第四章 6 光的偏振激光-【新课程能力培养】2025-2026学年高中物理选择性必修第一册学习手册（人教版）

同理，当上玻璃板平行上移时，条纹向着劈尖移动，且 间距不变，C正确，D错误。 变式训练2BC 情境拓展 D【解析】对于空气劈尖干涉，相邻亮条纹（或暗 条纹)对应空气层厚度差为今，设相邻亮条纹间距为 入 △x,空气劈尖的夹角为0，则有sin0=2。 。又6很小， 则有n9=0六。总，设滚珠K的直径为D,作 出几何关系如图所示，由几何关系可得tam9=a-D- D 2 2a-D,又an0=7入-4，联立解得D=2+n9 2a D 2Ax a 4山十，可知要测量滚珠K的直径D,则需要测量单色 4a△x 光的波长、标准立方体玻璃块G的棱长a。故选D。 G H2 情境拓展题答图 >"4.实验：用双缝干涉测量光的波长 知识梳理 知识点 3.(2)4g42)A=合 n-1 要点突破 例1(1)EDB(2)放置单缝、双缝时， 必须使缝平行单缝、双缝间的距离要适当【解析】 (1)滤光片E可以从白光中选出单色红光，单缝D是获 取线光源，双缝B是获得相干光源，最后成像在毛玻璃 屏A上。所以排列顺序为C、E、D、B、A。(2)在操 作步骤②时应注意的事项：放置单缝、双缝时，必须使 缝平行；单缝、双缝间的距离要适当。 变式训练(1)13.8702.310(2)号4x6.6x10 例2(1)A(2)1.970【解析】(1)调节光源 高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，不需要放单缝 和双缝，A错误；测量某条干涉亮条纹位置时，应使测 参考答案与解析。 微目镜分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐，B正 确；n条亮条纹之间有n-1个间距，相邻条纹的间距 △-m名，C正确。(2)手轮的读数为15m+0.01× 47.0mm=1.970mm。 情境拓展 C【解析】根据条纹间距公式△x=1入可知，增大滤 光片到单缝的距离，对条纹间距△x没有影响：增大双 缝间的距离d,条纹间距△x将减小；增大双缝到屏的距 离L,条纹间距△x将增大；把黄色滤光片换成绿色滤光 片，则色光的波长入变小了，条纹间距△x也将减小。 故选C。 n5.光的衍射 知识梳理 1.障碍物3.(1)亮条纹越窄越暗白光紫 光红光越暗(2)不等距圆环(3)亮斑波动 说白色彩色圆环 要点突破 例1D【解析】当孔足够大时，由于光的直线传 播，所以屏上首先出现的是三角形光斑，之后随着孔的 继续缩小，出现小孔成像，成的是太阳的像，故为小圆 形光斑，随着孔的进一步缩小，当尺寸与光波波长相当 时，出现明暗相间的衍射条纹，最后随孔的闭合而全部 消失，所以D正确。 变式训练1衍射小于 例2C【解析】根据干涉和衍射的条件，两块玻 璃板的空气层形成薄膜干涉，白炽灯发出的光通过狭缝 会发生衍射现象。 变式训练2AB 情境拓展 D【解析】当障碍物的尺寸与波的波长相当，或小 于波的波长，会发生明显的衍射现象，该装置运用了光 的衍射现象，与激光通过单缝看到的衍射条纹是相同 的，即产生不等间距条纹、中央条纹特别宽，两侧条纹 较窄，条纹对称分布。故选D。 >m6.光的偏振激光 知识梳理 1.沿一切方向振动相同2.方向振动横波 3.(1)平行(2)通过 33 N 高中物理选择性必修第一册（人教版） 要点突破 例1BD【解析】自然光沿各个方向发散，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，则A错误； 它通过A偏振片后，即变为偏振光，则B正确；设通 过A的光沿竖直方向振动，P点无光亮，则B偏振片只 能通过沿水平方向振动的偏振光，将B转过180°后，P 处仍无光亮，C错误；若将B转过90°，则偏振光能通 过B,即在P处有光亮，D正确。 变式训练1BC 例2D【解析】每辆车的车灯玻璃和驾驶员座位 前的玻璃上各安装一个偏振片，使它们的偏振方向平行 且都与水平方向成45°，这样从对面车灯射过来的偏振 光的偏振方向与驾驶员前面玻璃的透振方向垂直，对面 车灯的光不会进入驾驶员的眼睛。