光的衍射和偏振 讲义 -江苏2026-2027学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

光的衍射和偏振 知识点1 光的衍射 1.光的衍射：光在传播过程中遇到障碍物时，绕过障碍物偏离直线传播的现象． 2．产生衍射现象的原因：单缝衍射是来自单缝的光波波阵面上无穷多个子波的相干叠加．从本质上讲，干涉和衍射并没有区别，但一般来说，人们常把几个分立光束的相干叠加叫做干涉；而把波阵面无穷多个子波的相干叠加叫做衍射． 【即学即练1】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的结果，所以衍射条纹与干涉条纹一样 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 【答案】B 【知识点】波发生稳定干涉的条件、衍射条件、单缝衍射和小孔衍射图样 【详解】A．衍射条纹和干涉条纹本质上都是光波叠加的结果，衍射是同一波阵面上无数子波叠加的相干，而干涉通常是有限个相干光源的叠加。衍射条纹的特征是中央明纹宽且明亮，两侧明纹宽度和亮度逐渐减小；而双缝干涉条纹是等宽等亮的。因此不能说它们完全一样，故A错误； B．在双缝干涉实验中，光通过两条狭缝时，每条缝本身都会发生单缝衍射，使得从每条缝射出的光能覆盖更广的区域，从而让两束光能够相遇并叠加。实际的干涉条纹实际上是单缝衍射调制下的双缝干涉图样。因此，双缝干涉中确实包含了衍射的因素，故B正确； C．衍射是波绕过障碍物或通过小孔继续传播的现象。发生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸与波长相近或更小，故C错误； D．影是光沿直线传播遇到不透明物体时，在物体后方形成的黑暗区域。衍射是光遇到障碍物时偏离直线传播的现象。两者都是波在特定条件下的表现，并不矛盾，故D错误。 故选B。 【即学即练2】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。其装置如图甲所示，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光斑的情况（图乙所示为沿激光传播方向看到的光屏情况），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．这是利用光的干涉现象 C．如果屏上光斑变宽，表明细丝粗了 D．如果屏上光斑变宽，表明细丝细了 【答案】D 【知识点】衍射条件、单缝衍射和小孔衍射图样 【详解】AB．激光照射细丝，在光屏上出现明暗相间的光斑，这是光绕过障碍物传播的现象，属于光的衍射，不是光的直线传播，也不是干涉现象，故AB错误； CD．根据光的衍射理论，障碍物（细丝）的尺寸越小，衍射现象越明显，衍射条纹（光斑）的宽度越宽。若屏上光斑变宽，说明衍射现象更明显，即细丝变细了，故C错误，D正确。 故选 D。 知识点2 光的偏振现象 1．偏振：光波只沿某一特定的方向的振动． 2．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，而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同，这种光叫做自然光． 3．偏振光：在垂直于传播方向的平面上，只沿某个特定方向振动的光．光的偏振证明光是横波．自然光通过偏振片后，就得到了偏振光． 4．偏振光的理论意义及应用 (1)理论意义：光的干涉和衍射现象充分说明了光是波，但不能确定光波是横波还是纵波．光的偏振现象说明了光波是横波． (2)应用：照相机镜头、立体电影、消除车灯眩光等． 【即学即练1】最近，一则题为《太阳镜的妙用之雨天实用》的帖子在微博上被网友热议，原帖内容为：“大雨时，就算将雨刷调到最大频率，依然看不清前方的视线。但戴上偏光太阳镜，突然间，遮住视线的倾盆大雨，好像不见了，只剩下前方的车辆，视线清楚无比。”其原理是雨天驾驶时，雨水会覆盖在挡风玻璃上，导致光线经过雨水散射和反射，产生眩光效应，影响驾驶员的视线。而偏光太阳镜通过其特殊的偏振功能，整理进入眼睛的光线方向，减少杂乱的光线干扰，使视野更加清晰。关于以下说法不正确的是（     ） A．偏光太阳镜清晰是表面贴有增透膜的缘故 B．太阳光是自然光 C．挡风玻璃的反射光为部分偏振光 D．光线在雨滴内部可能发生全反射 【答案】A 【知识点】发生全反射的条件、临界角、偏振的应用 【详解】A．偏光太阳镜利用的是偏振片过滤杂乱偏振光，不是增透膜，增透膜的作用是减少镜片表面的反射光，和偏振消眩光无关，故A 错误； B．太阳光是自然光，包含各个方向振动的光，故B正确； C．自然光在玻璃表面反射后，会变成部分偏振光，故C 正确； D．光线射入雨滴，在雨滴内表面入射角大于临界角时，可以发生全反射，故D 正确。 本题选不正确的，故选A。 【即学即练2】小明同学利用偏振太阳镜观察阳光下水中的景物，发现转动镜片至某一角度时看到的景物变清晰了。出现这一现象的原因是（　　） A．镜片起起偏器的作用，增强了水面反射光透过镜片 B．镜片起起偏器的作用，减弱了水面反射光透过镜片 C．镜片起检偏器的作用，增强了水面反射光透过镜片 D．镜片起检偏器的作用，减弱了水面反射光透过镜片 【答案】D 【知识点】偏振的应用 【详解】A．镜片起偏器的作用，但起偏器用于将非偏振光转换为偏振光，而太阳镜镜片实际用于选择性地透过或阻挡特定偏振方向的光，故A错误； B．镜片起偏器的作用，但起偏器本身不直接减弱反射光，且太阳镜镜片的功能更符合检偏器特性，故B错误； C．镜片起检偏器的作用，但若增强水面反射光透过镜片，会加剧眩光，导致景物模糊，与现象（景物变清晰）矛盾，故C错误； D．镜片起检偏器的作用，当转动镜片至与水面反射光的偏振方向垂直时，反射光被减弱，水下景物的透射光相对增强，因此景物变清晰，故D正确。 故选D。 【即学即练3】如图所示，L是发光二极管，P是透振方向为竖直方向的偏振片。一同学戴着图乙的偏振眼镜观察二极管，则（     ） A．从M点观察，左镜片亮、右镜片暗 B．从M点观察，左镜片暗、右镜片亮 C．