第四章 5．光的衍射 6．光的偏振 激光-【金版新学案】2024-2025学年新教材高二物理选择性必修第一册同步课堂高效讲义配套课件（人教版2019）

　　　　 第四章　光 5．光的衍射　6．光的偏振　激光 1．观察光的衍射现象，知道光的衍射现象及产生明显衍射现象的条件。 2．会用衍射知识对生活中的现象进行解释和分析，会区分衍射条纹和干 涉条纹。 3．初步了解衍射光栅。 4．会区分自然光和偏振光，了解光的偏振现象，能运用偏振知识来解释 生活中常见的一些光学现象。 5．知道激光与自然光的区别，了解激光的特点和应用。 素养目标 知识点一　光的衍射和衍射光栅 1 知识点二　光的偏振 2 知识点三　激光的特点及其应用 3 课时测评 5 随堂达标演练 4 内容索引 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 知识点一　光的衍射和衍射光栅 返回 情境导学　如图所示，用单色平行光照射一 狭缝可调的挡板，在狭缝后面放置一光屏。 (1)从大到小地调节狭缝的大小，在光屏上观 察到情景有什么变化？ 提示：当狭缝较宽时，观察到屏上是一条亮的光带，光带的宽度符合光的直线传播规律；当狭缝不断变窄时，观察到屏上会出现中央亮且宽、两边对称分布、明暗相间的光带，整个图样远大于光通过狭缝时按照直线传播所能照亮的区域。 (2)这属于什么现象？ 提示：光的衍射现象。 自主学习 教材梳理 (阅读教材P104－P105完成下列填空) 1．光的衍射现象：光通过很小的狭缝(或圆孔)时，光没有沿直线传播，它绕过了缝的边缘，传播到了相当宽的地方，这就是光的衍射现象。 2．单缝衍射 (1)单色光通过狭缝时，在屏幕上出现______相间的条纹，中央为____条纹，中央条纹最宽、最亮，其余条纹变窄、变暗。 (2)白光通过狭缝时，在屏上出现______条纹，中央为白条纹。 3．发生明显衍射的条件：障碍物或狭缝的尺寸跟光的波长______，甚至比光的波长还要____。 明暗 亮 彩色 相当 小 4．衍射光栅 (1)结构：由许多等宽的狭缝________地排列起来形成的光学元件，狭缝的个数越多，衍射条纹的宽度越窄，亮度越高。 (2)衍射图样的特点：与单缝衍射相比，衍射条纹的宽度变窄，亮度______。 (3)衍射光栅的种类：______光栅和______光栅。 等距离 增加 透射 反射 问题探究　取一块不透光的板，在板 的中间开一个直径大小可调的圆孔。 装置如图甲所示，用点光源照射圆孔， 开始圆孔的直径较大时，在屏上会出现一个如图乙所示的明亮圆形光斑；继续调小圆孔的直径，在屏上会出现如图丙所示较小的明亮圆形光斑；继续调小圆孔的直径约为1 mm，在屏上会出现如图丁所示的明暗相间的条纹。 (1)图乙、丙中的情景是什么现象？ 提示：图乙、丙中的情景是光的直线传播现象。 (2)图丁中的情景是什么现象？ 提示：图丁中的情景是光的衍射现象。 合作探究 角度一　光的衍射现象的理解 (多选)关于光的衍射现象，下列说法正确的是 A．红光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹 B．白光的单缝衍射图样是白黑相间的直条纹 C．光照到不透明小圆盘上出现泊松亮斑，说明发生了衍射 D．光照到较大圆孔上出现大光斑，说明光沿着直线传播，不存在光的衍射现象 例1 √ √ 红光照到狭缝上产生的衍射图样是红暗相间的直条纹，白光的衍射图样是彩色条纹，A正确，B错误；光照到不透明小圆盘上，在其阴影中心处出现亮斑，是衍射现象，C正确；光照到大圆孔上出现大光斑，大光斑的边缘模糊，是光的衍射造成的，不能认为不存在衍射现象，D错误。 光的衍射与光的直线传播的关系 1．光的直线传播只是一个近似的规律，当障碍物或狭缝的尺寸很大时，衍射现象不明显，光可以看成沿直线传播。 2．