳播速度一定減小 E．光的偏振現象說明光具有波動性21．（2020秋?云南月考）下列說法正確的是（）A．偏振光可以是橫波也可以是縱波 B．光從空氣射入水中時，頻率保持不變 C．若觀察者逐漸遠離波源，則所接收到的波的頻率小于波源的頻率 D．電磁波譜中γ射線的波長最長 E．光學鏡頭上的增透膜是利用了光的干涉現象22．（2020秋?浙江月考）無人駕駛汽車是通過車載傳感系統感知道路環境，自動規劃行車路線并控制車輛到達預定目標的智能汽車，國內外各大企業正在緊密布局發展之中。其核心設備是各種車載傳感器，如圖象傳感器（可見光和紅外攝像頭）、超聲波雷達、激光雷達以及毫米波雷達。以下關于各種光和波的說法正確的是（）A．超聲波和毫米波一樣都能在真空中傳播 B．紅外線的光子能量比可見光的小 C．真空中激光的傳播速度比毫米波的大 D．可見光能發生偏振現象，而超聲波不能23．（2020春?赤峰期末）下列說法正確的是（）A．光的偏振現象說明光是一種電磁波 B．無線電波的發射能力與頻率有關，頻率越高發射能力越強 C．一個單擺在海平面上的振動周期為T，那么將其放在某高山之巔，其振動周期一定變大 D．變化的電場一定產生變化的磁場；變化的磁場一定產生變化的電場 E．利用紅外攝影可以不受天氣（陰雨、大霧等）的影響，因為紅外線比可見光波長長，更容易繞過障礙物24．（2020春?遼寧期末）關于光學現象，下列說法中正確的有（）A．光的偏振現象說明光具有波動性，但并非所有的波都能發生偏振現象 B．雨后的彩虹是由于光透過空氣中的小水珠發生了衍射現象 C．已知Th的半衰期為24天，40gTh經過96天還剩下2.5g D．某人在速度為0.5c的飛船上打開一光源，則這束光相對于地面的速度應為1.5c25．（2020春?新邱區校級月考）下列說法正確的是（）A．偏振光可以是橫波，也可以是縱波 B．有霧的時候，離紅綠燈較遠時看紅綠燈，紅燈比綠燈清楚些，這是因為紅光比綠光的波長要長，容易發生衍射，在霧氣中傳播得比綠光遠的緣故 C．電視里看到滑雪運動員戴的防護眼鏡是黃色的，這是因為鏡片的表面涂了一層增透膜的緣故 D．白光通過三棱鏡發生色散的原因是因為不同色光在三棱鏡中的折射率不一樣26．（2020春?印臺區校級期末）關于光的偏振現象及應用，下列說法正確的是（）A．全息照相利用了光的偏振現象 B．在照相機鏡頭前加一個增透膜，可以增加透射光強度，這是利用了光的偏振現象 C．拍攝玻璃櫥窗內的物品時，在鏡頭前加一個偏振片可以減少反射光的強度 D．觀看3D電影時戴上特制的眼鏡會產生立體感覺，這是利用了光的偏振現象27．（2020?東陽市模擬）新冠肺炎疫情期間，紅外線探測人體體溫得到了更加廣泛的應用，如火車站啟用紅外線熱成像測量體溫，旅客從探頭前走過即可立即測溫，如體溫超過37.4度，儀器就會發出警報?？梢娢锢沓ＷR在生活中無處不在，以下物理學知識的相關敘述中，正確的是（）A．紅外線的顯著作用是熱效應，溫度較低的物體不能輻射紅外線 B．探測儀發出的紅外線波長大于醫院CT中使用的X射線波長 C．用透明的標準樣板和單色光檢查平面的平整度是利用了光的偏振 D．通過手指間的縫隙觀察日光燈，可以看到彩色條紋，說明光具有波動性28．（2020?下城區校級模擬）下列說法正確的是（）A．戴上特制眼鏡看3D電影有立體感是利用了光的偏振原理 B．雨后公路積水表面漂浮的油膜看起來是彩色的，這是光的折射現象 C．激光全息照相時利用了激光相干性好的特性 D．激光照到VCD機、CD機或計算機的光盤上，可以讀取盤上的信息是利用激光平行度好的特性29．（2020?廣陵區校級模擬）下列說法正確的是（）A．電磁波在介質中的傳播速度不僅取決于介質，還與電磁波的頻率有關 B．拍攝玻璃櫥窗里的物品時，照相機鏡頭上安裝偏振片是為了增加透射光的強度 C．