从N点观察，左镜片亮、右镜片暗 D．从N点观察，左镜片暗、右镜片亮 【答案】C 【知识点】偏振现象及其解释 【详解】发光二极管L发出的光为偏振光，偏振片P的透振方向为竖直方向，所以经过P后光为竖直方向的偏振光 AB．从M点观察时，竖直方向的偏振光可以透过左镜片，所以左镜片亮，水平方向的偏振光可以透过右镜片，所以右镜片亮，AB错误； CD．从N点观察时，竖直方向的光能透过偏振片P，，其它方向的光不能透过偏振片P，此时竖直方向的偏振光可以透过左镜片，不能透过右镜片，左镜片亮，右镜片暗，C正确，D错误。 故选C。 【即学即练4】如图所示，两光屏间放有两个透振方向平行的偏振片，它们四者共轴且平行，现让太阳光沿轴线通过上的小孔照射到固定不动的上，再使绕轴匀速转动。关于上光的亮度变化情况，下列说法中正确的是（　　） A．逐渐变亮 B．逐渐变暗 C．先变亮后变暗 D．先变暗后变亮 【答案】B 【知识点】偏振现象及其解释 【详解】太阳光是自然光，通过偏振片P后，变为偏振光。设通过P后的光强度为。 偏振片P和Q的透振方向初始时是平行的。当偏振片Q绕轴线转动时，设其透振方向与P的透振方向（即入射偏振光的振动方向）的夹角为。根据马吕斯定律，通过Q的光强度与夹角的关系为： 初始状态，P和Q的透振方向平行，，此时通过Q的光强度最大，。 当Q绕轴匀速转动时，夹角从均匀增大到。 在这个过程中，的值从1减小到0，因此的值也从1单调减小到0。 所以，通过Q到达光屏N上的光强度从逐渐减小到0，即光屏N上的亮度逐渐变暗。 故选B。 【即学即练5】图1是光的双缝干涉实验、图2是光的偏振现象，下列说法正确的是（     ） A．在图1所示的实验中，若仅增大单色光的波长，相邻亮条纹间距会变小 B．在图1所示的实验中，若仅减小双缝到屏的距离，相邻亮条纹间距会变小 C．在图2所示的实验中，自然光通过两个偏振片后转动其中一片，亮度变化说明光波既属于纵波，也属于横波 D．在图2所示的实验中，自然光通过两个偏振片后转动其中一片，亮度变化说明光波属于纵波 【答案】B 【知识点】Δx=Lλ /d公式简单计算、偏振现象及其解释 【详解】A．根据双缝干涉条纹间距公式可知，在双缝间距和双缝到屏的距离不变的情况下，若仅增大单色光的波长，相邻亮条纹间距会变大，故A错误； B．根据双缝干涉条纹间距公式可知，在双缝间距和波长不变的情况下，若仅减小双缝到屏的距离，相邻亮条纹间距会变小，故B正确； CD．偏振是横波特有的现象，纵波没有偏振现象。在图2所示的实验中，转动偏振片亮度发生变化，说明光波具有偏振性，从而证明光波属于横波，故CD错误。 故选B。 考法1 光的衍射 1．产生明显衍射现象的条件 在障碍物或小孔的尺寸可以跟光的波长相比，甚至比光的波长还要小的时候，就会出现明显的衍射现象． 2．三种衍射现象 (1)单缝衍射：单色光通过狭缝时，在屏幕上出现明暗相间的条纹，中央为亮条纹，中央条纹最宽最亮，其余条纹变窄变暗；白光通过狭缝时，在屏上出现彩色条纹，中央为白条纹． (2)圆孔衍射：光通过小孔(孔很小)时在屏幕上会出现明暗相间的圆环． (3)泊松亮斑：圆形障碍物的衍射现象． 各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射，使影的轮廓模糊不清．若在单色光传播路径中，放一个较小的圆形障碍物，会发现在阴影中心有一个亮斑，这就是著名的泊松亮斑． 3．光的衍射现象和光的直线传播的关系 光的直线传播只是一个近似的规律，当光的波长比障碍物或小孔小的多时，光可以看成沿直线传播；当小孔或障碍物尺寸可以跟波长相比，甚至比波长还要小时，衍射现象就十分明显． 【即学即练1】一束激光照在一个很小的圆盘上，在屏上观察到如图所示的图样，在影的中心有一个亮斑，这就是著名的“泊松亮斑”．下列说法正确的是 A．圆盘中心有个小孔，这是光的衍射现象 B．圆盘中心是不透光的，这是光的衍射现象 C．圆盘中心有个小孔，这是光的干涉现象 D．圆盘中心是不透光的，这是光的干涉现象 【答案】B 【解析】光线通过小圆盘，则会在屏上出现中心有亮斑，这就是著名的“泊松亮斑”，说明光线也偏离原来的直线方向传播，所以属于光的衍射，故B正确；故选B． 【即学即练2】在单缝衍射实验中，下列说法错误的是（　　） A．将入射光由黄光换成绿光，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，衍射条纹间距变宽 【答案】B 【知识点】衍射条件、单缝衍射和小孔衍射图样 【详解】A．在单缝衍射实验中，衍射条纹的间距与波长、缝到屏的距离成正比，与单缝宽度成反比，即 黄光波长大于绿光，换成绿光后波长变小，条纹间距变窄，故A正确； B．单缝宽度变小（减小），条纹间距应变宽，而不是变窄，故B错误； C．波长变长，条纹间距变宽，故C正确； D．缝到屏的距离增大，条纹间距变宽，故D正确。 本题选错误的，故选B。 【即学即练3】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、乙所示的图样，则下列说法错误的是（　　） A．图甲属于圆孔衍射 B．图乙的亮斑是“泊松亮斑”，最早由泊松先推算出这个亮斑，后来泊松发现圆板中心的确有这个亮斑 C．不管是圆孔衍射还是圆盘衍射，影像的边缘轮廓都是模糊不清的 D．发生圆孔衍射时，圆形光环的图样半径远大于圆孔的半径，即光绕到了障碍物的影子里 【答案】B 【知识点】单缝衍射和小孔衍射图样、泊松亮斑 【详解】A．根据衍射条纹的特点可知甲图属于圆孔衍射，乙图是光线照射到圆板后的衍射图样，即图乙为著名的“泊松亮斑，故A正确； B．乙图的亮斑是“泊松亮斑”，最早由泊松先推算出这个亮斑，但泊松认为这是非常荒谬的，后来菲涅耳与阿拉果发现圆板中心有这个亮斑，故B错误； C．不管是圆孔衍射还是圆盘衍射，影像的边缘轮廓都是模糊不清的，故C正确； D．发生圆孔衍射时，圆形光环的图样半径远大于圆孔的半径，即光绕到障碍物的影子里，故D正确。 本题选择错误的，故选B。 考法2 三种衍射图样的特点和比较 1.单缝衍射图样 (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，两边条纹宽度变窄。 (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，入射光波长越大，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。 2.圆孔衍射 (1)圆孔衍射 如图甲所示，当挡板AB上的圆孔较大时，光屏上出现图乙所示的圆形亮斑(光的直线传播)；减小圆孔，光屏上出现光源的像(小孔成像)；当圆孔很小时，光屏上出现图丙所示的亮、暗相间圆环(衍射图样)。 (2)圆孔衍射的图样特征 ①单色光的圆孔衍射图样：中央亮圆的亮度大，外面是明暗相间的不等距的圆环；越向外，圆(亮)环亮度越低。 ②白光的圆孔衍射图样：中央亮圆为白色，周围是彩色圆环。 3.圆板衍射 (1)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，若在单色光(如激光)传播途中放一个较小的圆形障碍物，会发现在影的中心有一个亮斑，这就是著名的泊松亮斑。 (2)形成泊松亮斑时，圆板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)周围的亮环或暗环间距随半径增大而减小。 【即学即练1】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，在光屏上形成稳定的衍射图样，当细铜丝变粗时，下列说法正确的是（     ） A．中间亮条纹变宽，两侧暗条纹间距变小 B．中间亮条纹变窄，两侧暗条纹间距变小 C．整个图像向一侧偏移 D．图像没有明显变化 【答案】B 【知识点】单缝衍射和小孔衍射图样 【详解】根据光的衍射原理，衍射条纹的宽度（包括中央亮条纹宽度及条纹间距）与障碍物（细铜丝）的尺寸成反比。当细铜丝变粗时，障碍物尺寸增大，衍射现象减弱，中央亮条纹应变窄，同时两侧暗条纹的间距也变小，但整个图像不会向一侧偏移，图像依然关于中心对称。 故选B。 【即学即练2】在一束单色光的传播方向上分别放置单缝、双缝、小圆孔和小圆板后，在光屏上得到如下四幅图样，关于光屏前在光的传播方向上放置的装置，以下说法正确的是（　　） A．甲对应单缝，乙对应双缝 B．乙对应双缝，丙对应小圆孔 C．丙对应小圆孔，丁对应小圆板 D．丁对应小圆孔，甲对应双缝 【答案】C 【知识点】单色光与白光的双缝干涉图样、单缝衍射和小孔衍射图样、泊松亮斑 【详解】根据单缝衍射与双缝干涉图样的区别：前者中间是亮条纹，越向两侧条纹宽度越小，后者明暗条纹宽度相等，可知甲图是双缝干涉条纹，乙图是单缝衍射条纹； 根据小孔衍射与不透光圆板衍射的区别可知，小圆孔衍射的图样，中央较大的区域内是亮的，周围是明暗相间的圆环，不透光小圆板衍射的图样，中央较大区域内是暗的，中央有一亮斑，叫泊松亮斑，周围是明暗相间的圆环，可知丙图是小圆孔衍射图样，丁图是小圆板衍射图样，故C正确，ABD错误。 故选C。 考法3 单缝衍射与双缝干涉的比较 单缝衍射与双缝干涉的比较 两种现象 比较项目 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，中央条纹最宽 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 亮度情况 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 条纹的变化 缝越窄，条纹宽度、条纹间距越大；波长越长，条纹宽度、条纹间距越大 意义 都是波特有的现象，表明光是一种波 【即学即练1】如图所示，a、b、c、d四个图是不同的单色光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．a、b是光的干涉图样 B．c、d是光的干涉图样 C．形成a图样的光的波长比形成b图样的光的波长短 D．形成c图样的光的波长比形成d图样的光的波长短 【答案】A 【知识点】单色光与白光的双缝干涉图样、Δx=Lλ /d公式简单计算、单缝衍射和小孔衍射图样 【详解】AB．干涉条纹是等间距的条纹，因此a、b是干涉图样，c、d是衍射图样，故A正确，B错误； C．由公式可知，条纹宽的入射光的波长长，所以a图样的光的波长比b图样的光的波长长，故C错误； D．单缝衍射图样中，相同实验条件下波长越长，衍射条纹越宽，因此c图样对应光的波长比d图样对应光的波长长，故D错误。 故选A。 【即学即练2】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，对下列四幅图分析正确的是（　　） A．A图是红光的衍射条纹 B．B图是紫光的干涉条纹 C．C图是红光的干涉条纹 D．D图对应的色光波长大于C图对应的色光波长 【答案】D 【知识点】单色光与白光的双缝干涉图样、单缝衍射和小孔衍射图样 【详解】AC．由图可知图A和C为等间距干涉条纹，由可知，红光的波长大于紫光波长，则A图是红光的干涉条纹，C图是紫光的干涉条纹，故AC错误； BD．由图可知图B和D为单缝形成的衍射图样，红光的波长大于紫光波长，则B图是紫光的衍射条纹，D图是红光的衍射条纹，可知，D图对应的色光波长大于C图对应的色光波长，故B错误，D正确。 故选D。 题组A 基础过关练 1．如图，主动降噪的消声原理是通过生成反向声波抵消噪声来起到降噪的效果，下列现象的物理原理与之相同的是（     ） A．水中的鱼儿看起来比实际位置高 B．水上漂浮的油膜显现出彩色条纹 C．驶近站台的火车，汽笛音调变高 D．透过手指缝看太阳能看到彩色条纹 【答案】B 【知识点】多普勒效应、光的折射定律、薄膜干涉现象和原理、单缝衍射和小孔衍射图样 【详解】主动降噪的消声原理是通过生成反向声波抵消噪声来起到降噪的效果，该现象属于波的叠加原理。 A．水中的鱼儿看起来比实际位置高是光的折射造成的，与该问题的物理原理不相符，故A错误； B．水上漂浮的油膜显现出彩色条纹，是由于光从薄膜上下表面的反射光叠加造成的干涉现象，与该问题的物理原理相符，故B正确； C．驶近站台的火车，汽笛音调变高是多普勒现象造成的，与该问题的物理原理不相符，故C错误； D．