在障碍物或狭缝的尺寸足够小时，光会发生明显的衍射现象。 探究归纳 角度二　单缝衍射与双缝干涉的比较 (多选)如图所示的四种明暗相间的条 纹，是红光、紫光分别通过同一个双缝干涉 仪形成的干涉图样和通过同一个单缝形成的 衍射图样。图中黑色部分代表亮条纹，下列 判断正确的是 A．图甲是红光的双缝干涉图样 B．图乙是紫光的双缝干涉图样 C．图丙是紫光的单缝衍射图样 D．图丁是红光的单缝衍射图样 √ √ 例2 审题指导　(1)单色光的双缝干涉的图样是明暗相间、等间距的条纹，而且波长越长条纹间距越大。 (2)单色光的单缝衍射的图样是中央条纹最亮且最宽，越靠外条纹宽度变窄，条纹间距不等；波长越长中央条纹越宽。 单色光的双缝干涉的图样是明暗相间、等间距的条纹，根据条纹间距Δx＝ λ可知波长λ越长，Δx越大，因此，题图甲是红光的双缝干涉图样，题图丙是紫光的双缝干涉图样，故A正确，C错误；单色光的单缝衍射条纹中间明亮且宽度大，越向两侧宽度越小且亮度越暗；波长越长，中央亮条纹就越宽，故题图乙是紫光的单缝衍射图样，题图丁是红光的单缝衍射图样，故B错误，D正确。故选AD。 1．单缝衍射图样的特点 (1)单色光：①中央条纹最亮，越向两边越暗；条纹间距不等，越靠外，条纹间距越小；中央条纹最宽，两边条纹宽度变窄，如图所示。 ②缝变窄通过的光变少，而光分布的范围更宽，亮条纹 的亮度降低； ③中央亮条纹的宽度及条纹间距跟入射光的波长及单缝 宽度有关，入射光的波长越长，单缝越窄，中央亮条纹的宽度及条纹间距就越大。 (2)白光：中央亮条纹是白色的，两边是彩色条纹，中央亮条纹最宽、最亮。　　 探究归纳 2．单缝衍射与双缝干涉的比较 　　　名称 项目　　　 单缝衍射 双缝干涉 不 同 点   产生条件 只要狭缝足够小，任何光都能发生 频率相同的两列光波相遇叠加 条纹宽度 条纹宽度不等，中央最宽 条纹宽度相等 条纹间距 各相邻条纹间距不等 各相邻条纹等间距 亮度 中央条纹最亮，两边变暗 条纹清晰，亮度基本相等 相 同 点 成因 都有明暗相间的条纹，条纹都是光波叠加时加强或削弱的结果 意义 都是波特有的现象，表明光是一种波 探究归纳 角度三　圆孔衍射与圆盘衍射的比较 某研究性学习小组用激光束照射圆孔和 不透明圆板后，分别得到如图甲、乙所示的衍 射图样。据此可以判断出 A．甲是光线射到圆孔后的衍射图样，乙是光 线射到圆板后的衍射图样 B．乙是光线射到圆孔后的衍射图样，甲是光线射到圆板后的衍射图样 C．甲、乙都是光线射到圆孔后的衍射图样，甲孔的直径较大 D．甲、乙都是光线射到圆板后的衍射图样，乙板的直径较大 √ 例3 圆孔衍射图样是中央为大亮斑，而在圆板衍射图样中，中央为大阴影，只是在大阴影背景下中心处有一个小亮斑，为泊松亮斑。所以，题图甲为圆孔衍射图样，题图乙为圆板衍射图样。故选A。 圆孔衍射与圆盘衍射的比较 分类 图样 特点 圆孔衍射 1．单色光：(1)中央是大且亮的圆形亮斑，周围分布着明暗相间的同心圆环，且越靠外，圆形亮条纹的亮度越弱，宽度越小。(2)圆孔越小，中央亮斑的直径越大，同时亮度越弱。(3)用不同色光照射圆孔时，得到的衍射图样的大小和位置不同，波长越长，中央圆形亮斑的直径越大。 2．白光：中央是大且亮的白色光斑，周围是彩色同心圆环。 探究归纳 注意：对于圆孔，只有足够小时才能得到明显的衍射图样。在圆孔由较大直径逐渐减小的过程中，光屏上依次得到几种不同的现象－－圆形亮斑(光的直线传播)、光源的像(小孔成像)、明暗相间的圆环(衍射图样)。　　 返回 分类 图样 特点 圆盘衍射 1．中央是亮斑。 2．形成泊松亮斑时，圆盘阴影的边缘是模糊的，在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环。 3．周围的亮环或暗环的间距随半径增大而减小。 