人教版选修3-4 高二(下 )第十三章 5.光的衍射 6.光的偏振强化练习

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高中物理第十三章光第5节光的衍射第6节光的偏振课下作业新人教版选修3_428

第5节光的衍射第6节光的偏振1．一束红光射向一块有双缝的不透光的薄板，在薄板后的光屏上呈现明、暗相间的干涉条纹。

现在将其中一条窄缝挡住，让这束红光只通过一条窄缝，则在光屏上可以看到( ) A．与原来相同的明暗相间的条纹，只是明条纹比原来暗些B．与原来不同的明暗相间的条纹，而中央明条纹变宽些C．只有一条与缝宽相对应的明条纹D．无条纹，只存在一片红光解析：本题中这束红光通过双缝时，产生了干涉现象，说明每一条缝宽都很窄，满足这束红光发生明显衍射的条件，这束红光通过双缝在光屏上形成的干涉图样的特点是：中央出现明条纹，两侧对称出现等间隔的明暗相间的条纹。

而这束红光通过单缝时形成的衍射图样的特点是：中央出现较宽的明条纹，两侧对称出现不等间隔的明暗相间的条纹，且距中央明条纹远的明条纹亮度迅速减小，所以衍射图样看上去明暗相间的条纹数量较少，本题正确选项是B项。

答案：B2．沙尘暴是由于土地的沙化引起的一种恶劣的气象现象，发生沙尘暴时能见度只有几十米，天气变黄发暗，这是由于这种情况下( )A．只有波长较短的一部分光才能到达地面B．只有波长较长的一部分光才能到达地面C．只有频率较大的一部分光才能到达地面D．只有频率较小的一部分光才能到达地面解析：据光明显衍射的条件，发生沙尘暴时，只有波长较长的一部分光线能到达地面，据λ＝c/f知，到达地面的光是频率较小的部分。

答案：BD3．对衍射现象的定性分析，不．正确的是( )A．光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物发生传播的现象B．衍射条纹图样是光波相互叠加的结果C．光的衍射现象为光的波动说提供了有力的证据D．光的衍射现象完全否定了光的直线传播结论解析：衍射现象是波绕过障碍物发生传播的现象，衍射条纹是波的叠加的结果，干涉、衍射是一切波所具有的特性，所以选项A、B、C正确。

光的直线传播只是近似的，只有在光的波长比障碍物小的多的情况下，光才看做沿直线传播的，所以光的衍射现象和直线传播是不矛盾的，所以选项D错误。

高中物理选修3-4第十三章----光-总结及练习资料讲解

高中物理选修3-4第十三章----光-总结及练习高中物理选修3-4第十三章知识点总结及练习第十三章光第一节光的反射和折射知识点1光的折射定律折射率1）光的折射定律①入射角、反射角、折射角都是各自光线与法线的夹角！②表达式：2211sin sin θθn n =③在光的折射现象中，光路也是可逆的2）折射率光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫做这种介质的绝对折射率，用符号n 表示sin sin n θθ=大小n 是反映介质光学性质的一个物理量，n 越大，表明光线偏折越厉害。

发生折射的原因是光在不同介质中，速度不同例题：光在某介质中的传播速度是2.122×108m/s ，当光线以30°入射角，由该介质射入空气时，折射角为多少？解：由介质的折射率与光速的关系得又根据介质折射率的定义式得r 为在空气中光线、法线间的夹角即为所求．i 为在介质中光线与法线间的夹角30°．由(1)、(2)两式解得：所以r=45°．白光通过三棱镜时，会分解出各种色光，在屏上形成红→紫的彩色光带（注意：不同介质中，光的频率不变。

）练习：1、如图所示，平面镜AB 水平放置，入射光线PO 与AB 夹角为30°，当AB 转过20°角至A′B′位置时，下列说法正确的是 ( )A ．入射角等于50°B ．入射光线与反射光线的夹角为80°c n v =C ．反射光线与平面镜的夹角为40°D ．反射光线与AB 的夹角为60°2、一束光从空气射入某种透明液体，入射角40°，在界面上光的一部分被反射，另一部分被折射，则反射光线与折射光线的夹角是 ( )A ．小于40°B ．在40°与50°之间C ．大于140°D ．在100°与140°与间3、太阳光沿与水平面成30°角的方向射到平面镜上，为了使反射光线沿水平方向射出，则平面镜跟水平面所成的夹角可以是 ( )A ．15°B ．30°C ．60°D ．105°知识点：2、测定玻璃的折射率（实验、探究）1．实验的改进：找到入射光线和折射光线以后，可以入射点O 为圆心，以任意长为半径画圆，分别与AO 、OO′（或OO′的延长线）交于C 点和D 点，过C 、D 两点分别向NN′做垂线，交NN′于C′、D′点，则易得：n = CC′/DD′2．实验方法：插针法例题：光线从空气射向玻璃砖，当入射光线与玻璃砖表面成30°角时，折射光线与反射光线恰好垂直，则此玻璃砖的折射率为 ( ) A ．2 B ．3 C ．22 D ．33 练习：1、光线从空气射向折射率n ＝2的玻璃表面，入射角为θ1，求：当θ1＝45º时，折射角多大？2、光线从空气射向折射率n ＝2的玻璃表面，入射角为θ1，求：当θ1多大时，反射光线和折射光线刚好垂直？（1）300（2）arctan 23、为了测定水的折射率，某同学将一个高32cm ，底面直径24cm 的圆筒内注满水，如图所示，这时从P 点恰能看到筒底的A 点．把水倒掉后仍放在原处，这时再从P 点观察只能看到B 点，B 点和C 点的距离为18cm ．由以上数据计算得水的折射率为多少? 4/3第二节全反射知识点：光的全反射i 越大，γ越大，折射光线越来越弱，反射光越来越强。