透过手指缝看太阳能看到彩色条纹属于光的衍射现象，与该问题的物理原理不相符，故D错误。 故选B。 2．教材中的四幅图片分别对应四种说法，其中正确的是（　　） A．图1，旋转长竹竿，人感觉竹竿上的蜂鸣器音调变化是由多普勒效应引起的 B．图2，竖直的肥皂膜，膜上有水平横纹，是由光的衍射产生的 C．图3，泊松亮斑是由光的干涉引起的 D．图4，水中的气泡看上去特别明亮，是由光的偏振引起的 【答案】A 【知识点】多普勒效应、全反射现象、薄膜干涉现象和原理、泊松亮斑 【详解】A．旋转竹竿时，蜂鸣器作为声源相对观察者不断做靠近、远离的运动，使观察者接收到的声音频率发生变化，音调变化是多普勒效应引起的，故A正确； B．竖直肥皂膜受重力影响，呈下厚上薄的形状，膜前后表面反射的光发生干涉，相同厚度的位置水平分布，形成水平干涉条纹，这是薄膜干涉现象，不是光的衍射，故B错误； C．泊松亮斑是光绕过不透光圆盘的边缘发生衍射形成的现象，属于光的衍射，不是光的干涉，故C错误； D．水中气泡看起来特别明亮，是因为光从水（光密介质）射向气泡内的空气（光疏介质）时，发生了全反射，不是光的偏振引起的，故D错误。 故选A。 3．某同学通过实验得到了如下图所示的四幅图案，在下列四个选项中，哪一个可能是由双缝干涉实验得到的图案（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【知识点】单色光与白光的双缝干涉图样、单缝衍射和小孔衍射图样、泊松亮斑 【详解】A．双缝干涉实验得到的图案为明暗相间的干涉条纹，且条纹间距相等，亮暗不变，故A正确； B．图中图样为衍射图样，中央为亮条纹，中央条纹最宽最亮，两侧的亮条纹逐渐变暗变窄，故B错误； C．光通过小孔出现明暗相间的衍射条纹，属于圆孔衍射，故C错误； D．光通过圆盘出现明暗相间的条纹，属于圆盘衍射，中央形成“泊松亮斑”，故D错误。 故选A。 4．图甲、图乙分别为研究光现象的两个实验。下列说法中正确的是（     ） A．图甲中，衍射图样是光线沿直线传播形成的 B．图甲中，衍射图样是光线通过一个不透光的圆盘得到的 C．图乙中，偏振片P、Q之间的光为自然光 D．图乙中，只有偏振片P、Q的透振方向相同时光屏才是亮的 【答案】B 【知识点】泊松亮斑、偏振现象及其解释 【详解】AB．图甲是泊松亮斑的衍射图样，是光通过不透光的圆盘发生衍射得到的，衍射是光绕过障碍物偏离直线传播的现象，不是光沿直线传播形成的，故A错误，B正确； C．自然光经过偏振片后，会变成沿透振方向振动的线偏振光，因此之间的光是偏振光，不是自然光，故C错误； D．只有当透振方向垂直时，光屏才会全暗；只要透振方向不垂直，就会有光透过使光屏变亮，只是透振方向平行时光屏最亮，因此不是只有透振方向相同时光屏才亮，故D错误。 故选B。 5．让太阳光垂直照射一块遮光板，板上有一个可以自由收缩的三角形孔，当此三角形孔缓慢缩小直至完全闭合时，在孔后的屏上将先后出现（　　） A．由大变小的三角形光斑，直至光斑消失 B．由大变小的三角形光斑，明暗相间的彩色条纹，直至条纹消失 C．由大变小的三角形光斑，明暗相间的黑白色条纹，直至条纹消失 D．由大变小的三角形光斑，小圆形光斑，明暗相间的彩色条纹，直至条纹消失 【答案】D 【知识点】衍射条件、单缝衍射和小孔衍射图样 【详解】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；之后随着小孔的继续缩小，出现小孔成像现象，成的是太阳的像，故为小圆形光斑；随着小孔的进一步缩小，当尺寸与光的波长相当时，出现了明暗相间的衍射条纹；最后随小孔的闭合而全部消失。 故选D。 6．如图所示，王亚平在天宫课堂上演示了水球光学实验，在失重环境下，往大水球中央注入空气，形成了一个空气泡，气泡看起来很明亮，其主要原因是（    ） A．气泡表面有折射没有全反射 B．光射入气泡衍射形成“亮斑” C．气泡表面有折射和全反射 D．光射入气泡干涉形成“亮斑” 【答案】C 【知识点】发生全反射的条件、临界角、发生双缝干涉的条件、衍射条件 【详解】AC．首先明确介质变化，光从水进入空气泡。水是光密介质，空气是光疏介质。当光从水中射向空气泡时，是从光密到光疏介质，满足发生全反射的条件前提。在气泡表面，若某些光线的入射角大于或等于临界角，就会发生全反射；而入射角小于临界角的部分则发生折射。被全反射的光线集中在气泡边缘或表面，让气泡“发亮”，就像镜子一样把光反射回来，A错误，C正确； B．衍射是光波绕过障碍物的现象，气泡尺寸远大于光波长，衍射效应可忽略，B错误； D．干涉需要相干单色光源和特定路径差，此处不满足干涉条件，D错误。 故选C。 7．关于下列四幅课本中图像的物理现象的描述，说法正确的是（　　） A．图甲中的摆球均静止，使摆球1偏离平衡位置后释放，摆球3的振幅最大 B．图乙为金属丝周期性触动水面形成的水波，由图片可以判断金属丝向右移动 C．图丙是检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，可知被检测平面向下凹陷 D．图丁偏振实验中，说明光是纵波 【答案】C 【知识点】受迫振动与共振、多普勒效应、薄膜干涉现象和原理、偏振现象及其解释 【详解】A．使摆球1偏离平衡位置后释放，在振动稳定后，根据共振原理可知，与其摆长最接近的小球将获得最大的振幅，即摆球4的振幅最大，故A错误； B．由图乙可知左侧水波频率更大，所以金属丝向左移动，故B错误； C．由图丙可知条纹向右移动，根据光的薄膜干涉原理可判断被检测平面向下凹陷，故C正确； D．偏振是横波的特有现象，图丁偏振实验中，说明光是横波，故D错误。 故选C。 题组B 能力提升练 1．光是日常生活中最常见而又最神秘的现象。关于下列几个光现象的说法正确的是（　　） A．图甲中，竖直放置的肥皂膜看起来常常有水平彩色横纹，是光的全反射现象 B．图乙中，炎热的夏天海面气温较低，某地方出现的海市蜃楼，是光的衍射现象 C．图丙中的泊松亮斑，是由于光的干涉现象形成的 D．图丁中，雨后的彩虹是光折射引起的色散现象 【答案】D 【知识点】光的折射现象、发生全反射的条件、临界角、薄膜干涉现象和原理、泊松亮斑 【详解】A．