探究归纳 知识点二　光的偏振 返回 情境导学　立体电影放映时需要通过两台放映机，同步放映两组胶片，观众戴上特制的“3D”眼镜观看，就会产生立体感，使观众有身临其境的体验，若不戴上“3D”眼镜，则看到银幕上的画面就会出现重影而模糊不清。 “3D”眼镜应用了什么原理？ 提示：应用了光的偏振现象。 自主学习 教材梳理 (阅读教材P108－P110完成下列填空) 1．偏振 (1)不同的横波，即使______方向相同，______方向也可能不同，这个现象称为偏振现象。 (2)横波的______方向称为偏振方向。 (3)偏振现象是____波的特有现象，____波没有偏振现象。 2．光的偏振 (1)偏振片：由特定的材料制成，每个偏振片都有一个______的方向，沿着这个方向振动的光波能顺利______偏振片，偏振方向与这个方向垂直的光不能通过，这个方向叫作“透振方向”。 (2)自然光：太阳、电灯等普通光源发出的光，包含着在______于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿着各个方向振动的光波的______都相同。 (3)偏振光：在垂直于传播方向的平面上，沿着某个____________振动的光。 传播 振动 振动 横 纵 特定 通过 垂直 强度 特定的方向 3．偏振现象的应用 光的偏振现象有很多应用。例如，拍照时为了消除水面、玻璃表面的反射光的干扰，在镜头前安装一片____________，让它的透振方向与反射光的偏振方向______，减弱了反射光进入镜头。 偏振滤光片 垂直 问题探究　如图所示，取一个偏振片P，让阳光通 过偏振片P，在P的另一侧观察，可以看到偏振片是 透明的，只是透射光暗了一些；在偏振片P的后面 再放置另一个偏振片Q。 (1)以光的传播方向为轴旋转偏振片Q，会看到什么 现象？ 提示：会看到在旋转Q时光的亮度发生变化。 (2)上述过程说明了什么问题？ 提示：偏振片的作用类似于狭缝，只有振动方向与透振方向一致的光才能通过。当偏振片Q与P的透振方向平行时，穿过Q的光最强；当Q与P的透振方向垂直时，光不能透过Q。 合作探究 角度一　自然光与偏振光的比较 (多选)(2023·广东韶关实验中学高二月考)关于自然光和偏振光，以下说法正确的是 A．自然光包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，但是沿各个方向振动的光波的强度可以不相同 B．偏振光是在垂直于传播方向的平面上、只沿着某一特定方向振动的光 C．自然光透过一个偏振片后就成为偏振光，偏振光经过一个偏振片后又还原为自然光 D．太阳、电灯等普通光源发出的光都是自然光 例4 √ √ 自然光沿各个方向振动的光波的强度相同，故A错误；偏振光是在垂直于传播方向的平面上、只沿着某一特定方向振动的光，故B正确；自然光透过一个偏振片后就成为偏振光，偏振光经过一个偏振片后不能还原为自然光，故C错误；太阳、电灯等普通光源发出的光都是自然光，故D正确。 自然光与偏振光的比较 光 自然光 偏振光 不 同 点 光的来源 直接从光源发出的光 自然光通过偏振片后的光或由某种介质反射或折射的光 光的振 动方向 在垂直于光的传播方向的平面内，光振动沿所有方向，且沿各个方向振动的光波的强度都相同 在垂直于光的传播方向的平面内，光振动沿某个特定方向(与偏振片的透振方向一致) 相同点 不管是自然光还是偏振光，传播方向与振动方向一定垂直 探究归纳 角度二　光的偏振的理解 用如图所示装置研究偏振现象，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AB 连线垂直，两偏振片可绕AB连线转动，下列说法正确的是 A．固定P1，转动P2，则A、B处光强均发生变化 B．固定P2，转动P1，则A、B处光强均不发生变化 C．