2017_2018学年高中物理第十三章光第5节光的衍射第6节光的偏振课下作业新人教版选修3_4201

第5节光的衍射第6节光的偏振1．一束红光射向一块有双缝的不透光的薄板，在薄板后的光屏上呈现明、暗相间的干涉条纹。

现在将其中一条窄缝挡住，让这束红光只通过一条窄缝，则在光屏上可以看到() A．与原来相同的明暗相间的条纹，只是明条纹比原来暗些B．与原来不同的明暗相间的条纹，而中央明条纹变宽些C．只有一条与缝宽相对应的明条纹D．无条纹，只存在一片红光解析：本题中这束红光通过双缝时，产生了干涉现象，说明每一条缝宽都很窄，满足这束红光发生明显衍射的条件，这束红光通过双缝在光屏上形成的干涉图样的特点是：中央出现明条纹，两侧对称出现等间隔的明暗相间的条纹。

答案：B2．沙尘暴是由于土地的沙化引起的一种恶劣的气象现象，发生沙尘暴时能见度只有几十米，天气变黄发暗，这是由于这种情况下()A．只有波长较短的一部分光才能到达地面B．只有波长较长的一部分光才能到达地面C．只有频率较大的一部分光才能到达地面D．只有频率较小的一部分光才能到达地面解析：据光明显衍射的条件，发生沙尘暴时，只有波长较长的一部分光线能到达地面，据λ＝c/f知，到达地面的光是频率较小的部分。

答案：BD3．对衍射现象的定性分析，不正确的是()A．光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物发生传播的现象B．衍射条纹图样是光波相互叠加的结果C．光的衍射现象为光的波动说提供了有力的证据D．光的衍射现象完全否定了光的直线传播结论解析：衍射现象是波绕过障碍物发生传播的现象，衍射条纹是波的叠加的结果，干涉、衍射是一切波所具有的特性，所以选项A、B、C正确。

人教版高中物理选修34课件：第十三章 5 光的衍射 6 光的偏振

光波的强度都相同
偏振光
自然光通过起偏器后的光或
由某种介质反射或折射的光
在垂直于光的传播方向的平
面内,光振动沿某个特定方向
(与起偏器透振方向一致)
思考探究
1.在验证横波可能有不同振动方向的实验中,狭缝与振动方向
平行放置及与振动方向垂直放置时,软绳形成横波后,有什么现象发
生?若将这根绳换成细软的弹簧,前后推动弹簧形成纵波,又会出现
传播方向上沿一切方向振动且沿各个方向振动的光波强度都相同,
而偏振光在垂直于传播方向的平面内,只沿某个特定方向振动。
解析:偏振光在垂直于传播方向的平面内只沿某个特定的方向
振动,选项 A 错误;自然光入射到水面时,反射光和折射光的振动方向
不同,都是一定程度的偏振光,选项 B 正确;光的偏振现象说明光是一
的条件可知,障碍物或孔的尺寸都比光的波长大得多,所以光沿直线
传播。
4.常见的衍射图样有哪些?
答案:(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,越靠外,条纹间
距越小。
②缝变窄,通过的光变少,而光分布的范围更宽,所以亮纹的亮度
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
C.沿水平方向振动的光
D.沿与竖直方向成 45°角振动的光
解析:根据光的现象,只要光的振动方向不与偏振片的狭缝垂直,
光都能通过偏振片。太阳光、沿竖直方向振动的光、沿与竖直方向
成 45°角振动的光均能通过偏振片。故 A、B、D 正确。
答案:ABD
单缝衍射与双缝干涉的比较
知识链接
单缝衍射和双缝干涉的异同点
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

