21 B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）

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(diǎn)：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(dāng)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(dāng)寬的地方．這就是光的衍射現(xiàn)象．2．各種不同形狀的障礙物都能使光發(fā)生衍射，致使影的輪廓模糊不清，出現(xiàn)明暗相間的條紋．3．發(fā)生明顯衍射現(xiàn)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(xiàn)象十分明顯．二、衍射光柵1．構(gòu)成：由許多等寬的狹縫等距離地排列起來形成的光學(xué)元件．2．增加狹縫的個數(shù)，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(xiàn)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(xiàn)象稱為“偏振現(xiàn)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(fā)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(qiáng)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(xiàn)象說明光是一種橫波．四、激光的特點(diǎn)及其應(yīng)用特點(diǎn)應(yīng)用相干性強(qiáng)：激光具有頻率相同、相位差恒定、偏振方向一致的特點(diǎn)，是人工產(chǎn)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(yuǎn)的距離后仍能保持一定的強(qiáng)度激光測距，為槍械、火炮、導(dǎo)彈等武器提供目標(biāo)指引亮度高：它可以在很小的空間和很短的時間內(nèi)集中很大的能量用激光束切割、焊接，醫(yī)學(xué)上可以用激光做“光刀”，激發(fā)核聚變等技巧點(diǎn)撥一、光的衍射三種衍射圖樣的特點(diǎn)1．單縫衍射(1)單色光通過狹縫時，在屏幕上出現(xiàn)明暗相間的條紋，中央條紋最寬最亮，兩側(cè)的亮條紋逐漸變暗變窄；白光通過狹縫時，在屏上出現(xiàn)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(xiàn)明暗相間的圓環(huán)．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(huán)，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(fā)現(xiàn)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(huán)．二、單縫衍射與雙縫干涉的比較1．不同點(diǎn)(1)產(chǎn)生條件eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(單縫衍射：狹縫足夠小發(fā)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(cè)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(diǎn)(1)都有明暗相間的條紋，條紋都是光波疊加時加強(qiáng)或減弱的結(jié)果．(2)都是波特有的現(xiàn)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(xiàn)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(diǎn)光的來源直接從光源發(fā)出的光自然光通過偏振片后的光或由某種介質(zhì)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(nèi)，光振動沿所有方向，且沿各個方向振動的光波的強(qiáng)度都相同在垂直于光的傳播方向的平面內(nèi)，光振動沿某個特定方向(與偏振片透振方向一致)相同點(diǎn)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(chǎn)生激光是原子受激輻射產(chǎn)生的光，發(fā)光的方向、頻率、偏振方向均相同，兩列相同激光相遇可以發(fā)生干涉．激光是人工產(chǎn)生的相干光．2．激光的特點(diǎn)(1)激光是人工產(chǎn)生的相干光，其單色性好、相干性好．用激光做衍射、干涉實(shí)驗(yàn)，效果很好．(2)激光的平行度好，從激光器發(fā)出的激光具有極好的平行性，幾乎是一束方向不變、發(fā)散角很小的平行光．傳播幾千米后，激光斑擴(kuò)展范圍不過幾厘米，而探照燈的光束能擴(kuò)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(nèi)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(cè)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(chǎn)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(chǎn)生的衍射現(xiàn)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(xiàn)出彩色是光的干涉現(xiàn)象 B．光纖通信及醫(yī)用纖維式內(nèi)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(xiàn)的圓形亮斑是光的衍射產(chǎn)生的 D．測速雷達(dá)向行進(jìn)中的車輛發(fā)射頻率已知的超聲波同時測量反射波的頻率，根據(jù)反射波的頻率變化的多少就能得到車輛的速度隨堂練習(xí)1．