第5章 光的干涉、衍射和偏振 章末素养提升(课件PPT)-【步步高】2024-2025学年高二物理选择性必修第一册学习笔记（鲁科版）

该高中物理光的波动性单元复习课件，系统梳理了光的衍射、偏振、激光等核心物理观念，通过分类整合衍射的条件与图样、偏振的横波特性、激光的特点与应用等内容，构建起“现象-规律-应用”的知识网络，明晰知识点内在逻辑。 其亮点在于融合科学思维、科学探究与科学态度，结合3D眼镜、防蓝光眼镜等生活实例设计综合训练题，通过双缝干涉测光波长等实验分析培养模型建构与实验能力，分层例题与解析助力学生巩固知识，教师可精准把握学情，提升复习针对性。

DIWUZHANG 第5章 章末素养提升 1 再现 素养知识 物理观念 光的几种现象 光的干涉： (1)双缝干涉 ①条件：两列 、 、 的光； ②条纹间距：Δy＝____； ③干涉图样：单色光是明暗相间、间隔 的条纹。 (2)薄膜干涉 频率相同 相位差恒定 振动方向相同 均匀 接近 不均匀 横 相干性好 平行度好 亮度高 物理观念 光的几种现象 光的衍射： (1)发生明显衍射的条件：障碍物或狭缝的尺寸 光的波长； (2)衍射图样：单色光是明暗相间、间隔 的条纹； (3)实例：单缝衍射、圆孔衍射、泊松亮斑。 光的偏振： (1)偏振光与自然光的区别； (2)偏振现象说明光是 波。 激光： (1)特点： 、 、 ； (2)应用：光纤通信、激光测距、激光雷达、医疗、全息照相等。 科学思维 光的本性认识 能将光的干涉、衍射和偏振等与光波模型联系起来；能分析与光的干涉、衍射和偏振相关的光的波动性问题；能用与光的干涉、衍射和偏振相关的证据解释生活中光的波动性问题。 科学探究 能完成“用双缝干涉实验测光的波长”等物理实验。能分析相关事实，提出并准确表述在实验中可能出现的物理问题；能在他人帮助下制订实验方案，会解释实验原理，能用双缝干涉仪等相关器材收集数据；能分析数据、双缝干涉条纹等信息，测得光的波长；能撰写规范的实验报告，在报告中能呈现设计的实验表格、数据分析过程及实验结论，能有效陈述并讨论交流实验过程中的问题。 科学态度与 责任 1.通过偏振现象的应用，能体会物理技术应用对人类生活与社会发展的影响；有学习物理、服务社会的志趣；能为科学家在光纤方面的伟大成果而感到自豪。 2.通过双缝干涉实验，能体会物理实验器材的创新对科学测量的推进作用；有学习物理的内在动机与热情，能感受物理学之美；能认识科学普及的重要性，能在科学普及活动中发挥积极的作用。 　(2023·昆明市高二月考)下列说法正确的是 例1 提能 综合训练 √ 镜片上涂上增透膜以消除反射光，增透膜利用的是光的干涉现象，故A错误； 电影院使用的3D眼镜利用的是光的偏振原理，故B错误； 5G通信技术采用频率更高的电磁波以获得更高的信息传送量，但其波长较短衍射现象不明显，导致信号覆盖面变窄，故C正确； 阳光下的肥皂泡呈现彩色是因为发生了光的干涉现象，故D错误。 　(多选)用如图甲所示装置做圆孔衍射实验，在屏上得到的衍射图样如图乙所示，实验发现光绕过孔的边缘，传播到了相当大的范围。下列说法中正确的是 A.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 例2 √ √ 衍射实验证实了光具有波动性，故A正确； 圆孔变小，衍射现象更明显，即衍射图样 的范围反而变大，故B正确； 圆孔变小时，光透过的能量会变小，而中央亮斑面积会变大，所以亮度会变暗，故C错误； 用不同波长的光做实验，衍射图样不完全相同，相同孔径时，波长越长，则亮斑会越大，故D错误。 　(2023·菏泽市高二期末)某同学采用图甲所示的实验装置研究光的干涉与衍射现象，狭缝S1、S2的宽度d可调，狭缝到屏的距离为L。