高中物理第十三章光56光的衍射光的偏振课件新人教版选修3_4

二、非选择ห้องสมุดไป่ตู้ 8．如图所示是通过游标卡尺两测量脚间的狭缝观察白炽灯线光源时所拍下的四张照片．
(1)试通过图样分析四张照片对应的两测量脚间的宽度大小关系． (2)试说明照片(4)中中央条纹的颜色及成因．答案：见解析
解析：(1)从四张照片的单缝衍射图样可以看出，由图(1)到图(4)，衍射现象越来越明显，说明两测量脚间的狭缝越来越小，因此由图(1) 到图(4)四张照片对应的两测量脚间的宽度越来越小．
二、多选题 4．抽制细丝时可用激光监控其粗细，如图所示，激光束越过细丝时产生的条纹和它通过遮光板上的一条同样宽度的窄缝规律相同，则 ( BD )
A．这是利用光的干涉现象 B．这是利用光的衍射现象 C．如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变粗了 D．如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细了
解析：题述现象符合光的衍射现象产生的条件，故 B 正确；由产生明显衍射现象的条件可知丝越细衍射现象越明显，故 D 正确．
6．如图所示，一束自然光通过起偏器照射到光屏上，则图中光屏上发亮的有(起偏器上用箭头表示其透射方向)( ABD )
解析：自然光通过起偏器后成为偏振光，当偏振光的振动方向与起偏器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．
三、非选择题
7．在图中，(甲)、(乙)两幅图是由单色光分别入射到圆孔而形成的图像，其中图(甲)是光的衍射 (选填“干涉”或“衍射”)图像．由此可以判断出图(甲)所对应的圆孔的孔径小于 (选填“大于”或“小于”)图(乙)所对应的圆孔的孔径．
7．在拍摄日落时分水面下的景物时，应在照相机镜头前装一个偏振片，其目的是( B )
A．减少阳光在水面上的反射光 B．阻止阳光在水面上的反射光进入照相机镜头 C．增强光由水中射入空气中的折射光进入镜头的强度 D．减弱光由水中射入空气中的折射光进入镜头的强度

高二物理人教版选修3-4课件：第13章光-5 6光的偏振

图1351
②单缝衍射图样的四个特点： a．中央条纹亮而宽； b．两侧亮条纹具有对称性，亮条纹宽度逐渐变窄，亮度逐渐减弱； c．波长一定时，单缝窄的中央条纹宽，条纹间距大，单缝不变时，光波波长大的中央条纹宽，条纹间距大； d．白光的单缝衍射条纹中央为白色亮条纹，两侧为彩色条纹，且外侧呈红色，靠近白色亮条纹的内侧为紫色．
线传播的路径越远，条纹间距也越大，A，C 正确；当光的波长一定时，单缝宽度越小，衍射现象越明显，条纹间距越大，B 错误；光的波长一定、单缝宽度也一定时，增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距也会变宽，D 正确，E 错误．
【答案】 ACD
2．如图 1354 甲、乙所示，是单色光通过窄缝后形成明暗相间的两种条纹图样________为单缝衍射的图样，________为双缝干涉的图样．
在屏上应该出现阴影的区域出现明条纹或亮斑，应该属于亮区的地方也会出现
暗条纹或暗斑的现象． ______________ 明暗条纹或光环． 2．衍射图象：衍射时产生的__________
明暗相间的条纹，中央 3．单缝衍射：单色光通过狭缝时，在屏幕上出现______ 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，为____ 彩色条纹，中央为____ 白条纹．在屏上出现______ 明暗相间的圆环． 4．圆孔衍射：光通过小孔时(孔很小)在屏幕上会出现______
2．三种不同的衍射现象及特点 (1)单缝衍射． ①现象：如图 1351 所示，点光源 S 发出的光经过单缝后照射到光屏上，若缝较宽，则光沿直线传播，传播到光屏上的 AB 区域；若缝足够窄，则光不再沿直线传播而是传到几何阴影区，在 AA′， BB′区出现亮暗相间的条纹，即发生了衍射现象．