竖直放置的肥皂膜看起来常常有水平彩色横纹，这是光的干涉现象，故A错误； B．炎热的夏天海面气温较低，某地方出现的海市蜃楼，这是光的折射和全反射现象，故B错误； C．泊松亮斑是由于光的衍射而产生的，故C错误； D．雨后彩虹是光折射引起的色散现象，故D正确。 故选D。 2．对如图所示的图片、示意图或实验装置图，下列说法正确的是（    ） A．甲图属于圆盘衍射，中间的圆形叫“泊松亮斑” B．乙图是薄膜干涉的应用，用来检测平面的平整程度 C．丙图是双缝干涉原理图，若P到、的路程差是半波长的偶数倍，则P处是暗条纹 D．丁图是薄膜干涉现象的实验装置图，在附有肥皂膜的铁丝圈上，出现竖直干涉条纹 【答案】B 【知识点】已知光程差和频率判断某点的明暗条纹、薄膜干涉现象和原理、检查工件的平整度、泊松亮斑 【详解】A．甲图是小孔衍射的图样，而“泊松亮斑”是圆板衍射，故不是“泊松亮斑”，故A错误； B．乙图是薄膜干涉的应用，用来检测平面的平整程度。若干涉条纹是直的干涉条纹则表明平面平整，故B正确； C．丙图是双缝干涉原理图，若P到、的路程差是光的半波长的偶数倍，则P是亮纹，若P到、的路程差是光的半波长的奇数倍，则P是暗纹，故C错误； D．丁图是薄膜干涉现象的实验装置图，在附有肥皂膜的铁丝圈上，出现水平干涉条纹，故D错误。 故选B。 3．下列说法正确的是（　　） A．图甲森林里浓厚的雾气在阳光的照射下形成一道道光路，该现象发生的主因是光的干涉 B．图乙为了拍出更清晰的汽车内景照片，可在相机镜头上加一层薄膜 C．图丙为透射光栅，狭缝个数越多，衍射条纹宽度越窄，亮度越大 D．图丁为劈尖干涉检查平整度示意图，由条纹可以推断出处凸起，处凹陷 【答案】C 【知识点】薄膜干涉现象和原理、检查工件的平整度、增透膜与增反膜、衍射光栅 【详解】A．图甲森林里浓厚的雾气在阳光的照射下形成一道道光路，这是丁达尔效应，属于光的散射现象，不是光的干涉，故A错误； B．图乙为了拍出更清晰的汽车内景照片，需要消除汽车玻璃表面的反射光，反射光是偏振光，应在相机镜头前加一层偏振片（偏振滤光镜），利用光的偏振原理减弱反射光，而不是加薄膜（薄膜通常指增透膜，利用干涉原理增加透射，不能消除玻璃反光），故B错误； C．图丙为透射光栅，根据光栅衍射理论，光栅狭缝个数 N 越多，衍射条纹宽度越窄，亮度越大，故C正确； D．丙图为劈尖干涉检查平整度示意图，由干涉原理可知，若某处凹陷，则对应条纹提前出现，若某处凸起，则对应的条纹延后出现，因此由条纹可以推断出P处凹陷，Q处凸起，故D错误。 故选C。 4．某实验小组分别用a、b两种单色平行光照射同一挡板上一定宽度的狭缝，在离狭缝相同距离的光屏上形成如下图所示的甲、乙两幅图样。下列说法正确的是（    ） A．单色光b比单色光a更容易发生明显衍射 B．单色光a的频率比单色光b的频率大 C．如果仅调小狭缝的宽度，所看到的中央条纹将变宽 D．若将该挡板换成某一带三角形孔的挡板，用白光照射，光屏上一定会形成三角形光斑 【答案】C 【知识点】衍射条件、单缝衍射和小孔衍射图样 【详解】A．波长越长的光，单缝衍射的中央亮纹越宽，衍射现象越明显。由图可知光中央亮纹更宽，因此，说明光更易发生明显衍射，故A错误； B．由光速关系，波长越长频率越小，因此，故B错误； C．单缝衍射中，仅调小狭缝宽度时，衍射现象更明显，中央衍射条纹会变宽，故C正确； D．只有三角形孔的尺寸远大于光的波长时，光屏才会形成三角形光斑；若孔的尺寸很小，会发生明显衍射，不会形成三角形光斑，因此“一定会形成三角形光斑”的结论错误，故D错误。 故选C。 5．一束复色光沿AO方向从真空射入玻璃，发生折射并分别从B、C点射出。下列说法正确的是（     ） A．若增大入射角，沿OB方向射出的光先发生全反射 B．沿OB方向射出的光折射率较大 C．沿OB方向射出的光在真空中的传播速度较大 D．遇到同一较小障碍物时沿OB方向射出的光衍射现象较明显 【答案】B 【知识点】折射率的波长表达式和速度表达式、发生全反射的条件、临界角、衍射条件 【详解】B．由图可知复色光入射角相同，OB方向射出的光偏折程度大，折射角小，根据可知沿OB方向射出的光折射率较大，故B正确； A．增大入射角i，则进入玻璃砖光线的折射角增加，如图所示 所以光线OB与OC作为入射光线从玻璃砖射出时入射角会减小，根据光线从光密介质到光疏介质有 从玻璃砖中射出得光线得折射角会减小，因此增大入射角，沿OB方向射出的光不会发生全反射，故A错误； C．光在真空中得传播速度相同，故C错误； D．折射率越大，波长越短，故沿OB方向射出的光折射率较大，其波长较短，则遇到同一较小障碍物时沿OC方向射出的光衍射现象较明显，故D错误。 故选B。 6．用绿色激光分别照射两个单缝得到的衍射图样如图甲、乙所示。下列说法正确的是（     ） A．该现象说明光具有粒子性 B．甲图对应的缝宽大于乙图对应的缝宽 C．若仅减小缝宽则甲、乙两图的中央亮纹均更窄 D．若仅减小激光频率则甲、乙两图的中央亮纹均更宽 【答案】D 【知识点】衍射条件、单缝衍射和小孔衍射图样 【详解】A．光的衍射现象是波特有的现象，说明光具有波动性，故A错误； B．单缝衍射中，在波长和屏缝距离一定的情况下，缝宽越窄，衍射现象越明显，中央亮纹越宽。由图可知，甲图的中央亮纹比乙图宽，说明甲图对应的缝宽小于乙图对应的缝宽，故B错误； C．根据单缝衍射规律，中央亮纹宽度 ，若仅减小缝宽，则增大，甲、乙两图的中央亮纹均更宽，故C错误； D．根据 可知，若仅减小激光频率，则波长变大。根据，波长变大则中央亮纹均更宽，故D正确。 故选D。 7．一束复色光沿半径方向射向一块半圆形玻璃砖，经折射后分成两束单色光a和b，光路如图所示，下列说法正确的是（     ） A．在玻璃砖中a光的折射率大于b光的折射率 B．若a光是蓝光，则b光可能是红光 C．遇到障碍物时a光更容易产生明显的衍射现象 D．若a、b两色光从同种玻璃射向空气时，b光发生全反射的临界角更大 【答案】C 【知识点】光的折射定律、发生全反射的条件、临界角、衍射条件、了解各色光在真空中的频率和波长 【详解】A．b光的偏转程度大，说明在玻璃砖中b光的折射率大于a光的折射率，故A错误； B．