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章末素養(yǎng)提升
物理觀念 光的幾種現(xiàn)象 光的干涉： (1)雙縫干涉 ①條件：兩列 、 、 的光； ②條紋間距：Δy＝ ； ③干涉圖樣：?jiǎn)紊馐敲靼迪嚅g、間隔 的條紋。 (2)薄膜干涉
光的衍射： (1)發(fā)生明顯衍射的條件：障礙物或狹縫的尺寸 光的波長(zhǎng)； (2)衍射圖樣：?jiǎn)紊馐敲靼迪嚅g、間隔 的條紋； (3)實(shí)例：?jiǎn)慰p衍射、圓孔衍射、泊松亮斑。
光的偏振： (1)偏振光與自然光的區(qū)別； (2)偏振現(xiàn)象說明光是 。
激光： (1)特點(diǎn)： 、 、 ； (2)應(yīng)用：光纖通信、激光測(cè)距、激光雷達(dá)、醫(yī)療、全息照相等。
科學(xué)思維 光的本性認(rèn)識(shí) 能將光的干涉、衍射和偏振等與光波模型聯(lián)系起來；能分析與光的干涉、衍射和偏振相關(guān)的光的波動(dòng)性問題；能用與光的干涉、衍射和偏振相關(guān)的證據(jù)解釋生活中光的波動(dòng)性問題。
科學(xué)探究 能完成“用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測(cè)光的波長(zhǎng)”等物理實(shí)驗(yàn)。能分析相關(guān)事實(shí)，提出并準(zhǔn)確表述在實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的物理問題；能在他人幫助下制訂實(shí)驗(yàn)方案，會(huì)解釋實(shí)驗(yàn)原理，能用雙縫干涉儀等相關(guān)器材收集數(shù)據(jù)；能分析數(shù)據(jù)、雙縫干涉條紋等信息，測(cè)得光的波長(zhǎng)；能撰寫規(guī)范的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，在報(bào)告中能呈現(xiàn)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)表格、數(shù)據(jù)分析過程及實(shí)驗(yàn)結(jié)論，能有效陳述并討論交流實(shí)驗(yàn)過程中的問題。
科學(xué)態(tài)度與責(zé)任 1.通過偏振現(xiàn)象的應(yīng)用，能體會(huì)物理技術(shù)應(yīng)用對(duì)人類生活與社會(huì)發(fā)展的影響；有學(xué)習(xí)物理、服務(wù)社會(huì)的志趣；能為科學(xué)家在光纖方面的偉大成果而感到自豪。 2.通過雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，能體會(huì)物理實(shí)驗(yàn)器材的創(chuàng)新對(duì)科學(xué)測(cè)量的推進(jìn)作用；有學(xué)習(xí)物理的內(nèi)在動(dòng)機(jī)與熱情，能感受物理學(xué)之美；能認(rèn)識(shí)科學(xué)普及的重要性，能在科學(xué)普及活動(dòng)中發(fā)揮積極的作用。
例1　(2023·昆明市高二月考)下列說法正確的是(　　)
　
例2　(多選)用如圖甲所示裝置做圓孔衍射實(shí)驗(yàn)，在屏上得到的衍射圖樣如圖乙所示，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)光繞過孔的邊緣，傳播到了相當(dāng)大的范圍。下列說法中正確的是(　　)
A．這個(gè)實(shí)驗(yàn)用事實(shí)證明了光具有波動(dòng)性
B．圓孔變小，衍射圖樣的范圍反而變大
C．圓孔變小，中央亮斑的亮度反而變大
D．不同波長(zhǎng)的光對(duì)應(yīng)衍射圖樣完全相同
例3　(2023·菏澤市高二期末)某同學(xué)采用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究光的干涉與衍射現(xiàn)象，狹縫S1、S2的寬度d可調(diào)，狹縫到屏的距離為L(zhǎng)。同一單色光垂直照射狹縫，實(shí)驗(yàn)中分別在屏上得到了圖乙、圖丙所示圖樣。下列描述正確的是(　　)
A．圖丙是照射兩條狹縫時(shí)獲得的圖樣
