第4章 5,6 光的衍射&光的偏振 激光（Word教参）-【精讲精练】2025-2026学年高中物理选择性必修第一册（人教版）江苏专版

5　光的衍射

6　光的偏振　激光

[学业要求与核心素养]

[对应学生用书P117]

一、光的衍射

阅读教材，并回答：

观察教材图4.5-1单缝衍射的示意图，

(1)光的衍射图样有什么特点？衍射图样与干涉图样，条纹特征有什么不同之处？

(2)衍射条纹中央亮条纹与单缝宽是什么关系？

答　(1)略。　(2)单缝越窄，中央亮条纹越宽但亮度变暗。

[概念·规律]

1．用单色平行光照射狭缝，当缝比较宽时，光沿着__直线__通过狭缝，当缝很__窄__时，光绕过缝的__边缘__，传播到了__相当宽__的地方，这就是光的衍射。

2．各种不同形状的障碍物都能使光发生__衍射__，致使影的轮廓__模糊不清__，出现__明暗相间__的条纹。

3．发生明显衍射现象的条件：在障碍物的尺寸可以跟光的波长__相比__，甚至比光的波长还__小__的时候，衍射现象十分明显。

二、衍射光栅

1．构成：由许多__等宽__的狭缝__等距离__地排列起来形成的光学元件。

2．增加狭缝的个数，衍射条纹的宽度变__窄__，亮度__增加__。

3．种类：__透射光栅__和__反射光栅__。

三、偏振

1．偏振现象：不同的横波，即使传播方向相同，振动方向也可能是不同的，这个现象称为偏振现象。

2．偏振方向：横波的振动方向称为偏振方向。

四、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__特定__的方向，只有沿着这个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．自然光和偏振光

(1)自然光

太阳、电灯等普通光源发出的光，包含着在垂直于__传播方向__上沿__一切__方向振动的光，而且沿各个方向振动的光波的__强度__都__相同__。这种光是“自然光”。

(2)偏振光

在垂直于__传播方向__的平面上，沿着某个__特定__的方向振动，这种光叫作偏振光。

3．光的偏振现象说明光是一种__横__波。

五、激光

激光的特点及应用

(1)衍射条纹和干涉条纹都是明暗相间的，所以二者是一样的。(　　)

(2)只有波长长的光才发生明显的衍射现象。(　　)

(3)横波和纵波都能产生偏振现象。(　　)

(4)自然光通过偏振片可以获得偏振光。(　　)

答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√

[对应学生用书P118]

探究点一　光的衍射

[交流讨论]

1．将两支铅笔并排放在一起，中间留一条狭缝，通过这一条狭缝去看与狭缝平行的线光源(例如教室里的日光灯管)，你看到了什么现象？

答　中央亮条纹是白色的，两边是彩色条纹，中央亮条纹仍然最宽最亮。

2．衍射图样的形状与什么有关？通过衍射图样能不能反过来推知小孔或障碍物形状？

答　与障碍物的形状有关。能。

3．光的衍射现象与光的直线传播矛盾吗？

答　不矛盾。

[归纳总结]

1．中央条纹最亮、越向两边越暗，条纹间距不等。中央条纹最宽，越靠外，条纹间距越窄。

2．缝变窄，通过的光变少，而光分布的范围更宽，所以亮条纹的亮度降低。

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。入射光波长越长，单缝越窄，中央亮条纹的宽度及条纹间距就越大。

4．用白光做单缝衍射时，中央亮条纹是白色的，两边是彩色条纹，中央亮条纹仍然最宽最亮。

　对于单缝衍射现象，下列说法正确的是(　　)

A．缝的宽度d越小，衍射条纹越亮

B．缝的宽度d越小，衍射现象越明显

C．缝的宽度d越小，光的传播路线越接近直线

D．入射光的波长越短，衍射现象越明显

[解析]　单缝宽度越小，衍射条纹的亮度越小，选项A错误；入射光的波长越长，单缝宽度越小，衍射现象越明显，选项B正确，C、D错误。

[答案]　B

●名师点拨

对衍射现象的理解

(1)衍射现象是否明显方面：入射光波长越长，障碍物、小孔和狭缝的尺寸越小，衍射现象越明显。

(2)衍射条纹的亮度方面：小孔和狭缝的尺寸越小，衍射条纹的亮度越小。

1．用单色光分别通过小圆盘与小圆孔做衍射实验时，在光屏上得到衍射图样，它们的特点是(　　)

A．用前者做实验时中央是暗的，用后者做实验时中央是亮的

B．用前者做实验时中央是亮的，用后者做实验时中央是暗的

C．中央均为亮点的同心圆形条纹

D．中央均为暗点的同心圆形条纹

解析　前者为障碍物小圆盘的衍射，障碍物后的阴影中央是一个亮斑，这就是著名的泊