高中物理第十三章光5光的衍射6光的偏振课件新人教版选修3_4

(2)现在市场上流行的“偏光”太阳镜,它的作用是什么?
答案:自然光是非偏振光,但经反射后会变为偏振光,戴上偏振光太阳镜后,会有效过滤经柏油路面、海面等反射来的阳光,避免炫目。
一、光的衍射
知识精要衍射现象的分析方法 1.用单色光照射狭缝,在狭缝较宽时,屏上出现一段亮条纹,且缝越窄,亮条纹也越窄,因为此时狭缝宽度比波长大很多,不会发生明显衍射,所以光沿直线传播到达光屏;当狭缝很窄时,屏中央出现一条比狭缝宽度大很多的亮条纹,两侧出现明暗相间,但间距和亮度不等的条纹;当狭缝更窄时,中央亮条纹更宽,两侧的亮条纹离中央亮条纹更远,产生了明显的衍射现象。 2.用单色光照射小孔,随着圆孔的减小,屏上先后出现的是圆形亮斑→光源倒立的像(小孔成像)→明暗相间的圆环(衍射图样)。
3.衍射条纹的产生,实质上是光波发生干涉的结果,即相干波叠加的结果。当光源发出的光照射到小孔或障碍物上时,小孔处看作有许多点光源,障碍物的边缘也可看成许多点光源(惠更斯原理)。这些点光源是相干光源,发出的光相干涉,在光屏上形成亮暗相间的条纹。
思考探究 1.在我们生活中你观察到了哪些衍射现象? 答案:雨天的晚上,透过眼镜片上的水滴看路灯,水滴边缘有衍射条纹。对着日光灯从窄缝中看到的彩色条纹。光照射到一个半径很小的圆板后,在圆板的阴影中心出现的亮斑。晚上眯着眼睛看月亮、星星,会在视网膜上形成衍射光斑等都是衍射现象。
激趣诱思
孔雀开屏
初中已经学过“光在同一种均匀介质中是沿直线传播的”,并且有很多的例子能说明,比如:影子的形成、日食和月食等。生活常识告诉我们:光不能绕过不透明的物体,但这些常识是不是绝对正确呢? 大家知道孔雀开屏能形成闪烁绚丽的色彩,如图所示,这是为什么?
简答:这些常识在一定程度上是近似正确的,其实当障碍物足够小时,光就可以绕到原来应该是阴影的范围之内的,也就是说发生了光的衍射现象;孔雀开屏时它细密的羽毛就像有规律地排列在一起的反射光栅,使多束光相互干涉,从而形成闪烁绚丽的色彩。

高二物理人教版选修3-4课件：13-4 光的衍射光的偏振

3 对点理·识
一、光的衍射
1.用平行光照射狭缝，当缝很窄时，光没有沿直线传播，它
绕过了缝的边缘，传播到了
现象.
长相比，甚至比光的波长还
相当宽
的地方.这就是光的衍射
2.发生明显衍射现象的条件：在障碍物的尺寸可以跟光的波的时候，衍射现象十分明显. 小
光的偏振
由公式Δx＝ λ可知，条纹宽的入射光的波长长，所以a图样的
l 光的波长比b图样的光的波长长，故C项错误； d
答案 A
c图样的光的波长比d图样的光的波长长，故D项错误.
第4讲光的衍射
光的偏振
20
三、对光的偏振的理解
1. 偏振片上的 “ 狭缝 ” 表示透振方向，而不是刻上的真实狭缝. 2. 只要光的振动方向不与透振方向垂直，都可以不同程度地通过偏振片，不过强度要比振动方向与透振方向平行的光弱一些.
第4讲光的衍射
光的偏振
21
3.自然光和偏振光
自然光源光的光
偏振光
光的来直接从光源发出的自然光通过偏振片后
在垂直于光的传播在垂直于光的传播方
光的振
动方向
方向的平面内，光向的平面内，光振动振动沿所有方向，沿某一特定方向(与且沿各个方向振动偏振片透振方向一致光的偏振
22
第4讲光的衍射
第4讲光的衍射
光的偏振
11
②波长一定时，单缝窄的中央条纹宽，各条纹间距大；单缝不变时，光波波长大的中央条纹宽，条纹间距大. (2)圆孔衍射：光通过小孔(孔很小)时，在光屏上出现明暗相间的圆环.如图1所示.
图1
第4讲光的衍射光的偏振
12
(3)圆板衍射(泊松亮斑)