同一单色光垂直照射狭缝，实验中分别在屏上得到了图乙、图丙所示图样。下列描述正确的是 A.图丙是照射两条狭缝时获得的图样 B.增加距离L，其他条件不变，图乙中相邻暗条纹的中心间距增大 C.改用波长更短的光照射，其他条件不变， 图乙中相邻暗条纹的中心间距增大 D.若光从狭缝S1、S2到屏上P点的路程差为 半波长的奇数倍，P点处一定是亮条纹 例3 √ 由题图丙可知，条纹是明暗相间不等 间距的，且中央亮条纹最宽，离中央 条纹越远，亮条纹的宽度越窄，所以题图丙是光的单缝衍射图样，故A错误； 照射两条狭缝时，若光从狭缝S1、S2到屏上P点的路程差为半波长的奇数倍，P点处为相互减弱的点，P点处一定是暗条纹，故D错误。 　(多选)如图甲所示，用激光做单缝衍射实验和双缝干涉实验，比普通光源效果更好，图像更清晰。如果将感光元件置于光屏上，则不仅能在光屏上看到彩色条纹，还能通过感光元件中的信号转换，在电脑上看到光强的分布情况。下列说法正确的是 A.当做单缝实验时，光强分布如图乙所示 B.当做单缝实验时，光强分布如图丙所示 C.当做双缝实验时，光强分布如图乙所示 D.当做双缝实验时，光强分布如图丙所示 例4 √ √ 当做单缝实验时，中间是亮条纹，往两侧条纹亮度逐渐降低，且亮条纹的宽度不等，所以其光强分布图如题图乙所示，A正确，B错误； 当做双缝实验时，在屏上呈现的是宽度相等、亮度相同的亮条纹，所以其光强分布如题图丙所示，C错误，D正确。 科学家早在1966年就研究发现蓝光可引起视网膜细胞的损伤，其中波长400～450纳米的蓝光对视网膜危害程度最大，生活中的电视、电脑、手机等各类LED发光屏为了画面靓丽却往往会提升蓝光强度。如图所示，人们可用防蓝光眼镜减小蓝光对眼睛的损害，关于防蓝光镜片制作的原理可能正确的是 A.用偏振片作为镜片，利用光的偏振将蓝光过滤 B.把镜片制作得很薄，利用光的衍射将蓝光过滤 C.在镜片上涂一层膜，利用光的干涉将蓝光过滤 D.用折射率较大的材料做镜片，利用光的全反射将蓝光过滤 例5 √ LED中发出的光是自然光，包含着垂直于传播方 向上沿一切方向的振动的光，无法通过偏振片只 滤过蓝光，故A错误； 把镜片制作得很薄，蓝光也可以从镜片中透射，且镜片尺寸远大于蓝光波长，几乎不会发生衍射现象，故B错误； 在镜片上涂一层特定厚度的膜，使蓝光在膜的前表面和镜片前表面的反射光发生干涉增强，透射光减弱，即可以过滤蓝光，故C正确； 用折射率较大的材料做镜片，蓝光在从镜片内射入空气时不可能满足在各点的入射角都大于临界角，无法利用光的全反射将蓝光过滤，故D错误。 　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.由于激光的方向性好，所以不能发生衍射现象 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 例6 √ 激光属于电磁波，能发生衍射现象，故A错误； 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，是因为激光方向性好、能量高，故C错误； 激光能发生折射，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。 BENKEJIESHU 本课结束 λ 由题图乙可知，图中条纹是明暗相间等间距的，为双缝干涉条纹图样，由条纹间距公式Δy＝λ可知，增加L，其他条件不变，则题图乙中相邻暗条纹的中心间距将增大，故B正确； 改用波长更短的光照射，其他条件不 变，由条纹间距公式Δy＝λ可知，题 图乙中相邻暗条纹的中心间距将减小，故C错误； $