（2021春?寶雞期末）光學(xué)知識在科學(xué)技術(shù)、生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用，下列說法正確的是（）A．用透明的標(biāo)準(zhǔn)平面樣板檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的反射 B．抽制高強(qiáng)度纖維細(xì)絲，可用激光監(jiān)控其粗細(xì)，是利用了光的偏振 C．利用光導(dǎo)纖維傳送圖象，是利用光的全反射現(xiàn)象 D．照相機(jī)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(jīng)過三棱鏡后交于M點(diǎn)，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(diǎn)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(zhuǎn)動P，光屏Q上亮度發(fā)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(zhì)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(nèi)發(fā)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(zhì)都是各向異性 D．照相機(jī)的鏡頭涂有一層增透膜，其厚度應(yīng)為入射光在空氣中波長的4．（2021春?雁塔區(qū)校級月考）下列說法正確的是（）A．光纖通信及全息照相技術(shù)都是利用了光的全反射原理 B．露珠呈現(xiàn)彩色是光的色散現(xiàn)象 C．紫外線在工業(yè)上可以檢查金屬零件內(nèi)部缺陷 D．?dāng)z影機(jī)鏡頭前加一個偏振片，這樣做是為了增加光的透射強(qiáng)度綜合練習(xí)一．選擇題（共15小題）1．（2021?和平區(qū)二模）如圖甲所示，當(dāng)光通過狹縫時會產(chǎn)生衍射現(xiàn)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(zhì)中，a光的傳播速度比b光的小 B．從同種介質(zhì)射入真空發(fā)生全反射時a光臨界角小 C．照射在同一金屬板上發(fā)生光電效應(yīng)時，a光的飽和電流大 D．若兩光均由氫原子能級躍遷產(chǎn)生，產(chǎn)生a光的能級能量差小2．（2021?順義區(qū)二模）通過游標(biāo)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(xiàn)象 B．黑白相間的條紋，這是光的衍射現(xiàn)象 C．彩色的條紋，這是光的干涉現(xiàn)象 D．彩色的條紋，這是光的衍射現(xiàn)象3．（2021?虹口區(qū)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(xiàn)象 B．衍射現(xiàn)象 C．直線傳播現(xiàn)象 D．光電效應(yīng)現(xiàn)象4．（2020秋?撫順期末）下列有關(guān)光學(xué)現(xiàn)象的說法正確的是（）A．光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，若入射角小于臨界角，則一定發(fā)生全反射 B．光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)，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(xiàn)象屬于光的衍射現(xiàn)象 D．光在各種介質(zhì)中的速度相同5．（2021?山東模擬）下列關(guān)于光的干涉、衍射說法正確的是（）A．只有相干光源發(fā)出的光才能疊加，非相干光源發(fā)出的光不能疊加 B．楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中不會出現(xiàn)光的衍射現(xiàn)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(fā)生衍射現(xiàn)象6．（2021春?順慶區(qū)校級期中）已知空氣中的聲速為340m/s．現(xiàn)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(chǎn)生顯著的衍射現(xiàn)象的是（）A．①和② B．②和③ C．①和③ D．都可以7．（2020?通州區(qū)校級模擬）下列有關(guān)光現(xiàn)象的說法中正確的是（）A．太陽光下的肥皂泡表面呈現(xiàn)出彩色條紋，這是光的衍射現(xiàn)象 B．電視機(jī)遙控器是利用發(fā)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(fā)生光電效應(yīng)，是因?yàn)樵撌獾牟ㄩL太短 D．在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若僅將兩縫間距增大，則條紋間距一定變大8．（2021?海淀區(qū)校級模擬）以下說法正確的是（）A．光從空氣進(jìn)入水中后波長變大 B．康普頓效應(yīng)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(jīng)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(yīng)用，下列關(guān)于光學(xué)知識應(yīng)用，描述錯誤的是（）A．圖1醫(yī)用內(nèi)窺鏡運(yùn)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(xiàn)象 C．圖3照相機(jī)鏡頭表面增透膜運(yùn)用了光的干涉原理 D．圖4全息照相運(yùn)用了光的衍射原理10．（2021春?