B．增加距離L，其他條件不變，圖乙中相鄰暗條紋的中心間距增大
C．改用波長(zhǎng)更短的光照射，其他條件不變，圖乙中相鄰暗條紋的中心間距增大
D．若光從狹縫S1、S2到屏上P點(diǎn)的路程差為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，P點(diǎn)處一定是亮條紋
例4　(多選)如圖甲所示，用激光做單縫衍射實(shí)驗(yàn)和雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，比普通光源效果更好，圖像更清晰。如果將感光元件置于光屏上，則不僅能在光屏上看到彩色條紋，還能通過感光元件中的信號(hào)轉(zhuǎn)換，在電腦上看到光強(qiáng)的分布情況。下列說法正確的是(　　)
A．當(dāng)做單縫實(shí)驗(yàn)時(shí)，光強(qiáng)分布如圖乙所示
B．當(dāng)做單縫實(shí)驗(yàn)時(shí)，光強(qiáng)分布如圖丙所示
C．當(dāng)做雙縫實(shí)驗(yàn)時(shí)，光強(qiáng)分布如圖乙所示
D．當(dāng)做雙縫實(shí)驗(yàn)時(shí)，光強(qiáng)分布如圖丙所示
例5　科學(xué)家早在1966年就研究發(fā)現(xiàn)藍(lán)光可引起視網(wǎng)膜細(xì)胞的損傷，其中波長(zhǎng)400～450納米的藍(lán)光對(duì)視網(wǎng)膜危害程度最大，生活中的電視、電腦、手機(jī)等各類LED發(fā)光屏為了畫面靚麗卻往往會(huì)提升藍(lán)光強(qiáng)度。如圖所示，人們可用防藍(lán)光眼鏡減小藍(lán)光對(duì)眼睛的損害，關(guān)于防藍(lán)光鏡片制作的原理可能正確的是(　　)
A．用偏振片作為鏡片，利用光的偏振將藍(lán)光過濾
B．把鏡片制作得很薄，利用光的衍射將藍(lán)光過濾
C．在鏡片上涂一層膜，利用光的干涉將藍(lán)光過濾
D．用折射率較大的材料做鏡片，利用光的全反射將藍(lán)光過濾
例6　激光被譽(yù)為“神奇的光”，關(guān)于激光的應(yīng)用，下列說法中正確的是(　　)
A．由于激光的方向性好，所以不能發(fā)生衍射現(xiàn)象
B．由于激光是相干光，所以它能像無(wú)線電波那樣被調(diào)制，用來傳遞信息
C．用激光攔截導(dǎo)彈，摧毀衛(wèi)星，是因?yàn)榧す庠诖髿庵袀鞑ゲ皇艽髿獾挠绊?br/>D．能利用激光測(cè)量地面到月球表面的距離，是因?yàn)榧す馔ㄟ^地球大氣不會(huì)發(fā)生折射
章末素養(yǎng)提升
頻率相同　相位差恒定　振動(dòng)方向相同　λ　均勻　接近　不均勻
橫　相干性好　平行度好　亮度高
提能綜合訓(xùn)練
例1　C　[鏡片上涂上增透膜以消除反射光，增透膜利用的是光的干涉現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；電影院使用的3D眼鏡利用的是光的偏振原理，故B錯(cuò)誤；5G通信技術(shù)采用頻率更高的電磁波以獲得更高的信息傳送量，但其波長(zhǎng)較短衍射現(xiàn)象不明顯，導(dǎo)致信號(hào)覆蓋面變窄，故C正確；陽(yáng)光下的肥皂泡呈現(xiàn)彩色是因?yàn)榘l(fā)生了光的干涉現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤。]
例2　AB　[衍射實(shí)驗(yàn)證實(shí)了光具有波動(dòng)性，故A正確；圓孔變小，衍射現(xiàn)象更明顯，即衍射圖樣的范圍反而變大，故B正確；圓孔變小時(shí)，光透過的能量會(huì)變小，而中央亮斑面積會(huì)變大，所以亮度會(huì)變暗，故C錯(cuò)誤；用不同波長(zhǎng)的光做實(shí)驗(yàn)，衍射圖樣不完全相同，相同孔徑時(shí)，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，則亮斑會(huì)越大，故D錯(cuò)誤。]
