第四节 光的衍射和偏振 第四章 光-2024上海市高中物理选择性必修一【沪科版2020】

第四节光的衍射和偏振课时聚焦一、光的衍射（1）直线运动（2）小，相差不大（1）直线运动（2）小，相差不大（这句话书上没有原话）条纹宽度不等，中央最宽中央明纹最亮，两侧变暗增大（注意：书本上衍射没有出现公式，也没有明确说明与之相关的因素，只讨论了亮度随狭缝宽度的增大而减小）（3）大，同心圆环，弱，减小，大，弱（4）小，大当光在传播过程中遇到孔隙（或障碍物）后，偏离原来的_____________方向绕过孔隙（或障碍物）继续传播的现象。1．单缝衍射双缝干涉与单缝衍射的比较类别单缝衍射双缝干涉产生条件孔隙或障碍物的尺寸比波长________或跟波长___________。两列相干光叠加条纹宽度条纹宽度相等亮度各亮纹的亮度基本相同条纹间距Δx随缝宽（或孔径）的减小而____与双缝间距d成反比相同点都是明暗相间的条纹，条纹间距Δx都随波长λ、缝屏距离L的增大而增大；都是波特有的现象，证明光是一种波。2．圆孔衍射图样特点：中央是________（大/小）且亮的圆形亮斑，周围分布着明暗相间的_________。越靠外，环形亮条纹的亮度越_________，宽度________。圆孔越小，中央亮斑的直径越_______，同时亮度越______。单缝衍射图样单缝衍射图样圆孔衍射图样圆盘衍射图样，中央亮斑叫做泊松亮斑3．不透明圆盘衍射也是明暗相间的同心圆环，但中心的亮斑（泊松亮斑）较______，而圆孔射图样中心的亮斑较_____。二、衍射的应用DNA分子的X射线衍射图样通过衍射图样来推断障碍物或孔隙的空间结构和形状。DNA分子的X射线衍射图样通过衍射图样来推断障碍物或孔隙的空间结构和形状。防伪标识在印有图案的表面上沿不同方向刻上密排的细条纹。光通过这些细条纹发生衍射，形成特定的彩色图案来防伪。

关于光的衍射，下列说法正确的是CD选项：书本上没有强调明显衍射这个单词（）CD选项：书本上没有强调明显衍射这个单词A．只有当光的波长等于障碍物或小孔的尺寸时，才会发生光的衍射现象B．当光的波长大于障碍物或小孔的尺寸时，不会发生明显的衍射现象C．发生单缝衍射时，若减小单缝的宽度，则条纹变暗D．光照到较大圆孔上时，屏上出现大光斑，不存在光的衍射某同学利用图（甲）所示的装置研究光的干涉和衍射，光电传感器可用来测量光屏上光强的分布。某次实验时，在电脑屏幕上得到图（乙）所示的光强分布，这位同学在缝屏上安装的是_______（选填“单缝”或“双缝”）。当做干涉现象研究时，若要使干涉条纹的间距变大，可选用宽度较________的双缝（选填“宽”或“窄”），或使缝屏与光屏间的距离_________（选填“增大”或“减小单缝，窄，增大2013学年虹口二模26”）。单缝，窄，增大2013学年虹口二模26某研究性学习小组用激光束照射不同直径的圆孔和不透明圆板后，拍摄了许多屏上的图样，图甲和图乙是学习小组拍摄的图样中的两张，下列说法正确的是D（）DA．图甲为著名的“泊松亮斑”B．图甲和图乙都是光线照射到圆孔后的衍射图样，图甲中孔的直径较小C．图甲和图乙都是光线照射到圆板后的衍射图样，图乙中板的直径较小D．图甲是光线照射到圆孔后的衍射图样，图乙是光线照射到圆板后的衍射图样二、光的偏振（1）垂直，某一（1）垂直，某一特定，某些（注意：书本的定义不是这样的），横（2）一切（3）自然，起偏器，垂直，一个特定的方向，检偏器（4）偏振滤光片自然光包含一切振动方向的光光屏起偏器检偏器1．概念：在______于光传播方向的平面内光波只沿_自然光包含一切振动方向的光光屏起偏器检偏器2．自然光：普通光源发出的光，在垂直于光传播方向的平面内包含______振动方向的光。（3）偏振光：___________光经过_________器后，在垂直于传播方向的平面内只沿一个__________方向振动的光，可以通过_________器加以检验。（4）偏振现象的应用；照相机镜头上加装__________、立体电影。如图，电灯S发出的光先后经过偏振片A和B，人眼在P处迎着入射光方向，却看不到光亮，则C（）CA．电灯S发出的光是偏振光B．偏振片A起检偏器的作用C．以SP为轴将A转过45°，可在P处看到光亮D．将B沿SP向A平移至某位置时，可在P处看到光亮