浦口區(qū)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(xiàn)象 B．圖乙中照相機(jī)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(chǎn)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(qiáng)度與波長的關(guān)系，溫度越高，輻射強(qiáng)度的極大值向波長較短的方向移動11．（2021春?邗江區(qū)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(dāng)P固定不動，緩慢轉(zhuǎn)動Q時，光屏M上的光亮度將會變化，此現(xiàn)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(jù)麥克斯韋的電磁場理論，變化的電場周圍一定能產(chǎn)生電磁波 D．利用紅外線進(jìn)行遙感主要是因?yàn)榧t外線的波長長，容易發(fā)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(xiàn)象 B．彩超儀器進(jìn)行醫(yī)學(xué)檢測時利用了多普勒效應(yīng) 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(qiáng)反射光會在鏡頭前加偏振片13．（2021?懷柔區(qū)模擬）下列說法中正確的是（）A．用光導(dǎo)纖維束傳送圖像信息，這其中應(yīng)用到了光的全反射現(xiàn)象 B．通過兩支夾緊的筆桿間縫隙看發(fā)白光的燈絲能觀察到彩色條紋，這是光的偏振現(xiàn)象 C．白光經(jīng)過三棱鏡得到彩色圖樣光的干涉現(xiàn)象 D．白光照射水面油膜呈現(xiàn)彩色圖樣是光的衍射現(xiàn)象14．（2021春?鼓樓區(qū)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?yàn)檩S旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)P時光屏上的光強(qiáng)不發(fā)生變化 D．該實(shí)驗(yàn)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(xiàn)象說明光是一種縱波 B．紫外線比紅外線更容易發(fā)生衍射 C．白光下鍍膜鏡片看起來有顏色，是因?yàn)楣獍l(fā)生了衍射 D．可利用多普勒效應(yīng)對行駛汽車進(jìn)行測速二．多選題（共15小題）16．（2021春?舟山期末）下列關(guān)于光現(xiàn)象的說法正確的是（）A．光纖通信依據(jù)的原理是光的全反射，且包層的折射率比內(nèi)芯折射率大 B．紫光比紫外線更容易發(fā)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(biāo)準(zhǔn)平面檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的偏振現(xiàn)象17．（2021?興慶區(qū)校級模擬）下列說法正確的是（）A．當(dāng)觀察者向靜止的聲源運(yùn)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(xiàn)象 C．拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時，在鏡頭前加一個偏振片可以增加透射光的強(qiáng)度 D．用紅光代替黃光在同一裝置上做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)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(fā)出的光相遇時，一定可以發(fā)生干涉18．（2021?嵊州市模擬）根據(jù)圖象，下列敘述正確的是（）A．圖甲所示的遠(yuǎn)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(jī)鏡頭上呈現(xiàn)的淡綠色是由光的偏振引起的 D．圖丁所示的核反應(yīng)堆可以通過調(diào)整插入鎘棒的深度來控制核反應(yīng)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(fā)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(rèn)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(xiàn)象否定了光的直線傳播 D．肥皂泡在陽光下呈現(xiàn)彩色條紋是光的干涉現(xiàn)象造成的 E．圓屏陰影中心的亮斑（泊松亮斑）是光的衍射現(xiàn)象造成的20．（2020秋?城關(guān)區(qū)校級月考）下列說法正確的是（）A．紅色和藍(lán)色的激光在不同介質(zhì)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(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度均垂直 C．拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時，在鏡頭前加一個偏振片是為了增強(qiáng)玻璃表面的反射光 D．紅光從真空射入水中可能發(fā)生全反射現(xiàn)象，傳播速度一定減小 E．光的偏振現(xiàn)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(yuǎn)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(xué)鏡頭上的增透膜是利用了光的干涉現(xiàn)象22．（2020秋?浙江月考）無人駕駛汽車是通過車載傳感系統(tǒng)感知道路環(huán)境，自動規(guī)劃行車路線并控制車輛到達(dá)預(yù)定目標(biāo)的智能汽車，國內(nèi)外各大企業(yè)正在緊密布局發(fā)展之中。