2020-2021学年高二人教版物理选修3-4学案：第十三章 5 光的衍射 6 光的偏振

5光的衍射6光的偏振一、光的衍射1．衍射现象和衍射条纹(1)衍射现象：光通过很窄的缝或很小的孔时，光没有沿直线传播，而是绕过缝或孔的边缘传播到相当宽的地方的现象．(2)衍射条纹特点：衍射条纹是一些明暗相间的条纹，中央条纹最宽、最亮，离中央条纹越远，亮条纹的宽度越窄，亮度越低．2．光产生明显衍射现象的条件障碍物或孔的尺寸比波长小或跟波长相差不多．二、衍射光栅1．衍射光栅的结构：由许多等宽的狭缝等距排列起来形成的光学仪器．2．衍射图样的特点：与单缝衍射相比，衍射条纹的宽度变窄，亮度增加．3．衍射光栅的种类：反射光栅、透射光栅．三、光的偏振1．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，沿着各个方向振动的光波的强度都相同．(2)偏振光：在垂直于传播方向的平面上，只沿着某个特定的方向振动的光．(3)光的偏振现象，表明光是一种横波．2．光的偏振你看过立体电影吗？你知道它的原理吗？在观看立体电影时，观众要戴上一副特制的眼镜，从银幕上看到的景象才有立体感．如果不戴这副眼镜看，银幕上的图像就模糊不清了．你知道这是为什么吗？提示：立体电影是应用光的偏振现象的一个例子．观众所戴的眼镜是一对透振方向互相垂直的偏振片．人的两只眼睛同时观察物体，不但能扩大视野，而且能判断物体的远近，产生立体感．这是由于人的两只眼睛同时观察物体时，在视网膜上形成的像并不完全相同，左眼看到物体的左侧面较多，右眼看到物体的右侧面较多，这两个像经过大脑综合以后就能区分物体的前后、远近，从而产生立体视觉．立体电影是用两个镜头如人眼那样从两个不同方向同时拍摄下景物的像，制成电影胶片．在放映时，通过两个放映机，把用两个摄影机拍下的两组胶片同步放映，使这略有差别的两幅图像重叠在银幕上．这时如果用眼睛直接观看，看到的画面是模糊不清的，要看到立体电影，就要在每架电影机前装一块偏振片，它的作用相当于起偏器．从两架放映机射出的光，通过偏振片后，就成了偏振光．左右两架放映机前的偏振片的偏振方向互相垂直，因而产生的两束偏振光的偏振方向也互相垂直．这两束偏振光投射到银幕上再反射到观众处，偏振光方向不改变．观众用上述的偏振眼镜观看，每只眼睛只看到相应的偏振光图像，即左眼只能看到左机映出的画面，右眼只能看到右机映出的画面，这样就会像直接观看那样产生立体感觉．考点一光的衍射现象1．定义：光照到小孔或障碍物上之后，离开直线传播的路径，在背后的阴影区形成明暗相间的条纹的现象．2．产生明显衍射现象的条件：障碍物或孔的尺寸跟光波波长相差不大或比光波波长还要小，才能产生明显的衍射现象．3．衍射条纹的特点：①单色光通过单缝衍射时，在光屏上出现明暗相间的条纹，且中间亮条纹又宽又亮，两侧对称出现的亮条纹宽度窄且亮度随距中间亮条纹的距离的增加而迅速降低，而暗条纹的宽度明显小于亮条纹．②光屏上相邻两条亮(或暗)条纹的距离不等．③白光通过单缝衍射时，光屏上出现的是中间较宽的白色条纹，白色条纹的两侧对称分布着彩色条纹．4．衍射条纹产生的实质：衍射条纹的产生实质上是光波发生干涉的结果，即相干波叠加的结果．当光源发出的光照射到小孔或障碍物时，小孔处或障碍物的边缘可看成许多点光源，这些点光源是相干光源，发出的光相互干涉，形成明暗相间的条纹．5．光的衍射和机械波的衍射相同，都不需要条件，但发生明显的衍射是需要条件的，都是障碍物或孔的尺寸与波长相差不大，或小于波长，由于光波的波长很小，不易满足衍射条件．【例1】关于光的衍射现象，下面说法正确的有()A．只有当光的波长等于障碍物或小孔的尺寸时，才会发生明显的衍射现象B．当光的波长大于障碍物的尺寸时，完全不发生光的衍射现象C．发生单缝衍射时，若减小单缝宽度，条纹变亮D．发生单缝衍射时，若略微增大单缝宽度，条纹变亮【导思】 1.光发生衍射必须有条件吗？2．衍射现象越明显是不是条纹越亮呢？【解析】本题易错选A、B，是因为没有很好地理解衍射的条件．光离开直线传播的路径进入障碍物的阴影里去的现象叫做光的衍射．任何障碍物都可以使光发生衍射，但当障碍物或孔的尺寸跟光的波长相差不多或小于光的波长时，将产生明显的衍射现象．现象“明显”了，才容易被观察到．当发生单缝衍射时，缝宽越小，衍射越明显．但由于单缝窄通过单缝的光的能量少，故而图样将变暗．选C是误认为衍射越明显就是衍射条纹越亮．【答案】 D(1)衍射是光所具有的特点，使光发生明显的衍射现象则需要满足一定的条件．(2)衍射条纹的亮度是由光照射的能量决定的，并不是衍射现象越明显条纹越亮．观察单缝衍射现象时，把缝宽由0.2 mm逐渐增大到0.8 mm，看到的现象是(A) A．衍射条纹的间距逐渐变小，衍射现象逐渐不明显B．衍射条纹的间距逐渐变大，衍射现象越来越明显C．衍射条纹的间距不变，只是亮度增强D．以上现象都不会发生解析：由单缝衍射实验的观察可知，狭缝宽度越小，衍射现象越明显，衍射条纹越宽，条纹间距也越大，本题是将缝调宽，现象向相反的方向变化，故选项A正确，B、C、D错．考点二衍射与干涉的区别1．