玻璃砖对b光的折射率大于a光的折射率的原因是b光的频率大于a光的频率 若a光是蓝光，则b光不可能是比蓝光频率低的红光，故B错误； C．由 a光的频率更低，波长更长，遇到障碍物时a光更容易产生明显的衍射现象，故C正确； D．由，知b光的折射率更大，b光发生全反射的临界角更小，故D错误。 故选C。 8．旋光仪测糖溶液浓度的原理如下：偏振光通过糖溶液后，迎着光看，以传播方向为轴，偏振方向的旋转角称为“旋光角”，与糖溶液浓度有关，测量值与标准值比较能确定含糖量。如图，自然光源S与圆形偏振片A、B的圆心共轴，转动B使观察点O处光强最强，将被测样品P置于A、B间。下列说法正确的是（　　） A．光的偏振现象表明光是一种机械波 B．阳光下观察肥皂泡看到彩色条纹，与上述原理相同 C．放置样品P后，到达O处光的强度不会明显减弱 D．将偏振片B缓慢转动，使得O处光的强度第一次达到最强，偏振片B转过的角度等于 【答案】D 【知识点】薄膜干涉现象和原理、偏振现象及其解释、偏振的应用 【详解】A．纵波和横波都具有干涉和衍射的本领，而光的偏振现象表明光是一种横波，故A错误； B．阳光下观察肥皂泡看到彩色条纹，其成因是光在肥皂泡膜的外表面和内表面反射叠加，形成的干涉现象，与偏振原理不同，故B错误； C．在未放置样品前，O处光强最强，说明两偏振片的透振方向相同，放置样品P后，光的偏振方向将旋转一定角度，除特殊情况外（光的偏振方向旋转），到达O处光的强度会明显减弱，故C错误； D．偏振光通过糖溶液后,偏振方向将旋转，因此偏振片B转过角度为时，其透振方向与光的偏振方向一致，使得O处光的强度第一次达到最强，故D正确。 故选D。 9．反光衣是利用玻璃微珠的“回归反射”原理，使光线沿原方向返回，从而达到提醒的目的。如图，现有一束与光轴（经过O、B两点）平行的光照在半径为R的玻璃微珠上，MA是其中一条入射角i=60°的入射光线，玻璃微珠右侧是反光膜，真空中的光速为c。下列说法正确的是（　　） A．此玻璃材料的折射率为 B．光在玻璃材料中比在空气中更容易发生衍射 C．光在玻璃材料中的传播时间为 D．光从空气进入到玻璃材料后，传播速度变大 【答案】C 【知识点】光的折射定律、折射率的波长表达式和速度表达式、衍射条件 【详解】A．由几何关系可知， 故 根据光的折射定律有，故A错误； BD．由可知，光从空气进入到玻璃材料后，传播速度变小，光在玻璃材料中和在空气中的频率相等，由可知，光在玻璃材料中比在空气中波长短，更不容易发生衍射，故BD错误； C．光在玻璃材料中的传播时间为 其中， 代入得，故C正确。 故选C。 学科网（北京）股份有限公司 $ 光的衍射和偏振 知识点1 光的衍射 1.光的衍射：光在传播过程中遇到障碍物时，绕过障碍物偏离直线传播的现象． 2．产生衍射现象的原因：单缝衍射是来自单缝的光波波阵面上无穷多个子波的相干叠加．从本质上讲，干涉和衍射并没有区别，但一般来说，人们常把几个分立光束的相干叠加叫做干涉；而把波阵面无穷多个子波的相干叠加叫做衍射． 【即学即练1】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的结果，所以衍射条纹与干涉条纹一样 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 【即学即练2】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。其装置如图甲所示，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光斑的情况（图乙所示为沿激光传播方向看到的光屏情况），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．这是利用光的干涉现象 C．如果屏上光斑变宽，表明细丝粗了 D．如果屏上光斑变宽，表明细丝细了 知识点2 光的偏振现象 1．偏振：光波只沿某一特定的方向的振动． 2．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，而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同，这种光叫做自然光． 3．偏振光：在垂直于传播方向的平面上，只沿某个特定方向振动的光．光的偏振证明光是横波．自然光通过偏振片后，就得到了偏振光． 4．偏振光的理论意义及应用 (1)理论意义：光的干涉和衍射现象充分说明了光是波，但不能确定光波是横波还是纵波．光的偏振现象说明了光波是横波． (2)应用：照相机镜头、立体电影、消除车灯眩光等． 【即学即练1】最近，一则题为《太阳镜的妙用之雨天实用》的帖子在微博上被网友热议，原帖内容为：“大雨时，就算将雨刷调到最大频率，依然看不清前方的视线。但戴上偏光太阳镜，突然间，遮住视线的倾盆大雨，好像不见了，只剩下前方的车辆，视线清楚无比。”其原理是雨天驾驶时，雨水会覆盖在挡风玻璃上，导致光线经过雨水散射和反射，产生眩光效应，影响驾驶员的视线。而偏光太阳镜通过其特殊的偏振功能，整理进入眼睛的光线方向，减少杂乱的光线干扰，使视野更加清晰。关于以下说法不正确的是（     ） A．偏光太阳镜清晰是表面贴有增透膜的缘故 B．太阳光是自然光 C．挡风玻璃的反射光为部分偏振光 D．光线在雨滴内部可能发生全反射 【即学即练2】小明同学利用偏振太阳镜观察阳光下水中的景物，发现转动镜片至某一角度时看到的景物变清晰了。出现这一现象的原因是（　　） A．镜片起起偏器的作用，增强了水面反射光透过镜片 B．镜片起起偏器的作用，减弱了水面反射光透过镜片 C．镜片起检偏器的作用，增强了水面反射光透过镜片 D．镜片起检偏器的作用，减弱了水面反射光透过镜片 【即学即练3】如图所示，L是发光二极管，P是透振方向为竖直方向的偏振片。一同学戴着图乙的偏振眼镜观察二极管，则（     ） A．从M点观察，左镜片亮、右镜片暗 B．从M点观察，左镜片暗、右镜片亮 C．从N点观察，左镜片亮、右镜片暗 D．从N点观察，左镜片暗、右镜片亮 【即学即练4】如图所示，两光屏间放有两个透振方向平行的偏振片，它们四者共轴且平行，现让太阳光沿轴线通过上的小孔照射到固定不动的上，再使绕轴匀速转动。