其核心設(shè)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(dá)、激光雷達(dá)以及毫米波雷達(dá)。以下關(guān)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(fā)生偏振現(xiàn)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(xiàn)象說明光是一種電磁波 B．無線電波的發(fā)射能力與頻率有關(guān)，頻率越高發(fā)射能力越強(qiáng) 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(chǎn)生變化的磁場；變化的磁場一定產(chǎn)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?yàn)榧t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(guān)于光學(xué)現(xiàn)象，下列說法中正確的有（）A．光的偏振現(xiàn)象說明光具有波動性，但并非所有的波都能發(fā)生偏振現(xiàn)象 B．雨后的彩虹是由于光透過空氣中的小水珠發(fā)生了衍射現(xiàn)象 C．已知Th的半衰期為24天，40gTh經(jīng)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(yīng)為1.5c25．（2020春?新邱區(qū)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(yuǎn)時看紅綠燈，紅燈比綠燈清楚些，這是因?yàn)榧t光比綠光的波長要長，容易發(fā)生衍射，在霧氣中傳播得比綠光遠(yuǎn)的緣故 C．電視里看到滑雪運(yùn)動員戴的防護(hù)眼鏡是黃色的，這是因?yàn)殓R片的表面涂了一層增透膜的緣故 D．白光通過三棱鏡發(fā)生色散的原因是因?yàn)椴煌庠谌忡R中的折射率不一樣26．（2020春?印臺區(qū)校級期末）關(guān)于光的偏振現(xiàn)象及應(yīng)用，下列說法正確的是（）A．全息照相利用了光的偏振現(xiàn)象 B．在照相機(jī)鏡頭前加一個增透膜，可以增加透射光強(qiáng)度，這是利用了光的偏振現(xiàn)象 C．拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時，在鏡頭前加一個偏振片可以減少反射光的強(qiáng)度 D．觀看3D電影時戴上特制的眼鏡會產(chǎn)生立體感覺，這是利用了光的偏振現(xiàn)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(yīng)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(fā)出警報?？梢娢锢沓ＷR在生活中無處不在，以下物理學(xué)知識的相關(guān)敘述中，正確的是（）A．紅外線的顯著作用是熱效應(yīng)，溫度較低的物體不能輻射紅外線 B．探測儀發(fā)出的紅外線波長大于醫(yī)院CT中使用的X射線波長 C．用透明的標(biāo)準(zhǔn)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(qū)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(xiàn)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(jī)、CD機(jī)或計算機(jī)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(qū)校級模擬）下列說法正確的是（）A．電磁波在介質(zhì)中的傳播速度不僅取決于介質(zhì)，還與電磁波的頻率有關(guān) B．拍攝玻璃櫥窗里的物品時，照相機(jī)鏡頭上安裝偏振片是為了增加透射光的強(qiáng)度 C．狹義相對論認(rèn)為：在慣性參照系中，光速與光源、觀察者間的相對運(yùn)動無關(guān) D．用透明的標(biāo)準(zhǔn)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(qū)模擬）下列說法中正確的是（）A．光的偏振現(xiàn)象說明光具有波動性，但并非所有的波都能發(fā)生偏振現(xiàn)象 B．火車過橋要慢行，目的是使驅(qū)動力頻率遠(yuǎn)小于橋梁的固有頻率，以免發(fā)生共振損壞橋梁 C．在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)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(yīng)為1.5c三．填空題（共3小題）31．（2021?上海學(xué)業(yè)考試）上?？茖W(xué)家創(chuàng)造出的激光在2×10﹣14s內(nèi)產(chǎn)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(yīng)的頻率應(yīng)該為Hz。32．（2017春?徐州期末）利用激光的特點(diǎn)（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(dá)還可以根據(jù)效應(yīng)測出目標(biāo)的運(yùn)動速度，從而對目標(biāo)進(jìn)行跟蹤．33．（2017?江蘇一模）某同學(xué)在暑假一次旅行中發(fā)現(xiàn)一個奇怪的現(xiàn)象：他戴著某種墨鏡用手機(jī)拍照，手機(jī)豎著拍沒問題，而當(dāng)把手機(jī)橫過來拍時，發(fā)現(xiàn)手機(jī)黑屏了，而旁邊的小伙伴卻說手機(jī)屏是亮著的。這是光的現(xiàn)象，該現(xiàn)象說明光是（選填“橫波”或“縱波”）。四．實(shí)驗(yàn)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?yàn)檩S旋轉(zhuǎn)偏振片P或Q，可以看到的現(xiàn)象是。