而从自己的车灯射出 去的偏振光，由于偏振方向与自己玻璃上的透振方向平 行，所以驾驶员可以看清车灯所照亮的路面和物体。 变式训练2B 例3A【解析】全息照片有一个重要特征是通过 (34 N 其一部分，例如一块残片，也可以看到整个物体的立体 像。这是因为拍摄照片时，物体上任一发光点发出的光 在整个底片上各处都与参考光发生干涉，因而在底片上 各处都有该发光点的记录。取照片的一部分用照明光照 射时，这一部分上的记录就会显示出该发光点的像。对 物体上所有发光点都是这样，所不同的只是观察的“窗 口”小了一点。这种点-面对应记录的优点是用透镜拍 摄普通照片时所不具有的。普通照片与物是点和点对应 的，撕去一部分，这一部分就看不到了。 变式训练3ABD 情境拓展 BC【解析】同学看到的光是偏振光，若转动偏振片 观察屏幕，则画面出现明、暗交替的变化，故A错误， B正确；液晶显示器发出的光为偏振光，这种偏振光人 眼无法直接识别，偏光膜的作用是将这种偏振光转换为 我们可以看到的彩色画面，故若用撕下的偏光膜做成眼 镜，则戴上该眼镜能看到正常的画面，故C正确，D错 误。故选BC。例2在白炽灯的照射下，从两块捏紧的玻 璃板表面看到彩色条纹，通过狭缝观察发 光的白炽灯也会看到彩色条纹，这两种现象 A.都是光的衍射现象 B.都是光的干涉现象 C.前者是光的干涉现象，后者是光的衍射 现象 D.前者是光的衍射现象，后者是光的干涉 现象 思路点拨 薄膜干涉，空气层上下表面的反射 光相互叠加；狭缝是单个光源，只能发 生衍射现象。 B变式训练2 (多选)下列说法正确的是() A.光的衍射现象是光波相互叠加的结果， 光的衍射现象说明了光具有波动性 B.用单色平行光照射单缝，缝宽不变，照射 光的波长越长，衍射现象越显著 C.光的衍射现象和干涉现象否定了光的直 6.光的信 知识梳理 1.自然光。 太阳以及日光灯、发光二极管等普通光 源发出的光，包含着在垂直于传播方向上 的光，而且沿着各个方向振动的光 波的强度都 。这种光是“自然光”。 第四章光。 线传播的结论 D.在太阳光照射下，肥皂泡呈现彩色，这 是光的衍射现象 情境拓展 柔软的耳机线中有粗细均匀的细铜丝。 这种细铜丝的加工要求非常高。工厂中利用 图示装置，用激光器照射细铜丝，对抽丝过 程实施自动控制，则光屏上的图像可能是 激光器 抽丝机 细铜丝 光屏 情境拓展题图 I B l D 振 激光 2.偏振光。 光在垂直于传播方向的平面上，只沿着 某个特定的 这种光叫作偏振光。 光的偏振现象证明光是 3.狭缝对横波、纵波的影响。 (1)若机械波是横波，当质点的振动方向与 狭缝 时，机械波能通过狭缝， 学(81 高中物理选择性必修第一册（人教版） 如图甲所示；反之，则不能通过，如图 乙所示。 (2)对纵波而言，无论狭缝的取向如何，纵 波总能 ,如图丙所示。 000 00000u.K'00 丙 4.观察光的偏振现象。 通过两个共轴的偏振片观察自然光，第 一个偏振片的作用是把自然光变成偏振光， 叫作起偏器，第二个偏振片的作用是检验光 是否是偏振光，叫作检偏器。 自然光 米 米 5.偏振现象的应用。 摄影师在拍摄池中的游鱼、玻璃橱窗里 的陈列物时，由于水面和玻璃表面的反射光 的干扰，景象会不清楚，如果在照相机镜头 前装一片偏振滤光片，转动滤光片，让它的 透振方向与水面和玻璃表面的反射光的偏振 82)学 方向垂直，就可以减弱反射光而使水下和玻 璃后的景象清晰。 6.激光的特点及其应用。 (1)激光是原子受激辐射产生的光，传播 方向、频率、偏振、相位等性质完全 相同。 (2)激光的特点及其应用。 