几种衍射现象(1)单缝衍射图样①缝变窄，通过的光变少，而光分布的范围更宽，所以亮纹的亮度降低．②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．③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)圆孔衍射图样①中央是大且亮的圆形亮斑，周围分布着明暗相间的同心圆环，当圆孔的直径取某些特定值时，圆形亮斑的中心还会出现一个黑斑，且越靠外，环形亮条纹的亮度越弱，宽度越小．如图所示．②只有圆孔足够小时，才能得到明显的衍射图样．在圆孔由较大直径逐渐减小的过程中，光屏依次得到几种不同现象——圆形亮斑(光的直线传播)、光源的像(小孔成像)、明暗相间的圆环(衍射图样)、完全黑暗．③用不同色光照射圆孔时，得到的衍射图样的大小和位置不同，波长越大，中央圆形亮斑的直径越大．④白光的圆孔衍射图样中，中央是大且亮的白色光斑，周围是彩色同心圆环．⑤圆孔越小，中央亮斑的直径越大，同时亮度越弱．(3)不透明的小圆板衍射图样①泊松亮斑图样中的亮环或暗环间距随半径增大而减小．②与圆孔衍射图样比较a．均是明暗相间的环形条纹，中心均有亮斑．b．圆孔衍射图样中心亮斑较大，而泊松亮斑较小．c．圆孔衍射图样中亮环或暗环间距随半径增大而增大，圆板衍射图样中亮环或暗环间距随半径增大而减小．d．圆孔衍射图样的背景是黑暗的，而小圆板衍射图样中的背景是明亮的．2．单缝衍射与双缝干涉的比较【例2】(多选)关于衍射，下列说法正确的是()A．衍射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【导思】 1.光的干涉和衍射现象的区别是什么？2．光的干涉现象和衍射现象有什么联系？【解析】衍射是很复杂的光波的叠加现象，双缝干涉中光通过三个狭缝时均发生衍射现象，一般现象中既有干涉又有衍射．一切波都能发生衍射，但要发生明显的衍射，需要满足障碍物的尺寸小于波长或与波长相差不大的条件．双缝干涉离不开衍射现象，衍射条纹是光波叠加的结果．【答案】AB一束红光射向一块有双缝的不透光的薄板，在薄板后的光屏上呈现明、暗相间的干涉条纹．现在将其中一条窄缝挡住，让这束红光只通过一条窄缝，则在光屏上可以看到(B) A．与原来相同的明暗相间的条纹，只是明条纹比原来暗些B．与原来不同的明暗相间的条纹，而中央明条纹变宽些C．只有一条与缝宽相对应的明条纹D．无条纹，只存在一片红光解析：本题中红光通过双缝时产生了干涉现象，说明每条缝都很窄，也应满足发生明显衍射的条件，所以挡住一条缝时发生明显衍射现象，出现单缝衍射条纹．条纹的特点是中央亮条纹较宽且亮度大，应选B.考点三偏振现象1．光的偏振(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，而且沿着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：光在垂直于传播方向的平面上，只沿着某个特定的方向振动．这种光叫做偏振光．(3)偏振光一般用自然光透过偏振片得到．(4)偏振光的另一种产生方式：自然光射到两种介质的交界面上，如果光入射的方向合适，使反射光和折射光之间的夹角恰好是90°时，反射光和折射光都是偏振光，且偏振方向相互垂直．2．用偏振光验证光是一种横波只有一个振动方向的光叫偏振光．如经过偏振片后的自然光．若偏振光再经过一个偏振片后，情况会怎样呢？如图1所示，当两偏振片的“狭缝”平行时，光屏上仍有亮光．当两偏振片的“狭缝”相互垂直时，透射光的强度几乎为零，光屏上是暗的．如图2所示．光的偏振现象表明：光是一种横波．【例3】两个偏振片紧靠在一起，将它们放在一盏灯的前面以致没有光通过．如果将其中的一片旋转180°，在旋转过程中，将会产生下述的哪一种现象()A．透过偏振片的光先增强，然后又减弱到零B．透过的光先增强，然后减弱到非零的最小值C．透过的光在整个过程中都增强D．透过的光先增强，再减弱，然后又增强【导思】每个偏振片都有一个固定的偏振方向，灯光为自然光，通过一个偏振片后则变成偏振光．【解析】起偏器和检偏器的偏振方向垂直时，没有光通过，偏振方向平行时，光的强度达到最大．当其中一个偏振片转动180°的过程中，两偏振片的偏振方向由垂直到平行再到垂直，所以通过的光先增强，又减小到零，故选A.【答案】 A(多选)在垂直于太阳光的传播方向前后放置两个偏振片P和Q，在Q的后边放上光屏，如图所示，则下列说法正确的是(BD)A．Q不动，旋转偏振片P，屏上光的亮度不变B．Q不动，旋转偏振片P，屏上光的亮度时强时弱C．P不动，旋转偏振片Q，屏上光的亮度不变D．P不动，旋转偏振片Q，屏上光的亮度时强时弱解析：P是起偏器，它的作用是把太阳光(自然光)转变为偏振光，该偏振光的振动方向与P的透振方向一致．所以当Q与P的透振方向平行时，通过Q的光强最大；当Q与P的透振方向垂直时，通过Q的光强最小．即无论旋转P或Q，屏上的光强都是时强时弱．考点四偏振现象的应用①光的偏振现象有很多应用．