狹義相對論認為：在慣性參照系中，光速與光源、觀察者間的相對運動無關 D．用透明的標準樣板和單色光檢查平面的平整度是利用了光的偏振30．（2020?黃島區模擬）下列說法中正確的是（）A．光的偏振現象說明光具有波動性，但并非所有的波都能發生偏振現象 B．火車過橋要慢行，目的是使驅動力頻率遠小于橋梁的固有頻率，以免發生共振損壞橋梁 C．在光的雙縫干涉實驗中，若僅將入射光由紅光改為綠光，則干涉條紋間距變窄 D．某人在速度為0.5c的飛船上打開一光源，則這束光相對于地面的速度應為1.5c三．填空題（共3小題）31．（2021?上海學業考試）上?？茖W家創造出的激光在2×10﹣14s內產生400J的能量。則它的平均功率為W。若它的中心波長為8×10﹣7m，對應的頻率應該為Hz。32．（2017春?徐州期末）利用激光的特點（選填“相干性”、“平行度好”或“亮度高”），可以精確地測距，多用途激光雷達還可以根據效應測出目標的運動速度，從而對目標進行跟蹤．33．（2017?江蘇一模）某同學在暑假一次旅行中發現一個奇怪的現象：他戴著某種墨鏡用手機拍照，手機豎著拍沒問題，而當把手機橫過來拍時，發現手機黑屏了，而旁邊的小伙伴卻說手機屏是亮著的。這是光的現象，該現象說明光是（選填“橫波”或“縱波”）。四．實驗題（共2小題）34．（2018春?沈陽期中）如圖所示，讓太陽光或白熾燈光通過偏振片P和Q，以光的傳播方向為軸旋轉偏振片P或Q，可以看到的現象是。這是光的偏振現象，這個實驗表明35．如圖所示，將一偏振片慢慢順時針旋轉，屏上的光的亮度開始逐漸，當它轉到90°時，屏上光亮度將最（填“暗”或“亮”），繼續轉到180°時，光由最變為最。如此每轉90°，交替變化一次（設開始時上、下兩偏振片平行且透振方向完全一致）。光的衍射光的偏振激光知識點：光的衍射光的偏振激光一、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．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．三、偏振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．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”，激發核聚變等技巧點撥一、光的衍射三種衍射圖樣的特點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．如圖所示．圖(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．圖(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eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(單縫衍射：狹縫足夠小發生明顯衍射,雙縫干涉：頻率相同的兩列光波相遇疊加))(2)圖樣eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(單縫衍射的圖樣是中央為最寬最亮的亮條紋，,兩側亮條紋變暗變窄,雙縫干涉的圖樣是亮度相同的等間距的條紋))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．三、光的偏振1．透振方向：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．光的偏振現象表明光是一種橫波．3．