同时转动P1和P2，A处光强不变，B处光强可能变化 D．同时转动P1和P2，A、B处光强均发生变化 √ 例5 自然光沿着各个方向振动的光波强度均相同， 故无论是否转动P1，A处光强不变，故A、D错 误；若转动P1，固定P2，当两偏振片的狭缝平 行时，B处光强最大，当狭缝垂直时，B处光强最小，故B处光强发生变化，故B错误；同时转动P1和P2，同理当两偏振片的狭缝平行时，B处光强最大，当狭缝垂直时，B处光强最小，故B处光强可能变化，故C正确。 1．偏振片及其透振方向 偏振片由特定的材料制成，每个偏振片都有一个特定的方向，只有沿着这个特定方向振动的光波才能顺利通过偏振片，这个方向叫作“透振方向”。 2．对光的偏振现象的理解 (1)偏振光的光振动沿某一特定方向，自然光的光振动沿所有方向且强度相同。 (2)偏振光的振动方向与偏振片的透振方向是否一致影响着透射光的强度，当两者平行时，透射光的光强最大；当两者垂直时，透射光的光强最小。 探究归纳 (3)获得偏振光的两种方式： ①让自然光通过偏振片； ②自然光射到两种介质的分界面上，使反射光和折射光之间的夹角恰好是90°，反射光和折射光都是偏振光，且偏振方向相互垂直。 (4)光的偏振现象表明光是横波。 探究归纳 针对练1．(多选)关于光的偏振，下列说法正确的是 A．自然光通过偏振片后，就得到了偏振光 B．拍摄水面下的景物时，加偏振片可使像更清晰 C．所有的波都具有偏振现象 D．立体电影是应用光的偏振的一个实例 √ √ √ 自然光通过偏振片后，得到在某一方向振动的光，这就是偏振光，故A正确；拍摄水面下的景物时，为防止反射光的干扰，在照相机镜头前装一个偏振片可减弱水面反射光的影响，故B正确；只有横波才能发生光的偏振现象，故C错误；立体电影的制作利用了光的偏振现象，放映的时候也是用双镜头放映机，其中每个镜头前放有偏振方向不同的偏振光片，观众戴的眼镜上也有相对应方向的偏振光片，这样每只眼睛就只能看到一个镜头所投影的图像，故D正确。故选ABD。 针对练2．(多选)如图所示，电灯在S处发出的光先后 经过偏振片A和B，人眼在P处迎着入射光方向看不到 光亮，则 A ．图中a光为自然光 B．图中b光为偏振光 C．以SP为轴将B转过180°后，在P处将看到光亮 D．以SP为轴将B转过90°后，在P处将看到光亮 √ √ √ 自然光在垂直于传播方向的平面内沿各个方向的振 动是均匀分布的，通过偏振片后，透射光是只沿着 某一特定方向振动的光。从电灯直接发出的光为自 然光，它通过偏振片A后，即变为偏振光，故A、B 正确；设通过A的光沿竖直方向振动，而偏振片B只能通过沿水平方向振动的偏振光，则P点无光亮，以SP为轴将B转过180°后，P处仍无光亮；以SP为轴将B转过90°后，则该偏振片将变为能通过沿竖直方向振动的光的偏振片，则偏振光能通过B，即在P处有光亮，故C错误，D正确。故选ABD。 返回 知识点三　激光的特点及其应用 返回 教材梳理 (阅读教材P111－P112完成下列填空) 1．激光：频率相同、相位差恒定、振动方向一致的光波。 2．激光的特点及应用 (1)激光具有高度的________。 激光具有频率单一、相位差恒定、偏振以及传播方向相同的特点，激光纯净的特性能在实际应用中带来很多方便。例如，双缝干涉实验和衍射实验，用激光要比用自然光更容易完成。 (2)激光能像无线电波那样被调制，用来传递信息。光纤通信就是激光和光导纤维相结合的产物。 自主学习 相干性 (3)激光的________非常好，传播很远的距离后仍能保持一定的强度。主要应用： ①精确的测距； ②读取光盘上记录的信息； ③利用激光束等各种实用的指向设备，为枪械、火炮、导弹等武器提供目标指引等。 (4)激光的______很高，可以利用激光束来切割、焊接以及在很硬的材料上打孔。医学上可以用激光做“光刀”来切开皮肤、切除肿瘤，还可以用激光“焊接”剥落的视网膜。 (5)激光是科学研究的有力工具。 平行度 亮度 问题探究　激光武器是一种定向能武器，利用强大的定向发射的激光束直接毁伤目标或使之失效。它是利用高亮度强激光束携带的巨大能量摧毁或杀伤敌方飞机、导弹、卫星和人员等目标的高技术新概念武器。激光武器利用了激光的哪些特性？ 提示：激光武器利用了激光的单色性好、平行度好、亮度(能量)高等特性。 合作探究 (多选)关于激光的应用，下列说法中正确的是 A．光纤通信是应用激光相干性好的特点对信号进行调制，使其在光导纤维中进行信息传递 B．计算机内用“磁头”可读出光盘上记录的信息是应用了激光平行度好的特点来进行的 C．医学中用激光做“光刀”来切除肿瘤是应用了激光亮度高的特点 D．“激光测距雷达”利用激光测量很远目标的距离是应用了激光亮度高的特点 例6 √ 光纤通信主要利用激光的相干性好的特点，故A正确；计算机内的“磁头”可读出光盘上的信息主要应用了激光的平行度好的特点，故B正确；医疗中用激光做“光刀”和工业上用激光打孔都是利用了激光的亮度高的特点，故C正确；激光测距利用的是激光的平行度好的特点，故D错误。 √ √ 1．激光的特点 (1)相干性好：激光的频率单一，相干性非常好，用激光做衍射、干涉实验，效果很好。 (2)平行度好：从激光器发出的激光具有极好的平行性，几乎是一束方向不变、发散角很小的平行光。传播几千米后，激光斑扩展范围不过几厘米，而探照灯的光束能扩展到几十米范围。 (3)亮度高：激光可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量，所以亮度高。 探究归纳 2．激光的应用 (1)激光雷达－－利用激光的平行度好。 (2)读盘－－利用激光的平行度好。 (3)医用激光刀－－利用激光的亮度高。 (4)切割金属等难熔物质－－利用激光的亮度高。 (5)激光育种－－利用激光的亮度高。 (6)引起核聚变－－利用激光的亮度高。 (7)作为干涉、衍射的光源－－利用激光的相干性好。 探究归纳 针对练1．对于激光的认识，以下说法中正确的是 A．普通光源发出的光都是激光 B．激光是自然界中普遍存在的一种光 C．激光是一种人工产生的相干光 D．激光一定比普通光的强度大 √ 激光是原子受激辐射产生的光，是人工产生的一种相干光，与普通光源发出的光不同，故C正确，A、B错误；用途不同，不同激光的强度大小并不相同，激光的强度不一定比普通光大，D错误。 针对练2．激光火箭的体积小，却可以装载更大、更重的卫星或飞船，激光由地面激光站或空间激光动力卫星提供，通过一套装置，像手电筒一样，让激光束射入火箭发动机的燃烧室，使推进剂受热而急剧膨胀，于是形成一股高温高压的燃气流，以极高的速度喷出，产生巨大的推力，把卫星或飞船送入太空。激光火箭利用了激光的 ①平行度好　②亮度高　③相干性好 A．①③ B．①② C．②③ D．①②③ √ 由于激光站与火箭相距较远，必须要求激光具有很好的平行度，同时利用激光的亮度高的特点，使推进剂受热。故选B。 返回 随堂达标演练 返回 1．(多选)下列关于各图中情景的说法正确的是 A．图甲中，阳光下的肥皂薄膜呈现彩色条纹是光的折射现象 B．图乙中，激光切割主要利用了激光的亮度高的特性 C．图丙中，DNA双螺旋结构的发现利用了衍射图样 D．图丁中，戴特制的眼镜观看立体电影是利用了光的偏振现象 √ √ √ 太阳光下的肥皂泡呈现出彩色条纹， 是由于肥皂膜上下表面反射回来的光 相遇发生干涉形成的，故是光的干涉 现象，故A错误；激光切割是利用了激光的亮度高的特性，故B正确；DNA双螺旋结构的发现利用了光的衍射图样，故C正确；戴特制的眼镜观看立体电影，是利用了光的偏振现象，故D正确。故选BCD。 2．将两个紧靠在一起的偏振片放在一盏灯的前面，此时没有光通过。如果将其中的一个偏振片逐渐旋转180°，在旋转过程中，透过偏振片的光 A．