性质 特点 应用 激光具有频率相同 相位差恒定、偏振方 相干性向相同的特点，是人 光纤通信 工产生的相干光，具 有高度的相干性 激光的平行度非常 精确的测距；读取 平行度好，传播很远的距离光盘上记录的信息 仍能保持一定的强度 海 激光的亮度很高，它用激光束切割、焊 可以在很小的范围和接、医学上可以用 亮度 很短的时间内集中很激光做“光刀”： 大的能量 激发核反应等 要点突破 川要点1自然光与偏振光的比较 类别 自然光（非偏振光） 偏振光 光的 来源 直接从光源发出的光 自然光通过偏振 片后的光 在垂直于光的传播方向在垂直于光的传 光的振的平面内，光振动沿任播方向的平面 动方向 意方向，且沿各个方向内，光振动沿特 光振动的强度相同 定方向 例1（多选）如图所示，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，看不到光亮，则() A.图中a光为偏振光 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 例1题图 D.以SP为轴将B转过90°后，在P处将看 到光亮 思路点拨 光源直接发出的光为自然光，垂直 于光的传播方向上振动强度均匀；经过 偏振片后为偏振光，只有特定方向的振 动；利用偏振片可以检验是否为偏振光。 B变式训练① (多选)在光的反射和折射中对偏振情 况的描述正确的是() A.自然光经过平静的水面反射后，反射光 仍然是自然光 B.自然光经过平静的水面反射后，反射光 成为偏振光 C.自然光经过折射进入玻璃后，折射光成 为偏振光 D.自然光经过折射进入玻璃后，折射光仍 为自然光 川要点2偏振光的应用 照相机镜头、液晶显示器、立体电影、 消除车灯眩光等。 例2夜晚，汽车前灯发出的强光将迎面驶 来的汽车司机照射得睁不开眼，严重影响行 车安全。若考虑将汽车前灯玻璃改用偏振玻 璃，使射出的灯光变为偏振光：同时汽车前 第四章光。 窗玻璃也采用偏振玻璃，其透射方向正好与 灯光的振动方向垂直，但还要能看清自己车 灯发出的光所照亮的物体。假设所有的汽车 前窗玻璃和前灯玻璃均按同一要求设置，如 下措施中可行的是() A.前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻 璃的透振方向是水平的 B.前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻 璃的透振方向是竖直的 C.前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°，车 灯玻璃的透振方向是斜向左上45° D.前窗玻璃和车灯玻璃的透振方向都是斜 向右上45 B变式训练2 一束光由真空入射到平面玻璃上，当其 折射角为30°时，反射光线和折射光线都是 偏振光，且偏振方向互相垂直，反射光线和 折射光线也垂直，即产生全偏振现象。由此 可以推断出玻璃的折射率为() A.V2 B.V3 c.3 D.V3 2 3 川要点3激光的应用 理解激光的应用与激光的特点之间的 关系。 例3全息照片损坏一部分后，将() A.仍能看到全部图像 B.只能看到未损坏的部分图像 C.整个图像都看不到 D.采用特殊技术后才能看到全部图像 学 83 高中物理选择性必修第一册（人教版） 思路点拨 全息照片的图像是由干涉原理制成。 全息照片的特点：全息技术能将物体的 全部几何特征信息都记录在底片上；全 息照片的第二个特点是能以一斑而知全 貌；当全息照片被损坏，即使是大半损 坏的情况下，我们仍然可以从剩下的那 一小半上看到这张全息照片上原有物体 的全貌；全息照片的第三个特点是在一 张全息底片上可以分层记录多幅全息照 片，而且在它们显示画面时不会互相干 扰，据此解答。 P变式训练③ (多选)下列应用激光的实例中，正确 的是() A.利用激光进行通信 B.利用激光加工坚硬的材料 C.利用激光进行室内照明 D.利用激光进行长距离精确测量 (84)学 情境拓展 (多选)某同学研究液晶显示器的结构 时发现，显示器的表面有一层偏光膜，如果 将偏光膜撕下，显示器就不能正常显示画 面，变得纯白一片，如图所示。下列说法正 确的是() 情境拓展题图 A.若转动偏振片观察屏幕，则画面亮度的 变化不明显 B.若转动偏振片观察屏幕，则画面出现明、 暗交替的变化 C.若用撕下的偏光膜做成眼镜，则戴上该 眼镜能看到正常的画面 D.若用撕下的偏光膜做成眼镜，则戴上该 眼镜仍看到纯白的画面