這是光的偏振現(xiàn)象，這個實(shí)驗(yàn)表明35．如圖所示，將一偏振片慢慢順時針旋轉(zhuǎn)，屏上的光的亮度開始逐漸，當(dāng)它轉(zhuǎn)到90°時，屏上光亮度將最（填“暗”或“亮”），繼續(xù)轉(zhuǎn)到180°時，光由最變?yōu)樽?。如此每轉(zhuǎn)90°，交替變化一次（設(shè)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(diǎn)：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(dāng)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(dāng)寬的地方．這就是光的衍射現(xiàn)象．2．各種不同形狀的障礙物都能使光發(fā)生衍射，致使影的輪廓模糊不清，出現(xiàn)明暗相間的條紋．3．發(fā)生明顯衍射現(xiàn)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(xiàn)象十分明顯．二、衍射光柵1．構(gòu)成：由許多等寬的狹縫等距離地排列起來形成的光學(xué)元件．2．增加狹縫的個數(shù)，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(xiàn)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(xiàn)象稱為“偏振現(xiàn)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(fā)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(qiáng)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(xiàn)象說明光是一種橫波．四、激光的特點(diǎn)及其應(yīng)用特點(diǎn)應(yīng)用相干性強(qiáng)：激光具有頻率相同、相位差恒定、偏振方向一致的特點(diǎn)，是人工產(chǎn)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(yuǎn)的距離后仍能保持一定的強(qiáng)度激光測距，為槍械、火炮、導(dǎo)彈等武器提供目標(biāo)指引亮度高：它可以在很小的空間和很短的時間內(nèi)集中很大的能量用激光束切割、焊接，醫(yī)學(xué)上可以用激光做“光刀”，激發(fā)核聚變等技巧點(diǎn)撥一、光的衍射三種衍射圖樣的特點(diǎn)1．單縫衍射(1)單色光通過狹縫時，在屏幕上出現(xiàn)明暗相間的條紋，中央條紋最寬最亮，兩側(cè)的亮條紋逐漸變暗變窄；白光通過狹縫時，在屏上出現(xiàn)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(xiàn)明暗相間的圓環(huán)．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(huán)，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(fā)現(xiàn)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(huán)．二、單縫衍射與雙縫干涉的比較1．不同點(diǎn)(1)產(chǎn)生條件eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(單縫衍射：狹縫足夠小發(fā)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(cè)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(diǎn)(1)都有明暗相間的條紋，條紋都是光波疊加時加強(qiáng)或減弱的結(jié)果．(2)都是波特有的現(xiàn)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(xiàn)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(diǎn)光的來源直接從光源發(fā)出的光自然光通過偏振片后的光或由某種介質(zhì)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(nèi)，光振動沿所有方向，且沿各個方向振動的光波的強(qiáng)度都相同在垂直于光的傳播方向的平面內(nèi)，光振動沿某個特定方向(與偏振片透振方向一致)相同點(diǎn)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(chǎn)生激光是原子受激輻射產(chǎn)生的光，發(fā)光的方向、頻率、偏振方向均相同，兩列相同激光相遇可以發(fā)生干涉．激光是人工產(chǎn)生的相干光．2．激光的特點(diǎn)(1)激光是人工產(chǎn)生的相干光，其單色性好、相干性好．用激光做衍射、干涉實(shí)驗(yàn)，效果很好．(2)激光的平行度好，從激光器發(fā)出的激光具有極好的平行性，幾乎是一束方向不變、發(fā)散角很小的平行光．傳播幾千米后，激光斑擴(kuò)展范圍不過幾厘米，而探照燈的光束能擴(kuò)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(nèi)集中很大的能量．例題精練1．（2021?豐臺區(qū)校級三模）下列現(xiàn)象中屬于光的衍射現(xiàn)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(rèn)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(xí)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?yàn)檩S線，旋轉(zhuǎn)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(guān)。