先增强，然后又减弱到零 B．先增强，然后减弱到非零的最小值 C．在整个过程中都增强 D．先增强，再减弱，然后又增强 √ 开始时放在一盏白炽灯的前面以致没有光通过，说明两个偏振片相互垂直，当其中一个偏振片转动180°的过程中，两偏振片的方向由垂直到平行再到垂直，所以通过的光强先增强到最大，然后又减小到零，故A正确，B、C、D错误。故选A。 3．如图所示，甲、乙、丙、丁四幅图是不同的单色光通过同一双缝或单缝形成的双缝干涉或单缝衍射图样，分析各图样的特点可以得出的正确结论是 A．甲、乙是光的衍射图样 B．丙、丁是光的衍射图样 C．形成甲图样的光的波长比形成乙图样的光的波长短 D．形成丙图样的光的波长比形成丁图样的光的波长短 √ 干涉条纹是等间距的条纹， 因此题图甲、乙是干涉图样， 题图丙、丁是衍射图样，故 B正确，A错误；由Δx＝ λ可知，条纹宽的入射光的波长长，所以形成题图甲所示图样的光的波长比形成题图乙所示图样的光的波长长；形成题图丙所示图样的光的波长比形成题图丁所示图样的光的波长长，故C、D错误。 4．(多选)激光被誉为“神奇的光”，关于激光的应用，下列说法中正确的是 A．激光用来控制核聚变，是因为它的方向性好，光源的能量能集中在很小一点上，可以在空间某个小区域内产生极高的温度 B．由于激光是相干光，所以它能像无线电波那样被调制，用来传递信息 C．用激光拦截导弹，摧毁卫星，是因为激光在大气中传播不受大气的影响 D．能利用激光测量地面到月球表面的距离，是因为激光通过地球大气不会发生折射 √ √ 激光用来控制核聚变，是因为它的方向性好，光源的能量能集中在很小一点上，可以在空间某个小区域内产生极高的温度，故A正确；由于激光是相干光，所以它能像无线电波那样被调制，用来传递信息，故B正确；用激光拦截导弹，摧毁卫星，是因为激光平行度好、亮度高，故C错误；能利用激光测量地面到月球表面的距离，是因为激光平行度好，故D错误。 返回 课 时 测 评 返回 1．下列光现象中，光学原理与其他各项不同的是 √ A图是由于光的干涉形成的，B、C、D图是由于光的衍射形成的。故选A。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2．(多选)关于下列图片或示意图的判 断，准确正确的是 A．甲图是小孔衍射的图样，乙图为泊松亮斑 B．甲图为泊松亮斑，乙图是小孔衍射的图样 C．丙图是双缝干涉图样，丁图是单缝衍射图样 D．丙图是单缝衍射图样，丁图是双缝干涉图样 √ 泊松亮斑是光通过小圆盘产生的衍射现象，形成的衍射图样中心有一个亮斑；而小孔衍射的图样中间有大且亮的亮斑，选项A正确，B错误；题图丙是双缝干涉的图样，图样中的条纹间距相等；题图丁是单缝衍射图样，单缝衍射图样中的条纹间距是不相等的，中间最宽、最亮，选项C正确，D错误。 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 3．如图是观看立体电影时放映机镜头上的偏振片和观看者所带的偏光眼镜的配置情况，其中正确的是 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 立体电影是利用光的偏振现象实现的。两台放映机同时放映从不同角度同时拍摄的场景，并且放映机采用正好垂直的偏振光进行放映，观众所戴的眼镜左、右镜片的透振方向也相互垂直。只有透振方向与偏振方向平行的镜片才能透过该束偏振光，所以两只镜片分别只能透过来自两部放映机中某一部的偏振光，而观众则能同时获得两束带有不同信息的光线，在脑海中便能复合成立体感很强的场景，故A、C、D错误、B正确。故选B。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 4．(多选)关于激光，下列说法中正确的是 A．