关于上光的亮度变化情况，下列说法中正确的是（　　） A．逐渐变亮 B．逐渐变暗 C．先变亮后变暗 D．先变暗后变亮 【即学即练5】图1是光的双缝干涉实验、图2是光的偏振现象，下列说法正确的是（     ） A．在图1所示的实验中，若仅增大单色光的波长，相邻亮条纹间距会变小 B．在图1所示的实验中，若仅减小双缝到屏的距离，相邻亮条纹间距会变小 C．在图2所示的实验中，自然光通过两个偏振片后转动其中一片，亮度变化说明光波既属于纵波，也属于横波 D．在图2所示的实验中，自然光通过两个偏振片后转动其中一片，亮度变化说明光波属于纵波 考法1 光的衍射 1．产生明显衍射现象的条件 在障碍物或小孔的尺寸可以跟光的波长相比，甚至比光的波长还要小的时候，就会出现明显的衍射现象． 2．三种衍射现象 (1)单缝衍射：单色光通过狭缝时，在屏幕上出现明暗相间的条纹，中央为亮条纹，中央条纹最宽最亮，其余条纹变窄变暗；白光通过狭缝时，在屏上出现彩色条纹，中央为白条纹． (2)圆孔衍射：光通过小孔(孔很小)时在屏幕上会出现明暗相间的圆环． (3)泊松亮斑：圆形障碍物的衍射现象． 各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射，使影的轮廓模糊不清．若在单色光传播路径中，放一个较小的圆形障碍物，会发现在阴影中心有一个亮斑，这就是著名的泊松亮斑． 3．光的衍射现象和光的直线传播的关系 光的直线传播只是一个近似的规律，当光的波长比障碍物或小孔小的多时，光可以看成沿直线传播；当小孔或障碍物尺寸可以跟波长相比，甚至比波长还要小时，衍射现象就十分明显． 【即学即练1】一束激光照在一个很小的圆盘上，在屏上观察到如图所示的图样，在影的中心有一个亮斑，这就是著名的“泊松亮斑”．下列说法正确的是 A．圆盘中心有个小孔，这是光的衍射现象 B．圆盘中心是不透光的，这是光的衍射现象 C．圆盘中心有个小孔，这是光的干涉现象 D．圆盘中心是不透光的，这是光的干涉现象 【即学即练2】在单缝衍射实验中，下列说法错误的是（　　） A．将入射光由黄光换成绿光，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，衍射条纹间距变宽 【即学即练3】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、乙所示的图样，则下列说法错误的是（　　） A．图甲属于圆孔衍射 B．图乙的亮斑是“泊松亮斑”，最早由泊松先推算出这个亮斑，后来泊松发现圆板中心的确有这个亮斑 C．不管是圆孔衍射还是圆盘衍射，影像的边缘轮廓都是模糊不清的 D．发生圆孔衍射时，圆形光环的图样半径远大于圆孔的半径，即光绕到了障碍物的影子里 考法2 三种衍射图样的特点和比较 1.单缝衍射图样 (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，两边条纹宽度变窄。 (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，入射光波长越大，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。 2.圆孔衍射 (1)圆孔衍射 如图甲所示，当挡板AB上的圆孔较大时，光屏上出现图乙所示的圆形亮斑(光的直线传播)；减小圆孔，光屏上出现光源的像(小孔成像)；当圆孔很小时，光屏上出现图丙所示的亮、暗相间圆环(衍射图样)。 (2)圆孔衍射的图样特征 ①单色光的圆孔衍射图样：中央亮圆的亮度大，外面是明暗相间的不等距的圆环；越向外，圆(亮)环亮度越低。 ②白光的圆孔衍射图样：中央亮圆为白色，周围是彩色圆环。 3.圆板衍射 (1)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，若在单色光(如激光)传播途中放一个较小的圆形障碍物，会发现在影的中心有一个亮斑，这就是著名的泊松亮斑。 (2)形成泊松亮斑时，圆板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)周围的亮环或暗环间距随半径增大而减小。 【即学即练1】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，在光屏上形成稳定的衍射图样，当细铜丝变粗时，下列说法正确的是（     ） A．中间亮条纹变宽，两侧暗条纹间距变小 B．中间亮条纹变窄，两侧暗条纹间距变小 C．整个图像向一侧偏移 D．图像没有明显变化 【即学即练2】在一束单色光的传播方向上分别放置单缝、双缝、小圆孔和小圆板后，在光屏上得到如下四幅图样，关于光屏前在光的传播方向上放置的装置，以下说法正确的是（　　） A．甲对应单缝，乙对应双缝 B．乙对应双缝，丙对应小圆孔 C．丙对应小圆孔，丁对应小圆板 D．丁对应小圆孔，甲对应双缝 考法3 单缝衍射与双缝干涉的比较 单缝衍射与双缝干涉的比较 两种现象 比较项目 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，中央条纹最宽 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 亮度情况 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 条纹的变化 缝越窄，条纹宽度、条纹间距越大；波长越长，条纹宽度、条纹间距越大 意义 都是波特有的现象，表明光是一种波 【即学即练1】如图所示，a、b、c、d四个图是不同的单色光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．a、b是光的干涉图样 B．c、d是光的干涉图样 C．形成a图样的光的波长比形成b图样的光的波长短 D．形成c图样的光的波长比形成d图样的光的波长短 【即学即练2】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，对下列四幅图分析正确的是（　　） A．A图是红光的衍射条纹 B．