24 第四章 第六节 光的衍射和偏振 第七节 激光-【名师导航】2026-2027学年高中物理选择性必修第一册同步讲义（粤教版）

第六节　光的衍射和偏振　第七节　激光

[学习目标]　1．知道光的衍射现象、光的偏振现象和激光的特点．2．能分析单缝衍射现象和光的偏振现象．3．能探究光的衍射现象的特点和光的偏振现象的规律．4．了解偏振光和激光的应用．

知识点一　光的衍射

1．定义

光在传播过程中，遇到障碍物或小孔时，会偏离原有直线传播的途径而绕到障碍物后面的现象．

2．常见的衍射现象

(1)狭缝衍射现象：光通过狭缝时，在屏上出现明暗相间的条纹．

(2)圆孔衍射现象：光通过小孔时，在屏上出现明暗相间的圆环．

3．光的明显衍射的条件

当障碍物或孔的尺寸与光的波长相当，甚至小于光的波长时，衍射现象将十分明显．

知识点二　光的偏振

1．偏振片和透振方向

偏振片是一种由特殊材料制成的元件，它有一个特殊的方向，叫作透振方向．当光的振动方向与透振方向平行时，光能完全通过偏振片；当光的振动方向与透振方向垂直时，光不能通过偏振片，当处于两者之间时，光只能部分通过．

2．只有横波才具有偏振性，光的偏振现象验证了光是横波．

3．偏振现象在生活中的应用

(1)保护眼睛的偏振光眼镜．

(2)摄影爱好者常备的偏振滤光片．

知识点三　激光

1．激光的特性

(1)单色性好：光谱宽度很窄．

(2)相干性好：具有频率相同，相位差恒定，偏振方向一致的特点．

(3)平行度好：能量在空间高度集中，不容易发散．

(4)亮度高：可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量．

2．激光的应用

(1)光导纤维中用激光作为信息高速传输的载体．

(2)激光在雷达上用于测量距离和跟踪目标．

(3)工业上的激光切割、激光焊接技术，医学上切割肿瘤的“光刀”等．

(4)全息照相．

1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)．

(1)衍射和干涉条纹都是明暗相间的，所以二者是一样的． (×)

(2)所有光都能发生衍射现象．  (√)

(3)激光是人工产生的相干光，其单色性好、相干性好． (√)

(4)光的偏振现象说明光是横波．  (√)

2．(多选)关于衍射，下列说法正确的是(　　)

A．衍射现象中条纹的出现是光叠加后产生的结果

B．双缝干涉中也存在衍射现象

C．一切波都很容易发生明显的衍射现象

D．影的存在是一个与衍射现象相矛盾的客观事实

AB　[衍射条纹图样是光波相互叠加的结果，故A正确；双缝干涉中缝的宽度与波长差不多，光通过缝时，也发生了衍射现象，故B正确；衍射是波特有的现象，一切波都能发生衍射，但只有波长大于或相当于障碍物或小孔的尺寸时，才能发生明显的衍射，故C错误；当波长比障碍物或小孔的尺寸小得多时，不能发生明显的衍射，这时表现出直线传播的特征，出现了影，影的存在与衍射现象并不是相互矛盾的，故D错误.]

3．(多选)一束自然光通过偏振片照射到光屏上，则图中光屏上发亮的有(偏振片上用箭头表示其透射方向)(　　)

A　　　　B 　　　 　C　　 　　D

ABD　[自然光通过偏振片后成为偏振光，当偏振光的振动方向与偏振片的透振方向平行时能够通过，否则不能通过，所以A、B、D正确，C错误.]

　光的衍射

1．单缝衍射图样

(1)单色光通过狭缝时，在屏上出现明暗相间的条纹，中央条纹最宽最亮，两侧的亮条纹逐渐变暗变窄；白光通过狭缝时，在屏上出现彩色条纹，中央为白色条纹．

(2)波长一定时，单缝窄的中央条纹宽，条纹间距大；单缝一定时，光波波长大的中央条纹宽，条纹间距大．