例3　B　[由題圖丙可知，條紋是明暗相間不等間距的，且中央亮條紋最寬，離中央條紋越遠(yuǎn)，亮條紋的寬度越窄，所以題圖丙是光的單縫衍射圖樣，故A錯(cuò)誤；由題圖乙可知，圖中條紋是明暗相間等間距的，為雙縫干涉條紋圖樣，由條紋間距公式Δy＝λ可知，增加L，其他條件不變，則題圖乙中相鄰暗條紋的中心間距將增大，故B正確；改用波長(zhǎng)更短的光照射，其他條件不變，由條紋間距公式Δy＝λ可知，題圖乙中相鄰暗條紋的中心間距將減小，故C錯(cuò)誤；照射兩條狹縫時(shí)，若光從狹縫S1、S2到屏上P點(diǎn)的路程差為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，P點(diǎn)處為相互減弱的點(diǎn)，P點(diǎn)處一定是暗條紋，故D錯(cuò)誤。]
例4　AD　[當(dāng)做單縫實(shí)驗(yàn)時(shí)，中間是亮條紋，往兩側(cè)條紋亮度逐漸降低，且亮條紋的寬度不等，所以其光強(qiáng)分布圖如題圖乙所示，A正確，B錯(cuò)誤；當(dāng)做雙縫實(shí)驗(yàn)時(shí)，在屏上呈現(xiàn)的是寬度相等、亮度相同的亮條紋，所以其光強(qiáng)分布如題圖丙所示，C錯(cuò)誤，D正確。]
例5　C　[LED中發(fā)出的光是自然光，包含著垂直于傳播方向上沿一切方向的振動(dòng)的光，無(wú)法通過偏振片只濾過藍(lán)光，故A錯(cuò)誤；把鏡片制作得很薄，藍(lán)光也可以從鏡片中透射，且鏡片尺寸遠(yuǎn)大于藍(lán)光波長(zhǎng)，幾乎不會(huì)發(fā)生衍射現(xiàn)象，故B錯(cuò)誤；在鏡片上涂一層特定厚度的膜，使藍(lán)光在膜的前表面和鏡片前表面的反射光發(fā)生干涉增強(qiáng)，透射光減弱，即可以過濾藍(lán)光，故C正確；用折射率較大的材料做鏡片，藍(lán)光在從鏡片內(nèi)射入空氣時(shí)不可能滿足在各點(diǎn)的入射角都大于臨界角，無(wú)法利用光的全反射將藍(lán)光過濾，故D錯(cuò)誤。]
例6　B　[激光屬于電磁波，能發(fā)生衍射現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；由于激光是相干光，所以它能像無(wú)線電波那樣被調(diào)制，用來傳遞信息，故B正確；用激光攔截導(dǎo)彈，摧毀衛(wèi)星，是因?yàn)榧す夥较蛐院谩⒛芰扛撸蔆錯(cuò)誤；激光能發(fā)生折射，能利用激光測(cè)量地面到月球表面的距離，是因?yàn)榧す馄叫卸群茫蔇錯(cuò)誤。](共18張PPT)
DIWUZHANG
第5章
章末素養(yǎng)提升
再現(xiàn)
素養(yǎng)知識(shí)
物理觀念 光的幾種現(xiàn)象 光的干涉：
(1)雙縫干涉
①條件：兩列 、 、 的光；
②條紋間距：Δy＝____；
③干涉圖樣：?jiǎn)紊馐敲靼迪嚅g、間隔 的條紋。
(2)薄膜干涉
頻率相同
相位差恒定
振動(dòng)方向相同
均勻
接近
不均勻
橫
相干性好
平行度好
亮度高
物理觀念 光的幾種現(xiàn)象 光的衍射：
(1)發(fā)生明顯衍射的條件：障礙物或狹縫的尺寸 光的波長(zhǎng)；
(2)衍射圖樣：?jiǎn)紊馐敲靼迪嚅g、間隔 的條紋；
(3)實(shí)例：?jiǎn)慰p衍射、圓孔衍射、泊松亮斑。
光的偏振：
(1)偏振光與自然光的區(qū)別；
(2)偏振現(xiàn)象說明光是 波。
激光：
(1)特點(diǎn)： 、 、 ；
(2)應(yīng)用：光纖通信、激光測(cè)距、激光雷達(dá)、醫(yī)療、全息照相等。
科學(xué)思維 光的本性認(rèn)識(shí) 能將光的干涉、衍射和偏振等與光波模型聯(lián)系起來；能分析與光的干涉、衍射和偏振相關(guān)的光的波動(dòng)性問題；能用與光的干涉、衍射和偏振相關(guān)的證據(jù)解釋生活中光的波動(dòng)性問題。
科學(xué)探究 能完成“用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測(cè)光的波長(zhǎng)”等物理實(shí)驗(yàn)。能分析相關(guān)事實(shí)，提出并準(zhǔn)確表述在實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的物理問題；能在他人幫助下制訂實(shí)驗(yàn)方案，會(huì)解釋實(shí)驗(yàn)原理，能用雙縫干涉儀等相關(guān)器材收集數(shù)據(jù)；能分析數(shù)據(jù)、雙縫干涉條紋等信息，測(cè)得光的波長(zhǎng)；能撰寫規(guī)范的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，在報(bào)告中能呈現(xiàn)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)表格、數(shù)據(jù)分析過程及實(shí)驗(yàn)結(jié)論，能有效陳述并討論交流實(shí)驗(yàn)過程中的問題。
