第4章 4.4 光的偏振与立体电影

(建议用时：45分钟)

[学业达标]

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

E.衍射现象说明光是一种横波

【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，

1.对衍射现象的定性分析，正确的是( )

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尺寸小得多的情况下，光才被看作是沿直线传播的，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.一切波都可以发生衍射现象，选项E错

2.关于自然光和偏振光，以下说法正确的是( )

A.自然光包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，但是沿各个方向振动的光

【答案】 ABC

误.

C.自然光透过一个偏振片后就成为偏振光，偏振光经过一个偏振片后又还原为自然光

D.太阳、电灯等普通光源发出的光都是自然光

E.只有横波才会发生偏振现象

【解析】 自然光沿各振动方向的光波的强度相同，A错误；偏振光在垂直于传播方

B.偏振光是垂直于传播方向上，只沿着某一特定方向振动的光

波的强度可以不同

向上，只沿某一特定方向振动，B正确；自然光透过偏振片后成为偏振光，偏振光透过偏振片后不能还原为自然光，C错误；太阳、电灯等普通光源发出的是自然光，D正确；由偏

【解析】 发生明显衍射的条件是障碍物、缝、孔的尺寸与光的波长差不多或更小.

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E.用红光做实验时未观察到明显的衍射现象，现用绿光替代红光做实验

3.下列情况中能产生明显衍射现象的是( )

A.光的波长比孔或障碍物的尺寸大得多 B.光的波长与孔或障碍物的尺寸可相比 C.光的波长等于孔或障碍物的尺寸大小 D.光的波长比孔或障碍物的尺寸小得多

振原理知，E正确. 【答案】 BDE

【答案】 ABC

4.如图4-3-5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( )

【导学号：38910052】

图4-3-5

C.以SP为轴将B转过180°后，在P处将看到光亮 D.以SP为轴将B转过90°后，在P处将看到光亮 E.以SP为轴将A转过90°后，在P处将看到光亮

【解析】 该题考查了对自然光、偏振光的特点的认识.自然光沿各个方向的振动是均匀分布的，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.自然光通过偏振片A后，变为偏振光，则B对.设通过A的光沿竖直方向振动，当偏振片B只能通过沿水平方向振动的偏振光时，则P点无光亮.将B转过180°后，P处仍无光亮，即C错.若将B转过90°，则该偏振片将变为能通过竖直方向上振动的

A.图中a光为偏振光 B.图中b光为偏振光

光的偏振片，则偏振光能通过B，即在P处有光亮，D对.同理可知E对.

【答案】 BDE

5.夜晚，汽车前灯发出的强光将迎面驶来的汽车司机照得睁不开眼睛，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；同时汽车前窗玻璃也采用偏振玻璃，其透振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，如下措施中不可

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° E.前窗玻璃和车灯玻璃的透振方向都是斜向左上45°

【解析】 若前窗玻璃的透振方向竖直、车灯玻璃的透振方向水平，从车灯发出的照

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

行的是( )

射到物体上反射的光将不能透过前窗玻璃，司机面前将是一片漆黑，所以A错；若前窗玻璃与车灯玻璃的透振方向均竖直，则对面车灯的光仍能照得司机睁不开眼睛，B错；若前

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窗玻璃的透振方向斜向右上45°，车灯玻璃的透振方向斜向左上45°，则车灯发出的光经

物体反射后无法透振进本车车窗内，却可以透振进对面车窗内，C错.D、E是可行的.

【答案】 ABC

6.关于波动，下列说法正确的是( )

A.各种波均会发生偏振现象

B.用白光做单缝衍射与双缝干涉实验，均可看到彩色条纹 C.声波传播过程中，介质中质点的运动速度等于声波的传播速度 D.已知地震波的纵波波速大于横波波速，此性质可用于横波的预警

E.各种波均会发生干涉和衍射现象

【解析】 只有横波才有偏振现象，A错；白光是复色光，其中各单色光的波长不同，导致条纹间距不同，B正确；波的传播过程中，介质中质点的运动速度是变化的，而波的传播速度在同一均匀介质中是匀速的，且波的传播是指振动形式的传播，C错；因为地震波的纵波波速大于横波波速，所以两波传到同一地点有时间差，可用于横波的预警，D

正确；干涉和衍射都是波特有的现象，E对.