自然光與偏振光的比較自然光偏振光不同點光的來源直接從光源發出的光自然光通過偏振片后的光或由某種介質反射或折射的光光的振動方向在垂直于光的傳播方向的平面內，光振動沿所有方向，且沿各個方向振動的光波的強度都相同在垂直于光的傳播方向的平面內，光振動沿某個特定方向(與偏振片透振方向一致)相同點不管是自然光還是偏振光，傳播方向與振動方向一定垂直四、激光1．激光的產生激光是原子受激輻射產生的光，發光的方向、頻率、偏振方向均相同，兩列相同激光相遇可以發生干涉．激光是人工產生的相干光．2．激光的特點(1)激光是人工產生的相干光，其單色性好、相干性好．用激光做衍射、干涉實驗，效果很好．(2)激光的平行度好，從激光器發出的激光具有極好的平行性，幾乎是一束方向不變、發散角很小的平行光．傳播幾千米后，激光斑擴展范圍不過幾厘米，而探照燈的光束能擴展到幾十米范圍．(3)亮度高．激光可以在很小的空間和很短的時間內集中很大的能量．例題精練1．（2021?豐臺區校級三模）下列現象中屬于光的衍射現象的是（）A． B． C． D．2．（2021?天津模擬）圖甲是可見光單縫衍射圖；圖乙是白光通過三棱鏡，兩次折射形成的七色光帶。下列說法正確的是（）A．光的干涉條紋的形成和光的衍射條紋的形成原理相似，都可認為是兩列或多列頻率相同的光波，在屏上疊加形成的 B．各種顏色的光通過三棱鏡，光線兩次折射均向底面偏折，光的波長越短，三棱鏡對這種光的折射率越小，光在三棱鏡中傳播的速度越小 C．不同顏色的光通過三棱鏡，三棱鏡對光的折射率越小，光的波長越短，光子動量越大D．不同顏色的光通過三棱鏡，三棱鏡對光的折射率越小，光射向同一雙縫干涉裝置，其干涉條紋間距越小隨堂練習1．（2021?江蘇模擬）利用旋光儀這種儀器可以用來測量糖溶液的濃度，從而測定含糖量。其原理是：偏振光通過糖的水溶液后，若迎著射來的光線看，偏振方向會以傳播方向為軸線，旋轉一個角度θ，這一角度稱為“旋光角”，θ的值與糖溶液的濃度有關。將θ的測量值與標準值相比較，就能確定被測樣品的含糖量了。如圖所示，S是自然光源，A、B是偏振片，轉動B，使到達O處的光最強，然后將被測樣品P置于A、B之間，則下列說法中正確的是（）①到達O處光的強度會明顯減弱②到達O處光的強度不會明顯減弱③將偏振片B轉動一個角度，使得O處光的強度最大，偏振片B轉過的角度等于θ④將偏振片A轉動一個角度，使得O處光的強度最大，偏振片A轉過的角度等于θA．①③ B．①④ C．①③④ D．②③④2．（2021春?歷下區校級月考）下列說法正確的是（）A．光的偏振現象說明光是一種橫波 B．用光導纖維束傳輸圖象和信息，這是利用了光的折射原理 C．一切波都能發生衍射，紫外線比紅外線更容易發生衍射現象 D．對于受迫振動，驅動力頻率越大，受迫振動的振幅一定越大3．（2021春?江寧區校級月考）下列說法正確的是（）A．變化的電場一定產生變化的磁場 B．光的偏振現象說明光是縱波 C．水中的氣泡看起來特別明亮，是因為光線從氣泡中射向水中時，一部分光在界面上發生了全反射 D．交警可以利用多普勒效應對行駛的汽車進行測速4．（2021?重慶模擬）下列唯一正確的說法是（）A．在單縫衍射實驗中，將入射光由紅色換成綠色，衍射條紋間距變寬 B．太陽光照射下肥皂膜呈現的彩色屬于光的折射現象 C．只有狹縫寬度要遠小于波長才發生衍射現象 D．用光的干涉現象可以用檢查工件平面的平整度綜合練習一．選擇題（共15小題）1．（2021春?海原縣校級月考）一單色光源發出的光經一狹縫照射到光屏上，可觀察到的圖象是（）A． B． C． D．2．（2020?閔行區二模）某次光的衍射實驗中，觀察到如圖所示的明暗相間的圖樣，則障礙物為（）A．很小的不透明圓板 B．中間有較小圓孔的不透明擋板 C．很大的不透明圓板 D．中間有較大圓孔的不透明擋板3．（2020?泰安模擬）“牛頓環”又稱“牛頓圈”。如圖甲所示。