第四节 光的衍射和偏振 第四章 光—2024上海市高中物理选择性必修一【沪科版2020】.docxVIP

第四节光的衍射和偏振

课时聚焦

一、光的衍射

当光在传播过程中遇到孔隙（或障碍物）后，偏离原来的_____________方向绕过孔隙（或障碍物）继续传播的现象。

1．单缝衍射

双缝干涉与单缝衍射的比较

类别

单缝衍射

双缝干涉

产生条件

孔隙或障碍物的尺寸比波长________或跟波长___________。

两列相干光叠加

条纹宽度

条纹宽度相等

亮度

各亮纹的亮度基本相同

条纹间距Δx

随缝宽（或孔径）的减小而____

与双缝间距d成反比

相同点

都是明暗相间的条纹，条纹间距Δx都随波长λ、缝屏距离L的增大而增大；

都是波特有的现象，证明光是一种波。

2．圆孔衍射

图样特点：中央是________（大/小）且亮的圆形亮斑，周围分布着明暗相间的_________。越靠外，环形亮条纹的亮度越_________，宽度________。圆孔越小，中央亮斑的直径越_______，同时亮度越______。

单缝衍射图样

单缝衍射图样

圆孔衍射图样

圆盘衍射图样，中央亮斑叫做泊松亮斑

3．不透明圆盘衍射

也是明暗相间的同心圆环，但中心的亮斑（泊松亮斑）较______，而圆孔射图样中心的亮斑较_____。

二、衍射的应用

DNA分子的X射线衍射图样通过衍射图样来推断障碍物或孔隙的空间结构和形状。

DNA分子的X射线衍射图样

通过衍射图样来推断障碍物或孔隙的空间结构和形状。

防伪标识

在印有图案的表面上沿不同方向刻上密排的细条纹。光通过这些细条纹发生衍射，形成特定的彩色图案来防伪。

关于光的衍射，下列说法正确的是（）

A．只有当光的波长等于障碍物或小孔的尺寸时，才会发生光的衍射现象

B．当光的波长大于障碍物或小孔的尺寸时，不会发生明显的衍射现象

C．发生单缝衍射时，若减小单缝的宽度，则条纹变暗

D．光照到较大圆孔上时，屏上出现大光斑，不存在光的衍射

某同学利用图（甲）所示的装置研究光的干涉和衍射，光电传感器可用来测量光屏上光强的分布。某次实验时，在电脑屏幕上得到图（乙）所示的光强分布，这位同学在缝屏上安装的是_______（选填“单缝”或“双缝”）。当做干涉现象研究时，若要使干涉条纹的间距变大，可选用宽度较________的双缝（选填“宽”或“窄”），或使缝屏与光屏间的距离_________（选填“增大”或“减小”）。

某研究性学习小组用激光束照射不同直径的圆孔和不透明圆板后，拍摄了许多屏上的图样，图甲和图乙是学习小组拍摄的图样中的两张，下列说法正确的是（）

A．图甲为著名的“泊松亮斑”

B．图甲和图乙都是光线照射到圆孔后的衍射图样，图甲中孔的直径较小

C．图甲和图乙都是光线照射到圆板后的衍射图样，图乙中板的直径较小

D．图甲是光线照射到圆孔后的衍射图样，图乙是光线照射到圆板后的衍射图样

二、光的偏振

自然光包含一切振动方向的光光屏起偏器检偏器1．概念：在______于光传播方向的平面内光波只沿_

自然光包含一切

振动方向的光

光屏

起偏器

检偏器

2．自然光：普通光源发出的光，在垂直于光传播方向的平面内包含______振动方向的光。

（3）偏振光：___________光经过_________器后，在垂直于传播方向的平面内只沿一个__________方向振动的光，可以通过_________器加以检验。

（4）偏振现象的应用；照相机镜头上加装__________、立体电影。

如图，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，却看不到光亮，则（）

A．电灯S发出的光是偏振光

B．偏振片A起检偏器的作用

C．以SP为轴将A转过45°，可在P处看到光亮

D．将B沿SP向A平移至某位置时，可在P处看到光亮

同步精练

一、选择题

下列现象不属于衍射的是（）

A．白光经过狭窄的单缝得到彩色图样 B．白光照射肥皂膜呈现出彩色图样

C．光照射刀片的阴影轮廓模糊不清 D．光照射不透明圆盘的阴影中心出现亮斑

一单色光源发出的光经一狭缝照射到光屏上，可观察到的图样是（）

【2012年上海高考】下图为红光或紫光通过双缝或单缝所呈现的图样，则（）

甲

甲 乙 丙 丁

（A）甲为紫光的干涉图样 （B）乙为紫光的干涉图样

（C）丙为红光的干涉图样 （D）丁为红光的干涉图样

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．与原来不相同的明暗相间的条纹，而且中央明条纹比两侧的宽些

C．只有一条与缝