同步精练一、选择题下列现象不属于衍射的是BC选项书本未提及（）BC选项书本未提及A．白光经过狭窄的单缝得到彩色图样 B．白光照射肥皂膜呈现出彩色图样C．光照射刀片的阴影轮廓模糊不清 D．光照射不透明圆盘的阴影中心出现亮斑一单色光源发出的光经一狭缝照射到光屏上，可观察到的图样是A（）A【2012年上海高考】下图为红光或紫光通过双缝或单缝所呈现的图样，则B2012上海高考2（）B2012上海高考2甲甲 乙 丙 丁（A）甲为紫光的干涉图样 （B）乙为紫光的干涉图样（C）丙为红光的干涉图样 （D）丁为红光的干涉图样一束红光射向一块有双缝的不透光的薄板，在薄板后的光屏上呈现明暗相间的干涉条纹。现在将其中一条窄缝挡住，让这束红光只通过一条窄缝，则在光屏上可以看到B（）BA．与原来相同的明暗相间的条纹，只是明条纹比原来暗些B．与原来不相同的明暗相间的条纹，而且中央明条纹比两侧的宽些C．只有一条与缝宽对应的明条纹D．无条纹，只存在一片红光已知声波在空气中的传播速度为340m/s。现有几种声波：①周期为EQ\F(1,20)s，②频率为1×104Hz，③波长为10m，它们传播时若遇到宽约为13m的障碍物，能产生显著的衍射现象的是C（）CA．①和② B．②和③ C．①和③ D．都可以某次光的衍射实验中，观察到如图所示的明暗相间的图样，则障碍物为B（）BA．很小的不透明圆板 B．中间有较小圆孔的不透明挡板C．很大的不透明圆板 D．中间有较大圆孔的不透明挡板如图，某同学使用激光器作光源，在不透光的挡板上开一条宽为0.05mm的窄缝，利用光屏观察光的衍射现象，则他在光屏上看到的图样是B（）B

【2020年上海高考】光屏单缝激光器观察光的衍射现象的实验装置如图所示，用红色激光照射时得到某衍射条纹，为减小条纹宽度，可B2020年上海高考9难度：约0光屏单缝激光器B2020年上海高考9难度：约0.92（A）减小单缝宽度 （B）改用绿色激光照射（C）增大单缝与光屏的距离 （D）减小激光器与单缝的距离如图，通过用两个刀片组成的宽度可以调节的狭缝观察日光灯光源时看到三个现象。在狭缝宽度逐渐变小过程中，所看到的三个图样的顺序可能是D错误率较高，可以的话上课讲掉（）D错误率较高，可以的话上课讲掉A．abc B．bca C．cab D．bac（多选）用如图1所示装置做圆孔衍射实验，在屏上得到的衍射图样如图2所示，实验发现光绕过孔的边缘，传播到了相当大的范围。下列说法正确的是AB（）ABA．这个实验用事实证明了光具有波动性B．圆孔变小，衍射图样的范围反而变大C．圆孔变小，中央亮斑的亮度反而变大D．不同波长的光对应衍射图样完全相同抽制高强度纤维细丝时可用激光监控其粗细，如图所示，观察激光束经过细丝后在光屏上所产生的条纹即可判断细丝粗细的变化D书本习题改编（）D书本习题改编（A）这里应用的是光的干涉现象（B）这里应用的是光的偏振现象（C）如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变粗（D）如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细夏天柏油路面上的反射光是偏振光，其振动方向与路面平行。人配戴的太阳镜的镜片是由偏振玻璃制的。镜片的透振方向应是A（）AA．竖直的 B．水平的 C．斜向左上45° D．斜向右上45°用如图所示的装置研究偏振现象，P1、P2是两块完全相同的圆形偏振片，A、B为观测点，A、B和两块偏振片的中心共线，且偏振片与A、B连线垂直，两偏振片可绕A、B连线转动，下列说法正确的是C（）CA．固定P1，转动P2，则A、B处光的强度均发生变化B．固定P2，转动P1，则A、B处光的强度均不发生变化C．同时转动P1和P2，A处光的强度不变，B处光的强度可能变化D．同时转动P1和P2，A、B处光的强度均发生变化二、填空题光发生明显衍射的条件为障碍物或者孔的尺寸比波长________或与波长___________________；光遇到障碍物时，在波长障碍物的尺寸比光的波长_________情况下，可近似认为光是沿直线传播的小，差不多，大得多2022沪科版练习册小，差不多，大得多2022沪科版练习册4.4.1激光器单缝屏光屏用激光器发出的光照射一宽度可调的单缝，在缝后一定距离处设置一光屏，如图所示。调节单缝的宽度，在单缝由宽到窄的过程中，衍射现象________明显（选填“更加”或“更不”），观察到中央明条纹的宽度__________，亮度_________更加，变大，变小激光器单缝屏光屏更加，变大，变小2022沪科版练习册4.4.3改编摄影师在拍摄玻璃橱窗里的陈列物时，为减弱反射光而使玻璃后的景象清晰，常在镜头前装一片_________滤光片。光的________现象说明了光是横波，光的________与_________现象说明光是一种波偏振，偏振，偏振，偏振，干涉，衍射如图所示是观察光的偏振现象的示意图。其中第一片偏振片A称为__________，其作用是把自然光变成偏振光；第二片偏振片B称为_________，其作用是检验光是否是偏振光。当B相对于A转动时，会看到透射光强度____________（选填“不变”或“变化起偏器，检偏器，变化”）。起偏器，检偏器，变化如图，电灯S发出的光a穿过偏振片A后变为光b，又穿过偏振片B而被在P处的人眼看到，则其中光b是__________（选填“自然光”或“偏振光”）；若人眼看到透过B的光最强，则将