牛頓環的上表面是半徑很大的玻璃球冠的平面，下表面是球冠的凸面。其工作原理為“薄膜干涉”?？梢杂脕砼袛嗤哥R表面凸凹。精確檢驗光學元件表面質量、測量透鏡表面曲率半徑和液體折射率等。把牛頓環與玻璃面接觸，在日光下或用白光照射時，可以看到明暗相間的彩色圓環；若用單色光照射，則會出現一些明暗相間的單色圓環，如圖乙所示。它們是由球面和被檢測面上反射的光相互干涉而形成的條紋，這些圓環的分布情況與球冠半徑及被測物品的表面情況有關。以下分析正確的是（）A．圓環的間距大小與球冠半徑大小無關 B．球冠的半徑越大，圓環的間距越小 C．若觀察到的是規則圓環，則被檢測的面是均勻、對稱的 D．被檢測的面必須是平的4．（2020?徐匯區校級模擬）在觀察光的單縫衍射現象時，當狹縫寬度從0.1mm逐漸增加到0.5mm的過程中，通過狹縫觀察線狀光源的情況是（）A．不再發生衍射現象 B．衍射現象越來越明顯 C．衍射條紋亮度逐漸變暗 D．衍射條紋的間距逐漸變大5．（2020春?泰州期末）如圖，四種明暗相間的條紋分別由紅光、藍光各自通過同一個雙縫及黃光、紫光各自通過同一個單縫所得圖樣（黑色部分表示亮條紋）。則四幅圖中從左往右排列，亮條紋的顏色依次是（）A．紅紫藍黃 B．紅黃藍紫 C．藍紫紅黃 D．藍黃紅紫6．（2019春?湖州期末）如圖所示，某同學使用激光器作光源，在不透光的擋板上開一條寬為0.05mm的窄縫，利用光屏觀察光的衍射現象，則他在光屏上看到的條紋是（）A． B． C． D．7．（2019秋?天津月考）下列現象中，屬于光的衍射現象的是（）A．雨后天空出現彩虹 B．通過一個狹縫觀察日光燈可看到彩色條紋 C．鍍膜后，望遠鏡的鏡頭透入光的亮度增強 D．拍攝玻璃櫥窗內的展品時，在鏡頭前加裝一元件，可以有效阻擋玻璃的反射光進入相機鏡頭8．（2020秋?雙塔區校級期末）關于光的現象及應用，下列說法正確的是（）A．光的偏振現象說明光是電磁波 B．肥皂泡呈現的彩色是光的色散現象 C．露珠呈現的彩色是光的干涉現象 D．通過狹縫看太陽光呈現的彩色是光的衍射現象9．（2020秋?宿遷期末）下列關于光學現象的說法不正確的是（）A．陽光下水面上的油膜呈現出彩色條紋是光的全反射現象 B．在城市交通中，用紅燈表示禁止通行是因為紅光更容易產生衍射 C．觀看3D立體電影時，觀眾戴的眼鏡是應用光的偏振原理制成的 D．唐詩“潭清疑水淺，荷動知魚散”中“疑水淺”是由于發生了光的折射10．（2020秋?沙坪壩區校級月考）以下說法中正確的是（）A．同一束光，在光疏介質中的傳播速度較小 B．通過一個狹縫觀察日光燈可看到彩色條紋屬于光的色散現象 C．當紅光和藍光以相同入射角從玻璃射入空氣時，若藍光剛好能發生全反射，則紅光也一定能發生全反射 D．光的偏振現象說明光是橫波11．（2020春?如皋市校級月考）如圖所示，A、B為兩偏振片，一束自然光沿OO′方向射向A，此時在光屏C上透射光的強度最大，下列說法正確的是（）A．此時A、B的透振方向垂直 B．將A繞OO′軸旋轉45°時，屏上透射光的強度幾乎為零 C．將B繞OO′軸旋轉45°時，屏上透射光的強度幾乎為零 D．將A、B同時繞OO′軸反方向旋轉45°時，屏上透射光的強度幾乎為零12．（2019春?湖州期末）如果激光直接照射人的眼睛，聚于感光細胞時引起的蛋白質凝固變性是不可逆的損傷，會造成眼睛的永久失明。激光對人眼的危害如此之大的原因是（）A．單色性好 B．高能量 C．相干性好 D．平行度好13．（2019春?南陽期中）下列說法中正確的是（）A．全息照片往往用激光來拍攝，是利用了激光的相干性 B．光的雙縫干涉實驗中，在光屏上的某一位置，會時而出現明條紋、時而出現暗條紋 C．水中的氣泡看起來特別明亮，是因為光從氣泡射向水時，一部分光在界面上發生了全反射的緣故 D．