激光是由自然界中某种物质直接发光产生的 B．激光在真空中传播的速度大于3×108 m/s C．激光反射也遵循反射定律 D．激光通过小孔时能产生衍射现象 √ 激光是人造光，自然界中无法直接产生，故A错误；激光在真空中传播的速度也等于3×108 m/s，故B错误；激光在界面上也可以发生反射，并且反射时也遵循反射定律，故C正确；衍射是一切波具有的现象，故激光通过小孔时也能产生衍射现象，故D正确。故选CD。 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 5．一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 A．与原来相同的明暗相间条纹，只是亮条纹比原来暗些 B．与原来不相同的明暗相间条纹，而中央亮条纹变宽些 C．只有一条与缝宽对应的亮条纹 D．无条纹，只存在一片红光 √ 挡住一缝后，在屏上得到的是单缝衍射图样。衍射图样和干涉图样的异同点：中央都出现亮条纹，两侧都出现明暗相间的条纹。干涉图样为等间距的明暗相间的条纹；而衍射图样两侧为不等间距的明暗相间的条纹且亮条纹的亮度减弱，衍射图样中央亮条纹较宽，故选B。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 6．如图所示，白炽灯的右侧依次放置偏振片P和Q，A点位于P、Q之间，B点位于Q右侧，旋转偏振片P，A、B两点光的强度变化情况是 A．A、B均不变 B．A、B均有变化 C．A不变，B有变化 D．A有变化，B不变 √ 旋转偏振片P，A处得到的是强度始终相同的偏振光，偏振光再经过偏振片Q，B处的光强随着P的转动而变化，当Q的透振方向与经过P的偏振光的振动方向垂直时，B处的光强最弱，选项C正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 7．关于激光，下列说法正确的是 A．激光是自然界中某种物质直接发光产生的 B．激光的相干性好，任何两束激光都能发生干涉 C．用激光照射不透明挡板上的小圆孔时，光屏上能观测到等间距的光环 D．激光全息照片是利用光的干涉记录下物体三维图像的信息 √ 激光是人造光，不是自然界中某种物质直接发光产生的，故A错误；激光相干性好，但只有频率相同、相位差恒定、振动方向相同的两束激光才能发生干涉，故B错误；用激光照射不透明挡板上的小圆孔时，光屏上能观测到衍射条纹的间距不等，故C错误；激光全息照片是利用光的干涉记录下物体三维图像的信息，故D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 8．(多选)关于衍射光栅，下列说法正确的是 A．衍射光栅是由许多等宽的狭缝组成的 B．增加狭缝的个数，因衍射条纹的宽度将变宽，所以亮度将会增加 C．透射光栅中有刻痕的部分相当于透光的狭缝 D．当光通过光栅时，每个狭缝均起到单缝衍射的作用 √ 衍射光栅由一系列等距的平行刻痕或狭缝组成，透射光栅的刻痕处发生漫反射而不透光，未刻痕的部分相当于透光的狭缝，故C错误，A正确；增加狭缝的个数，衍射条纹的宽度将变窄，亮度将会增加，B错误；当光通过光栅的狭缝时，光线发生衍射现象，D正确。 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 9．(多选)在抽制很细的金属丝的过程中，可以用激光随时监测抽丝的粗细情况。其装置如图所示，在抽丝机的细丝出口附近，用一束激光沿与细丝垂直的方向照射细丝，在细丝的另一侧用光屏接收激光。工作人员通过观察光屏上明暗相间的亮斑的情况，便可知道抽制出的细丝是否合格。对于这种监控抽丝机的装置，下列说法中正确的是 A．这是利用光的直线传播规律 B．这是利用光的衍射现象 C．如果屏上条纹变宽，表明细丝粗了 D．