將θ的測量值與標(biāo)準(zhǔn)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(zhuǎn)動B，使到達(dá)O處的光最強(qiáng)，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(dá)O處光的強(qiáng)度會明顯減弱②到達(dá)O處光的強(qiáng)度不會明顯減弱③將偏振片B轉(zhuǎn)動一個角度，使得O處光的強(qiáng)度最大，偏振片B轉(zhuǎn)過的角度等于θ④將偏振片A轉(zhuǎn)動一個角度，使得O處光的強(qiáng)度最大，偏振片A轉(zhuǎn)過的角度等于θA．①③ B．①④ C．①③④ D．②③④2．（2021春?歷下區(qū)校級月考）下列說法正確的是（）A．光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波 B．用光導(dǎo)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(fā)生衍射，紫外線比紅外線更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象 D．對于受迫振動，驅(qū)動力頻率越大，受迫振動的振幅一定越大3．（2021春?江寧區(qū)校級月考）下列說法正確的是（）A．變化的電場一定產(chǎn)生變化的磁場 B．光的偏振現(xiàn)象說明光是縱波 C．水中的氣泡看起來特別明亮，是因?yàn)楣饩€從氣泡中射向水中時，一部分光在界面上發(fā)生了全反射 D．交警可以利用多普勒效應(yīng)對行駛的汽車進(jìn)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(shí)驗(yàn)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(xiàn)的彩色屬于光的折射現(xiàn)象 C．只有狹縫寬度要遠(yuǎn)小于波長才發(fā)生衍射現(xiàn)象 D．用光的干涉現(xiàn)象可以用檢查工件平面的平整度綜合練習(xí)一．選擇題（共15小題）1．（2021春?海原縣校級月考）一單色光源發(fā)出的光經(jīng)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(qū)二模）某次光的衍射實(shí)驗(yàn)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(huán)”又稱“牛頓圈”。如圖甲所示。牛頓環(huán)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(yàn)光學(xué)元件表面質(zhì)量、測量透鏡表面曲率半徑和液體折射率等。把牛頓環(huán)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(huán)；若用單色光照射，則會出現(xiàn)一些明暗相間的單色圓環(huán)，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(huán)的分布情況與球冠半徑及被測物品的表面情況有關(guān)。以下分析正確的是（）A．圓環(huán)的間距大小與球冠半徑大小無關(guān) B．球冠的半徑越大，圓環(huán)的間距越小 C．若觀察到的是規(guī)則圓環(huán)，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(qū)校級模擬）在觀察光的單縫衍射現(xiàn)象時，當(dāng)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(fā)生衍射現(xiàn)象 B．衍射現(xiàn)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(lán)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(lán)黃 B．紅黃藍(lán)紫 C．藍(lán)紫紅黃 D．藍(lán)黃紅紫6．（2019春?湖州期末）如圖所示，某同學(xué)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(xiàn)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(xiàn)象中，屬于光的衍射現(xiàn)象的是（）A．雨后天空出現(xiàn)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(yuǎn)鏡的鏡頭透入光的亮度增強(qiáng) D．拍攝玻璃櫥窗內(nèi)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(jìn)入相機(jī)鏡頭8．（2020秋?雙塔區(qū)校級期末）關(guān)于光的現(xiàn)象及應(yīng)用，下列說法正確的是（）A．光的偏振現(xiàn)象說明光是電磁波 B．肥皂泡呈現(xiàn)的彩色是光的色散現(xiàn)象 C．露珠呈現(xiàn)的彩色是光的干涉現(xiàn)象 D．通過狹縫看太陽光呈現(xiàn)的彩色是光的衍射現(xiàn)象9．（2020秋?宿遷期末）下列關(guān)于光學(xué)現(xiàn)象的說法不正確的是（）A．陽光下水面上的油膜呈現(xiàn)出彩色條紋是光的全反射現(xiàn)象 B．在城市交通中，用紅燈表示禁止通行是因?yàn)榧t光更容易產(chǎn)生衍射 C．觀看3D立體電影時，觀眾戴的眼鏡是應(yīng)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(fā)生了光的折射10．（2020秋?沙坪壩區(qū)校級月考）以下說法中正確的是（）A．同一束光，在光疏介質(zhì)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(xiàn)象 C．當(dāng)紅光和藍(lán)光以相同入射角從玻璃射入空氣時，若藍(lán)光剛好能發(fā)生全反射，則紅光也一定能發(fā)生全反射 D．