如在拍摄日落时水面下的景物、池中的游鱼、玻璃橱窗里的陈列物时，由于水面或玻璃表面的反射光的干扰，常使景像不清楚，如果在照相机镜头前装一片偏振滤光片，让它的透振方向与反射光的偏振方向垂直，就可以减弱反射光而使景像清晰．②夜晚行车时，对方车灯照射过来的光很强，若加一个偏振片，可减弱对眼睛的照射．③立体电影也是利用了光的偏振原理．平时我们所看到的光，除直接从光源射来的以外绝大部分都是偏振光．④各种液晶显示器．【例4】在拍摄日落水面下的景物时，应在照相机镜头前装一个偏振片，其目的是()A．减弱反射光，从而使景物的像清晰B．增强反射光，从而使景物的像清晰C．增强透射光，从而使景物的像清晰D．减弱透射光，从而使景物的像清晰【导思】拍水面下景物时，由于水面反射光，会使景物的像不清晰．【解析】反射光为偏振光，当照相机镜头前装一个偏振片时，调整偏振片的方向可减弱进入镜头的反射光，从而使景物的像清晰，故A正确．【答案】 A(多选)毒奶粉作为食品加工业中的添加剂或调味剂，做成了糖果面包等，让人防不胜防．奶粉的碳水化合物(糖)的含量是一个重要指标，可以用“旋光法”来测量糖溶液的浓度，从而鉴定含糖量．偏振光通过糖的水溶液后，偏振方向会相对于传播方向向左或向右旋转一个角度α，这一角度α称为“旋光度”．α的值只与糖溶液的浓度有关，将α的测量值与标准值相比较，就能确定被测样品的含糖量了．如下图所示，S是自然光源，A、B是偏振片，转动B，使到达O处的光最强，然后将被测样品P置于A、B之间，则下列说法中正确的是(ACD)A．到达O处光的强度会明显减弱B．到达O处光的强度不会明显减弱C．将偏振片B转动一个角度，使得O处光强度最大，偏振片B转过的角度等于αD．将偏振片A转动一个角度，使得O处光强度最大，偏振片A转过的角度等于α解析：A、B间不放糖溶液时，自然光通过偏振片A后，变成偏振光，通过B后到O.当在A、B间放糖溶液时，由于溶液的旋光作用，使通过A的偏振光振动方向转动了一定角度，通过B到达O处的光强会明显减弱，A正确，B错误；但当B转过一个角度，恰好使透振方向与经过糖溶液后的偏振光振动方向一致时，O处光强又为最强，故B的旋转角度即为糖溶液的旋光度；因为A、B的偏振方向一致，故转动偏振片A也可以，D正确．1．(多选)抽制高强度纤维细丝可用激光监控其粗细，如图所示，观察光束经过细丝后在光屏上所产生的条纹即可判断细丝粗细的变化，下列说法正确的是(AD)A．这里应用的是光的衍射现象B．这里应用的是光的干涉现象C．如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变粗D．如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细解析：本题为光的衍射现象在工业生产中的实际应用，考查光的衍射现象，若障碍物的尺寸与光的波长相比差不多或更小，衍射现象较明显．通过观察屏上条纹的变化情况，从而监控抽制的细丝的情况，故A、D正确．2．(多选)关于光的衍射现象，下面说法正确的是(AC)A．红光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹B．白光的单缝衍射图样是白黑相间的直条纹C．光照到不透明小圆盘上出现泊松亮斑，说明发生了衍射D．光照到较大圆孔上出现大光斑，说明光沿着直线传播，不存在光的衍射解析：单色光照到狭缝上产生的衍射图样是明暗相间的直条纹，白光的衍射图样是彩色条纹．光照到不透明小圆盘上，在其阴影中心处出现亮点，是衍射现象．光的衍射现象只有明显与不明显之分，D项中屏上大光斑的边缘模糊，正是光的衍射造成的，不能认为不存在衍射现象．3．(多选)除了从太阳、电灯等光源直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光，都是不同程度的偏振光．自然光在玻璃、水面、木质桌面等表面反射时(AC) A．反射光和折射光都是偏振光B．只有反射光是偏振光C．反射光中振动方向垂直于纸面的光较强D．反射光中振动方向在纸面内的光较强4．用单色光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(C)A．用小圆盘时中央是暗的，用小孔时中央是亮的B．用小圆盘时中央是亮的，用小孔时中央是暗的C．中央均为亮点的同心圆条纹D．中央均为暗点的同心圆条纹解析：小圆孔衍射图样，中央是亮的，亮点周围是明暗相间的同心圆环状条纹；小圆盘衍射图样，中央也是亮的，叫泊松亮斑，亮斑周围也有明暗相间的同心圆条纹，故只有C正确，A、B、D均错误．5．(多选)如图所示，P是一偏振光，P的透振方向(用带有箭头的实线表示)为竖直方向．下列四种入射光束中，哪几种照射P时能在P的另一侧观察到透射光(ABD)A．太阳光B．沿竖直方向振动的光C．沿水平方向振动的光D．沿与竖直方向成45°角振动的光解析：太阳光是自然光，沿各个方向振动的光都有，所以在偏振片另一侧可看到透射光；沿竖直方向振动的光，与P的透振方向相同，能透过偏振光；沿与竖直方向成45°角振动的光，有部分能透过偏振片P，故A、B、D正确．莘莘学子，最重要的就是不要去看远方模糊的，而要做手边清楚的事。