如果屏上条纹变宽，表明细丝细了 √ 由题意知明暗相间的亮斑的形成是单缝衍射现象，故A错误，B正确；缝变窄，则条纹宽度变宽，如果屏上条纹变宽，表明细丝变细，故C错误，D正确。 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 10．关于光的特性，下列描述正确的是 A．一束自然光通过两个相互垂直的偏振片后没有光了，说明光是纵波 B．雨后路面上的油膜形成彩色的条纹，是光的衍射现象 C．光照射到不透明的小圆盘上，在小圆盘背后阴影区出现泊松亮斑是光的衍射现象 D．分别用单色红光和单色绿光通过同一双缝干涉装置，后者条纹间距较宽 √ 一束自然光通过两个相互垂直的偏振片后没有光了，说明光是横波，A错误；雨后路面上的油膜形成彩色的条纹，是光的薄膜干涉现象，B错误；光照射到不透明的小圆盘上，在小圆盘背后阴影区出现泊松亮斑是光的衍射现象，C正确；红光波长较长，由Δx＝ λ可知，红光的条纹间距较宽，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 11．(多选)(2023·忻州一中期中)中国女科学家屠呦呦因发现青蒿素而获得2015年诺贝尔生理学或医学奖。在研究青蒿素化学结构时，研究人员用X射线衍射的方法最终确定了其化学结构。X射线的波长比可见光的短，在做单缝衍射实验时，下列说法正确的是 A．将入射光由可见光换成X射线，衍射条纹间距变窄 B．使单缝宽度变小，衍射条纹间距变窄 C．换用波长较长的光照射，衍射条纹间距变宽 D．增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距变窄 √ √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 将入射光由可见光换成X射线，波长变短，衍射条纹间距变窄，故A正确；使单缝宽度变小，则衍射条纹间距变宽，故B错误；换用波长较长的光照射，则衍射条纹间距变宽，故C正确；增大单缝到屏的距离，则衍射条纹间距变宽，故D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 12．(多选)旋光仪可以用来测量糖溶液的浓度，从而测定含糖量。其原理是：偏振光通过糖的水溶液后，若迎着射来的光线看，偏振方向会以传播方向为轴线旋转一个角度θ，这一角度称为“旋光角”，θ的值与糖溶液的浓度有关。将θ的测量值与标准值相比较，就能确定被测样品的含糖量。如图所示，S是自然光源，A、B是偏振片，转动B，使到达O处的光最强，然后将被测样品P置于A、B之间，则下列说法中正确的是 A．到达O处光的强度会明显减弱 B．到达O处光的强度不会明显减弱 C．将偏振片B转动一个角度，使得O处光强度最大，偏振片B转过的角度等于θ D．将偏振片A转动一个角度，使得O处光强度最大，偏振片A转过的角度等于θ √ √ √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 偏振片只能让一定偏振方向振动的光通过，没有 样品时，要使到达O处的光最强，偏振片A、B的 透振方向应相同，当放入样品时，由于样品的“旋光角”是θ，光线经过样品后偏振方向不再与B的透振方向平行，故到达O处光的强度会明显减弱，A正确，B错误；偏振片B转过的角度等于θ，并与偏振光的方向平行时，光到达O处的强度将再次最大，同理，偏振片A转动一个角度，使得O处光强度最大，偏振片A转过的角度等于θ，C、D正确。 返回 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 谢 谢 观 看 ！ 第四章　 　光 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 $$