科學(xué)態(tài)度與 責(zé)任 1.通過偏振現(xiàn)象的應(yīng)用，能體會(huì)物理技術(shù)應(yīng)用對(duì)人類生活與社會(huì)發(fā)展的影響；有學(xué)習(xí)物理、服務(wù)社會(huì)的志趣；能為科學(xué)家在光纖方面的偉大成果而感到自豪。
2.通過雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，能體會(huì)物理實(shí)驗(yàn)器材的創(chuàng)新對(duì)科學(xué)測(cè)量的推進(jìn)作用；有學(xué)習(xí)物理的內(nèi)在動(dòng)機(jī)與熱情，能感受物理學(xué)之美；能認(rèn)識(shí)科學(xué)普及的重要性，能在科學(xué)普及活動(dòng)中發(fā)揮積極的作用。
　(2023·昆明市高二月考)下列說法正確的是
例1
提能
綜合訓(xùn)練
√
鏡片上涂上增透膜以消除反射光，增透膜利用的是光的干涉現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；
電影院使用的3D眼鏡利用的是光的偏振原理，故B錯(cuò)誤；
5G通信技術(shù)采用頻率更高的電磁波以獲得更高的信息傳送量，但其波長(zhǎng)較短衍射現(xiàn)象不明顯，導(dǎo)致信號(hào)覆蓋面變窄，故C正確；
陽(yáng)光下的肥皂泡呈現(xiàn)彩色是因?yàn)榘l(fā)生了光的干涉現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤。
　(多選)用如圖甲所示裝置做圓孔衍射實(shí)驗(yàn)，在屏上得到的衍射圖樣如圖乙所示，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)光繞過孔的邊緣，傳播到了相當(dāng)大的范圍。下列說法中正確的是
A.這個(gè)實(shí)驗(yàn)用事實(shí)證明了光具有波動(dòng)性
B.圓孔變小，衍射圖樣的范圍反而變大
C.圓孔變小，中央亮斑的亮度反而變大
D.不同波長(zhǎng)的光對(duì)應(yīng)衍射圖樣完全相同
例2
√
√
衍射實(shí)驗(yàn)證實(shí)了光具有波動(dòng)性，故A正確；
圓孔變小，衍射現(xiàn)象更明顯，即衍射圖樣
的范圍反而變大，故B正確；
圓孔變小時(shí)，光透過的能量會(huì)變小，而中央亮斑面積會(huì)變大，所以亮度會(huì)變暗，故C錯(cuò)誤；
用不同波長(zhǎng)的光做實(shí)驗(yàn)，衍射圖樣不完全相同，相同孔徑時(shí)，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，則亮斑會(huì)越大，故D錯(cuò)誤。
　(2023·菏澤市高二期末)某同學(xué)采用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究光的干涉與衍射現(xiàn)象，狹縫S1、S2的寬度d可調(diào)，狹縫到屏的距離為L(zhǎng)。同一單色光垂直照射狹縫，實(shí)驗(yàn)中分別在屏上得到了圖乙、圖丙所示圖樣。下列描述正確的是
A.圖丙是照射兩條狹縫時(shí)獲得的圖樣
B.增加距離L，其他條件不變，圖乙中相鄰暗條紋的中心間距增大
C.改用波長(zhǎng)更短的光照射，其他條件不變，
圖乙中相鄰暗條紋的中心間距增大
D.若光從狹縫S1、S2到屏上P點(diǎn)的路程差為
半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，P點(diǎn)處一定是亮條紋
例3
√
由題圖丙可知，條紋是明暗相間不等
間距的，且中央亮條紋最寬，離中央
條紋越遠(yuǎn)，亮條紋的寬度越窄，所以題圖丙是光的單縫衍射圖樣，故A錯(cuò)誤；