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一、单选题
二、多选题人教版选修3-4 高二（下）第十三章 5.光的衍射 6.光的偏振强化练习
1. 在一次观察光的衍射实验中，观察到如图所示的清晰的亮暗相间的图样，那么障碍物是下列给出的（
）
A．很小的不透明圆板
B．很大的不透明圆板
C．很大的中间有大圆孔的不透明挡板
D．很大的中间有小圆孔的不透明挡板
2. 用点光源照射一个不透光的障碍物，其背后屏上阴影的中央出现了亮斑，原因是（）
A. 光的反射
B. 光的衍射
C. 光的折射
D. 光的干涉
3. 抽制高强度纤维细丝可用激光监控其粗细，如图所示，激光束越过细丝时产生的条纹和它通过遮光板的同样宽度的窄缝规律相同.观察光束经过细丝后在光屏上所产生的条纹即可判断细丝粗细的变化，下列叙述中正确的是( )
A ．这里应用的是光的衍射现象
B ．这里应用的是光的干涉现象
C ．如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变粗
D ．如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细
4. 如图所示，、
为两偏振片，一束自然光沿方向射向，此时在光屏上透射光的强度最大，则下列说法中正确的是（）
A ．此时、的偏振方向平行
B ．只有将绕轴顺时针旋转，屏上透射光的强度最弱，几乎为零
C ．将或绕轴旋转时，屏上透射光的强度最弱，几乎为零
D ．将沿顺时针方向旋转
时，屏上透射光的强度最弱，几乎为零5. 如图所示，一束自然光通过起偏器照射到光屏上，则图中光屏上发亮的有(起偏器上用箭头表示其透射方向)( )
A ．
B ．
C ．
D ．
6. 如图，P 是一偏振片，P 的振动方向（用带有箭头的实线表示）为竖直方向．下列四种入射光束中，哪几种照射P 时能在P 的另一侧观察到透射
光？
D ．沿与竖直方向成45°角振动的光
C ．沿水平方向振动的光
B ．沿竖直方向振动的光
A ．太阳光
7. 如图甲、乙所示是单色光通过窄缝后形成的明暗相间的两种条纹图样，图中阴影部分表示亮条纹，下列判断正确的是（）
A．甲为单缝衍射的图样B．乙为双缝干涉的图样
C．甲为双缝干涉的图样D．乙为单缝衍射的图样
8. 用单色光做双缝干涉实验和单缝衍射实验，比较屏上的条纹，下列说法中正确的是（）
A．双缝干涉条纹是等间距的明暗相间的条纹
B．单缝衍射条纹是中央宽、两边窄的明暗相间的条纹
C．双缝干涉条纹是中央宽、两边窄的彩色条纹
D．单缝衍射和双缝干涉条纹是等间距的明暗相间的条纹
9. 沙尘暴是由于土地的沙化引起的一种恶劣的气象现象，发生沙尘暴时能见度只有十几米，天气变黄发暗，这是由于这种情况下（）
A．只有波长较短的一部分光才能到达地面
B．只有波长较长的一部分光才能到达地面
C．只有频率较大的一部分光才能到达地面
D．只有频率较小的一部分光才能到达地面
10. 中国女科学家屠呦呦因发现青蒿素而获得2015年诺贝尔生物学或医学奖，屠呦呦也成为首位获得该奖的中国人。

在研究青蒿素化学结构中，研究人员用比可见光波长更短的射线衍射方法最终确定了其化学结构。

在做单缝衍射实验中，下列说法正确的是（）
A．将入射光由可见光换成射线，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，衍射条纹间距变窄
E．衍射条纹中央条纹最宽。