光的偏振現(xiàn)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(qiáng)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(zhuǎn)45°時，屏上透射光的強(qiáng)度幾乎為零 C．將B繞OO′軸旋轉(zhuǎn)45°時，屏上透射光的強(qiáng)度幾乎為零 D．將A、B同時繞OO′軸反方向旋轉(zhuǎn)45°時，屏上透射光的強(qiáng)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(xì)胞時引起的蛋白質(zhì)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(shí)驗(yàn)中，在光屏上的某一位置，會時而出現(xiàn)明條紋、時而出現(xiàn)暗條紋 C．水中的氣泡看起來特別明亮，是因?yàn)楣鈴臍馀萆湎蛩畷r，一部分光在界面上發(fā)生了全反射的緣故 D．為減少光學(xué)元件的反射損失，在光學(xué)元件表面涂上一層增透膜，其厚度應(yīng)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(jī)、CD機(jī)或計算機(jī)的光盤上，就可以讀出盤上記錄的信息，經(jīng)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(diǎn)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(nèi)集中很大的能量 D．波長短，很容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象15．（2019春?愛民區(qū)校級期中）在光的單縫衍射實(shí)驗(yàn)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(chǎn)、c B．b、c C．a(chǎn)、d D．b、d二．多選題（共15小題）16．（2020秋?淄博期末）關(guān)于波動，下列說法正確的是（）A．各種波均會發(fā)生偏振現(xiàn)象 B．用白光做單縫衍射與雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，均可看到彩色條紋 C．聲波傳播過程中，介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)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(xiàn)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(dāng)觀察者向靜止的聲源運(yùn)動時，接收到的聲音的波長大于聲源發(fā)出的波長 D．變化的電場一定產(chǎn)生磁場，變化的磁場一定產(chǎn)生電場 E．狹義相對論認(rèn)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(qū)校級模擬）下面各儀器或現(xiàn)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(shù)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(jī)鏡頭呈淡紫色是光的衍射引起的 E．雷達(dá)測速儀是利用波的多普勒效應(yīng)原理19．（2020?市中區(qū)校級模擬）下列說法正確的是（）A．露珠的晶瑩透亮現(xiàn)象是由光的全反射引起的 B．光波從空氣進(jìn)入水中后，更容易發(fā)生衍射 C．電磁波具有偏振現(xiàn)象 D．根據(jù)狹義相對論，地面上的人看到高速運(yùn)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(guān)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(qiáng)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(zhuǎn)90°，屏上透射光的強(qiáng)度才最弱，幾乎為零 C．將A或B繞OO′軸旋轉(zhuǎn)90°，屏上透射光的強(qiáng)度最弱，幾乎為零 D．將A沿順時針旋轉(zhuǎn)180°，屏上透射光的強(qiáng)度最大21．（2020?通遼模擬）下列說法中正確的是（）A．軍隊(duì)士兵過橋時使用便步，是為了防止橋發(fā)生共振現(xiàn)象 B．機(jī)械波和電磁波在介質(zhì)中的傳播速度僅由介質(zhì)決定 C．拍攝玻璃櫥窗內(nèi)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(shè)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(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在22．（2019?安徽模擬）關(guān)于光現(xiàn)象及其應(yīng)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(diǎn) 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(xiàn)象 C．拍攝玻璃櫥窗內(nèi)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(qiáng)度 D．當(dāng)觀察者向靜止的聲源運(yùn)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(xiàn)象越明顯，分辨本領(lǐng)越低。使用電子束工作的電子顯微鏡有較高的分辨本領(lǐng)，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(lǐng)越強(qiáng) B．加速電壓越高，電子的波長越大，顯微鏡的分辨本領(lǐng)越