照射兩條狹縫時(shí)，若光從狹縫S1、S2到屏上P點(diǎn)的路程差為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，P點(diǎn)處為相互減弱的點(diǎn)，P點(diǎn)處一定是暗條紋，故D錯(cuò)誤。
　(多選)如圖甲所示，用激光做單縫衍射實(shí)驗(yàn)和雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，比普通光源效果更好，圖像更清晰。如果將感光元件置于光屏上，則不僅能在光屏上看到彩色條紋，還能通過感光元件中的信號(hào)轉(zhuǎn)換，在電腦上看到光強(qiáng)的分布情況。下列說法正確的是
A.當(dāng)做單縫實(shí)驗(yàn)時(shí)，光強(qiáng)分布如圖乙所示
B.當(dāng)做單縫實(shí)驗(yàn)時(shí)，光強(qiáng)分布如圖丙所示
C.當(dāng)做雙縫實(shí)驗(yàn)時(shí)，光強(qiáng)分布如圖乙所示
D.當(dāng)做雙縫實(shí)驗(yàn)時(shí)，光強(qiáng)分布如圖丙所示
例4
√
√
當(dāng)做單縫實(shí)驗(yàn)時(shí)，中間是亮條紋，往兩側(cè)條紋亮度逐漸降低，且亮條紋的寬度不等，所以其光強(qiáng)分布圖如題圖乙所示，A正確，B錯(cuò)誤；
當(dāng)做雙縫實(shí)驗(yàn)時(shí)，在屏上呈現(xiàn)的是寬度相等、亮度相同的亮條紋，所以其光強(qiáng)分布如題圖丙所示，C錯(cuò)誤，D正確。
科學(xué)家早在1966年就研究發(fā)現(xiàn)藍(lán)光可引起視網(wǎng)膜細(xì)胞的損傷，其中波長(zhǎng)400～450納米的藍(lán)光對(duì)視網(wǎng)膜危害程度最大，生活中的電視、電腦、手機(jī)等各類LED發(fā)光屏為了畫面靚麗卻往往會(huì)提升藍(lán)光強(qiáng)度。如圖所示，人們可用防藍(lán)光眼鏡減小藍(lán)光對(duì)眼睛的損害，關(guān)于防藍(lán)光鏡片制作的原理可能正確的是
A.用偏振片作為鏡片，利用光的偏振將藍(lán)光過濾
B.把鏡片制作得很薄，利用光的衍射將藍(lán)光過濾
C.在鏡片上涂一層膜，利用光的干涉將藍(lán)光過濾
D.用折射率較大的材料做鏡片，利用光的全反射將藍(lán)光過濾
例5
√
LED中發(fā)出的光是自然光，包含著垂直于傳播方
向上沿一切方向的振動(dòng)的光，無(wú)法通過偏振片只
濾過藍(lán)光，故A錯(cuò)誤；
把鏡片制作得很薄，藍(lán)光也可以從鏡片中透射，且鏡片尺寸遠(yuǎn)大于藍(lán)光波長(zhǎng)，幾乎不會(huì)發(fā)生衍射現(xiàn)象，故B錯(cuò)誤；
在鏡片上涂一層特定厚度的膜，使藍(lán)光在膜的前表面和鏡片前表面的反射光發(fā)生干涉增強(qiáng)，透射光減弱，即可以過濾藍(lán)光，故C正確；
用折射率較大的材料做鏡片，藍(lán)光在從鏡片內(nèi)射入空氣時(shí)不可能滿足在各點(diǎn)的入射角都大于臨界角，無(wú)法利用光的全反射將藍(lán)光過濾，故D錯(cuò)誤。
　激光被譽(yù)為“神奇的光”，關(guān)于激光的應(yīng)用，下列說法中正確的是
A.由于激光的方向性好，所以不能發(fā)生衍射現(xiàn)象
B.由于激光是相干光，所以它能像無(wú)線電波那樣被調(diào)制，用來傳遞信息
C.用激光攔截導(dǎo)彈，摧毀衛(wèi)星，是因?yàn)榧す庠诖髿庵袀鞑ゲ皇艽髿獾挠绊?br/>D.能利用激光測(cè)量地面到月球表面的距離，是因?yàn)榧す馔ㄟ^地球大氣不
會(huì)發(fā)生折射
例6
√
激光屬于電磁波，能發(fā)生衍射現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；
由于激光是相干光，所以它能像無(wú)線電波那樣被調(diào)制，用來傳遞信息，故B正確；
用激光攔截導(dǎo)彈，摧毀衛(wèi)星，是因?yàn)榧す夥较蛐院谩⒛芰扛撸蔆錯(cuò)誤；
激光能發(fā)生折射，能利用激光測(cè)量地面到月球表面的距離，是因?yàn)榧す馄叫卸群茫蔇錯(cuò)誤。

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