B图是紫光的干涉条纹 C．C图是红光的干涉条纹 D．D图对应的色光波长大于C图对应的色光波长 题组A 基础过关练 1．如图，主动降噪的消声原理是通过生成反向声波抵消噪声来起到降噪的效果，下列现象的物理原理与之相同的是（     ） A．水中的鱼儿看起来比实际位置高 B．水上漂浮的油膜显现出彩色条纹 C．驶近站台的火车，汽笛音调变高 D．透过手指缝看太阳能看到彩色条纹 2．教材中的四幅图片分别对应四种说法，其中正确的是（　　） A．图1，旋转长竹竿，人感觉竹竿上的蜂鸣器音调变化是由多普勒效应引起的 B．图2，竖直的肥皂膜，膜上有水平横纹，是由光的衍射产生的 C．图3，泊松亮斑是由光的干涉引起的 D．图4，水中的气泡看上去特别明亮，是由光的偏振引起的 3．某同学通过实验得到了如下图所示的四幅图案，在下列四个选项中，哪一个可能是由双缝干涉实验得到的图案（　　） A． B． C． D． 4．图甲、图乙分别为研究光现象的两个实验。下列说法中正确的是（     ） A．图甲中，衍射图样是光线沿直线传播形成的 B．图甲中，衍射图样是光线通过一个不透光的圆盘得到的 C．图乙中，偏振片P、Q之间的光为自然光 D．图乙中，只有偏振片P、Q的透振方向相同时光屏才是亮的 5．让太阳光垂直照射一块遮光板，板上有一个可以自由收缩的三角形孔，当此三角形孔缓慢缩小直至完全闭合时，在孔后的屏上将先后出现（　　） A．由大变小的三角形光斑，直至光斑消失 B．由大变小的三角形光斑，明暗相间的彩色条纹，直至条纹消失 C．由大变小的三角形光斑，明暗相间的黑白色条纹，直至条纹消失 D．由大变小的三角形光斑，小圆形光斑，明暗相间的彩色条纹，直至条纹消失 6．如图所示，王亚平在天宫课堂上演示了水球光学实验，在失重环境下，往大水球中央注入空气，形成了一个空气泡，气泡看起来很明亮，其主要原因是（    ） A．气泡表面有折射没有全反射 B．光射入气泡衍射形成“亮斑” C．气泡表面有折射和全反射 D．光射入气泡干涉形成“亮斑” 7．关于下列四幅课本中图像的物理现象的描述，说法正确的是（　　） A．图甲中的摆球均静止，使摆球1偏离平衡位置后释放，摆球3的振幅最大 B．图乙为金属丝周期性触动水面形成的水波，由图片可以判断金属丝向右移动 C．图丙是检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，可知被检测平面向下凹陷 D．图丁偏振实验中，说明光是纵波 题组B 能力提升练 1．光是日常生活中最常见而又最神秘的现象。关于下列几个光现象的说法正确的是（　　） A．图甲中，竖直放置的肥皂膜看起来常常有水平彩色横纹，是光的全反射现象 B．图乙中，炎热的夏天海面气温较低，某地方出现的海市蜃楼，是光的衍射现象 C．图丙中的泊松亮斑，是由于光的干涉现象形成的 D．图丁中，雨后的彩虹是光折射引起的色散现象 2．对如图所示的图片、示意图或实验装置图，下列说法正确的是（    ） A．甲图属于圆盘衍射，中间的圆形叫“泊松亮斑” B．乙图是薄膜干涉的应用，用来检测平面的平整程度 C．丙图是双缝干涉原理图，若P到、的路程差是半波长的偶数倍，则P处是暗条纹 D．丁图是薄膜干涉现象的实验装置图，在附有肥皂膜的铁丝圈上，出现竖直干涉条纹 3．下列说法正确的是（　　） A．图甲森林里浓厚的雾气在阳光的照射下形成一道道光路，该现象发生的主因是光的干涉 B．图乙为了拍出更清晰的汽车内景照片，可在相机镜头上加一层薄膜 C．图丙为透射光栅，狭缝个数越多，衍射条纹宽度越窄，亮度越大 D．图丁为劈尖干涉检查平整度示意图，由条纹可以推断出处凸起，处凹陷 4．某实验小组分别用a、b两种单色平行光照射同一挡板上一定宽度的狭缝，在离狭缝相同距离的光屏上形成如下图所示的甲、乙两幅图样。下列说法正确的是（    ） A．单色光b比单色光a更容易发生明显衍射 B．单色光a的频率比单色光b的频率大 C．如果仅调小狭缝的宽度，所看到的中央条纹将变宽 D．若将该挡板换成某一带三角形孔的挡板，用白光照射，光屏上一定会形成三角形光斑 5．一束复色光沿AO方向从真空射入玻璃，发生折射并分别从B、C点射出。下列说法正确的是（     ） A．若增大入射角，沿OB方向射出的光先发生全反射 B．沿OB方向射出的光折射率较大 C．沿OB方向射出的光在真空中的传播速度较大 D．遇到同一较小障碍物时沿OB方向射出的光衍射现象较明显 6．用绿色激光分别照射两个单缝得到的衍射图样如图甲、乙所示。下列说法正确的是（     ） A．该现象说明光具有粒子性 B．甲图对应的缝宽大于乙图对应的缝宽 C．若仅减小缝宽则甲、乙两图的中央亮纹均更窄 D．若仅减小激光频率则甲、乙两图的中央亮纹均更宽 7．一束复色光沿半径方向射向一块半圆形玻璃砖，经折射后分成两束单色光a和b，光路如图所示，下列说法正确的是（     ） A．在玻璃砖中a光的折射率大于b光的折射率 B．若a光是蓝光，则b光可能是红光 C．遇到障碍物时a光更容易产生明显的衍射现象 D．若a、b两色光从同种玻璃射向空气时，b光发生全反射的临界角更大 8．旋光仪测糖溶液浓度的原理如下：偏振光通过糖溶液后，迎着光看，以传播方向为轴，偏振方向的旋转角称为“旋光角”，与糖溶液浓度有关，测量值与标准值比较能确定含糖量。如图，自然光源S与圆形偏振片A、B的圆心共轴，转动B使观察点O处光强最强，将被测样品P置于A、B间。下列说法正确的是（　　） A．光的偏振现象表明光是一种机械波 B．阳光下观察肥皂泡看到彩色条纹，与上述原理相同 C．放置样品P后，到达O处光的强度不会明显减弱 D．将偏振片B缓慢转动，使得O处光的强度第一次达到最强，偏振片B转过的角度等于 9．反光衣是利用玻璃微珠的“回归反射”原理，使光线沿原方向返回，从而达到提醒的目的。如图，现有一束与光轴（经过O、B两点）平行的光照在半径为R的玻璃微珠上，MA是其中一条入射角i=60°的入射光线，玻璃微珠右侧是反光膜，真空中的光速为c。下列说法正确的是（　　） A．此玻璃材料的折射率为 B．光在玻璃材料中比在空气中更容易发生衍射 C．光在玻璃材料中的传播时间为 D．光从空气进入到玻璃材料后，传播速度变大 学科网（北京）股份有限公司 $