為減少光學元件的反射損失，在光學元件表面涂上一層增透膜，其厚度應為這種光在該材料中波長的1/214．（2019春?諸暨市校級期中）讓激光照到VCD機、CD機或計算機的光盤上，就可以讀出盤上記錄的信息，經過處理后還原成聲音和圖象，這是利用光的（）A．平行度好，可以會聚到很小的一點上 B．相干性好，可以很容易形成干涉圖樣 C．亮度高，可以在很短時間內集中很大的能量 D．波長短，很容易發生明顯的衍射現象15．（2019春?愛民區校級期中）在光的單縫衍射實驗中可觀察到清晰的亮暗相間的圖樣，下列四幅圖片中屬于光的單縫衍射圖樣的是（）A．a、c B．b、c C．a、d D．b、d二．多選題（共15小題）16．（2020秋?淄博期末）關于波動，下列說法正確的是（）A．各種波均會發生偏振現象 B．用白光做單縫衍射與雙縫干涉實驗，均可看到彩色條紋 C．聲波傳播過程中，介質中質點的運動速度等于聲波的傳播速度 D．波不但可以傳遞能量，而且還可以傳遞信息17．（2020秋?汪清縣校級月考）下列說法正確的是（）A．光的偏振現象說明光是一種橫波 B．某玻璃對a光的折射率大于b光，則在該玻璃中傳播速度a光大于b光 C．當觀察者向靜止的聲源運動時，接收到的聲音的波長大于聲源發出的波長 D．變化的電場一定產生磁場，變化的磁場一定產生電場 E．狹義相對論認為：真空中的光速大小在不同慣性參考系中都是相同的18．（2020?鼓樓區校級模擬）下面各儀器或現象的分析中正確的是（）A．偏光鏡是利用縱波偏振特性的儀器 B．全息技術利用了激光相干性好的特性 C．虎門大橋橋面的劇烈抖動屬于受迫振動 D．照相機鏡頭呈淡紫色是光的衍射引起的 E．雷達測速儀是利用波的多普勒效應原理19．（2020?市中區校級模擬）下列說法正確的是（）A．露珠的晶瑩透亮現象是由光的全反射引起的 B．光波從空氣進入水中后，更容易發生衍射 C．電磁波具有偏振現象 D．根據狹義相對論，地面上的人看到高速運行的列車比靜止時短 E．物體做受迫振動時，其頻率和振幅與自身的固有頻率無關20．（2020春?館陶縣校級月考）如圖所示，A、B為兩偏振片，一束自然光沿OO′方向射向A，此時在光屏C上，透射光的強度最大，則下列說法中正確的是（）A．此時A、B的透振方向垂直 B．只有將B繞OO′軸順時針旋轉90°，屏上透射光的強度才最弱，幾乎為零 C．將A或B繞OO′軸旋轉90°，屏上透射光的強度最弱，幾乎為零 D．將A沿順時針旋轉180°，屏上透射光的強度最大21．（2020?通遼模擬）下列說法中正確的是（）A．軍隊士兵過橋時使用便步，是為了防止橋發生共振現象 B．機械波和電磁波在介質中的傳播速度僅由介質決定 C．拍攝玻璃櫥窗內的物品時，往往在鏡頭前加裝一個偏振片以減弱玻璃反射光的影響 D．假設火車以接近光速通過站臺時，站臺上旅客觀察到車上乘客在變矮 E．赫茲第一次用實驗證實了電磁波的存在22．（2019?安徽模擬）關于光現象及其應用，下列說法正確的有（）A．全息照片用激光來拍攝，主要是利用了激光與物光的相干性高的特點 B．通過手指間的縫隙觀察日光燈，可以看到彩色條紋，這是光的偏振現象 C．拍攝玻璃櫥窗內的物品時，在鏡頭前加一個偏振片可以減小玻璃表面反射光的強度 D．當觀察者向靜止的聲源運動時，觀察者接收到的聲波頻率低于聲源的頻率 E．一束單色光由空氣射入玻璃，這束光的速度變慢，波長變短23．（2020春?洛陽期中）影響顯微鏡分辨率的一個因素是波的衍射，衍射現象越明顯，分辨本領越低。使用電子束工作的電子顯微鏡有較高的分辨本領，它利用高壓對電子束加速后打在感光膠片上來觀察顯微圖象。下列說法中正確的（）A．加速電壓越高，電子的波長越小，顯微鏡的分辨本領越強 B．加速電壓越高，電子的波長越大，顯微鏡的分辨本領越