【答案】 BDE

的________.

7.点光源照在一个剃须刀片上，在屏上形成了它的影子，其边缘较为模糊，原因是光

【解析】 在刀片边缘有部分光绕过障碍物进入到阴影中去，从而看到影子的边缘模

糊，光绕过障碍物偏离直线传播是光的衍射.

【答案】 衍射

他在屏上看到什么现象？

8.在学习了光的衍射现象后，徐飞回家后自己设置了一个小实验.在—个发光的小电珠和光屏之间放一个圆孔大小可以调节的圆形孔屏，在圆孔从较大调至完全闭合的过程中，

【解析】 在圆孔由大到小调节过程中，当孔较大时，光沿直线传播，在屏上得到圆形亮斑；当孔的直径减小到与光波的波长相近时，产生明显的衍射现象，屏上将出现明暗

相间的亮环，当孔继续减小到完全闭合时，没有光到达屏上，屏上完全黑暗. 【答案】 先是圆形亮区，再是明暗相间的圆形亮环，最后完全黑暗

[能力提升]

9.某同学以线状白炽灯为光源，利用游标卡尺两脚间形成的狭缝观察光的衍射现象

后，总结出以下几点，你认为正确的是( )

【导学号：38910053】

A.若狭缝与灯泡平行，衍射条纹与狭缝平行 B.若狭缝与灯泡垂直，衍射条纹与狭缝垂直 C.衍射条纹的疏密程度与狭缝的宽度有关

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D.衍射条纹的间距与光的波长有关 E.波长越小，衍射条纹间距越大

【解析】 若狭缝与线状白炽灯平行，衍射条纹与狭缝平行则现象明显；衍射条纹的疏密程度与缝宽有关，缝宽越小，条纹越疏；条纹间距与波长有关，波长越长，间距越大.

【答案】 ACD

10.奶粉的碳水化合物(糖)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，就能确定被测样品中的含糖量.如图4-3-6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( )

【导学号：38910054】

图4-3-6

D.将偏振片B转动一个角度，使得O处光强度最大，偏振片B转过的最小角度等于α E.将偏振片A转动一个角度，使得O处光强度最大，偏振片A转过的最小角度等于α【解析】 自然光通过偏振片后得到垂直于光的传播方向与偏振片的透振方向平行的偏振光，该偏振光经被测样品后，其偏振方向发生了偏转，即相对于光的传播方向向左或向右旋转一个角度α，到达B的光的偏振方向与B的透振方向不完全一致，故O处光的强度会明显减弱，故A正确，B、C错误；若将A或B转动一个最小角度，使得O处光的强度

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.到达O处光的强度会明显增强

仍为最大，说明它们转过的角度等于α，故D、E都正确.

【答案】 ADE

11.分析以下现象产生的原因：

(1)隔着帐幔看远处的灯，见到灯周围有彩色的光芒.

(2)光线照在花布上，可以看见花布上的图样.

【解析】 (1)远处灯发出的光经过帐幔的缝隙，发生衍射现象，因此可见到灯周围有彩色的光芒. (2)光线照在花布上看见花布的图样，是由于光的反射与吸收的结果.花布是由各种颜色的花纹组成的，当白光照在花布上时，红色花纹反射红色光，吸收其他颜色的光，这样我们在该位置只看到红色，同理可以看到各种花纹反射的各种颜色的光，这样就

可以看到花布的图样.

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12.如图4-3-7所示，杨氏双缝实验中，下述情况能否看到干涉条纹？简单说明理由.

【答案】 见解析.

图4-3-7

(2)在(1)情况下，再加P、P，P与P透振方向垂直.

1

2

1

2

(1)在单色自然光源S后加一偏振片P.

【解析】 (1)能.到达S1、S2的光是从同一偏振光分解出来的，它们满足相干条件，能看到干涉条纹，且由于偏振片很薄，对路程差的影响可忽略，干涉条纹的位置与间距和没有P时基本一致，只是强度由于偏振片的吸收作用而减弱.(2)不能.由于从P1、P2射出的

光振动方向相互垂直，不满足干涉条件，故光屏E被均匀照亮，但无干涉现象.

【答案】 见解析.

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