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4.5-4.6光的衍射和光的偏振 激光
（1）了解光的衍射概念及产生明显衍射现象的条件。
（2）知道衍射、衍射光栅在生产生活以及科学技术中的应用，了解科学、技术和社会的关系。
（3）通过光的衍射的学习，对光的直线传播现象提出质疑，会从不同角度思考物理问题。
（4）通过观察光的偏振现象，知道光是横波。
（5）知道偏振光和自然光的区别，能运用偏振知识解释生活中的一些常见光学现象。
（6）了解激光的特性，能举例说明激光技术在生产生活中的应用。
我们知道，波能够绕过障碍物发生衍射。例如，声音能够绕过障碍物传播。
既然光也是一种波，为什么在日常生活中我们观察不到光的衍射，而且常常说“光沿直线传播”呢？
考点一、光的衍射
1．用单色平行光照射狭缝，当缝很窄时，光没有沿直线传播，它绕过了缝的边缘，传播到了相当宽的地方．这就是光的衍射现象．
2．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，出现明暗相间的条纹．
3．发生明显衍射现象的条件：在障碍物的尺寸可以跟光的波长相比，甚至比光的波长还小的时候，衍射现象十分明显．
考点二、衍射光栅
1．构成：由许多等宽的狭缝等距离地排列起来形成的光学元件．
2．增加狭缝的个数，衍射条纹的宽度变窄，亮度增加．
3．种类：透射光栅和反射光栅．
（2023秋 苏州期末）关于下列四个场景的说法中，正确的是（ ）
A．图甲中是光的全反射现象
B．图乙中是光的干涉现象
C．图丙中是光的衍射现象
D．图丁中是光的折射现象
（2024春 朝阳区校级期中）两束光线分别照射到同一双缝干涉装置，得到的干涉图样如图所示，则（ ）
A．甲图照射光的频率较低
B．乙图照射光的波长较长
C．通过同一单缝，甲图照射光衍射现象更明显
D．在同一玻璃中，甲图照射光传播速度大
（2024 南京模拟）如图所示，挡板上安装有宽度可调的一条狭缝，缝后放一个光屏。用单色平行光照射狭缝，狭缝宽度从0.8mm调整为0.4mm，光屏上可能呈现（ ）
A．图样①变化为图样② B．图样②变化为图样①
C．图样③变化为图样④ D．图样④变化为图样③
（多选）（2024 吉林一模）波长不同的a、b两束单色平行光，分别照射到同一双缝干涉装置上，在屏上得到干涉条纹如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．在真空中，a光的波长比b光的长
B．在真空中，a光的传播速度比b光的小
C．若只减小双缝到屏的距离，两光产生的条纹间距均变小
D．两光分别照射同一单缝衍射装置，若只减小缝宽，中央亮纹宽度均变小
（多选）（2024春 闽侯县期末）某实验小组在光的传播方向上分别放置单缝、双缝、小圆孔和小圆板后，得到如下四幅图样，下列有关说法正确的是（ ）
A．甲是单缝衍射图样
B．乙是双缝干涉图样
C．丙是小圆孔衍射图样
D．丁是小圆板“泊松亮斑”衍射图样
考点三、偏振
在观看立体电影时，观众要戴上特制的眼镜，如果不戴这副眼镜，银幕上的图像就模糊不清了。这是为什么？
1．偏振现象：不同的横波，即使传播方向相同，振动方向也可能不同，这种现象称为“偏振现象”，横波的振动方向称为“偏振方向”．
2．光的偏振
(1)偏振片
由特定的材料制成，每个偏振片都有一个特定的方向，只有沿着这个方向振动的光波才能顺利通过偏振片，这个方向叫作“透振方向”．
(2)自然光和偏振光
①自然光：太阳、日光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：在垂直于传播方向的平面上，沿着某个特定的方向振动，这种光叫作偏振光．
(3)光的偏振现象说明光是一种横波．
考点四、激光的特点及其应用
特点 应用
相干性强：激光具有频率相同、相位差恒定、偏振方向一致的特点，是人工产生的相干光，具有高度的相干性 光纤通信
平行度好：激光的平行度非常好，传播很远的距离后仍能保持一定的强度 激光测距，为枪械、火炮、导弹等武器提供目标指引
亮度高：它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量 用激光束切割、焊接，医学上可以用激光做“光刀”，激发核聚变等
（2024春 番禺区期末）如图所示，光屏M、N和偏振片P、Q平行共轴，其中P固定、Q可绕轴转动。开始时Q与P偏振方向一致。太阳光沿轴线通过光屏M上的小孔射入，Q绕轴线缓慢旋转180°的过程中，透过偏振片到达光屏N上光的强度（ ）
A．始终变强 B．先变强后变弱
C．始终变弱 D．先变弱后变强
（2024春 天津期末）下列说法正确的是（ ）
A．交警通过发射超声波测量车速可以利用波的多普勒效应
B．紫外线的穿透本领较强，医疗方面可以杀菌消毒还可以透视
C．拍摄玻璃橱窗内的物品时，可在镜头前加偏振片来加强橱窗玻璃表面的反射光
D．观看立体电影时，所带的眼镜是利用光的衍射原理
（2024春 大通县期末）对下列四个有关光的实验示意图，分析正确的是（ ）
A．图甲表明a光在玻璃球中的传播速度比b光在玻璃球中的传播速度小
B．图乙中，若只减小屏到挡板的距离L，则相邻亮条纹中心间距离将增大
C．图丙中，若得到如图所示明暗相间条纹说明被检测工件表面不平整
D．图丁中，若只旋转M或N一个偏振片，光屏P上的光斑亮度不发生变化
（2024春 晋中期末）下列选项正确的是（ ）
A．可利用激光亮度高的特点来进行精确测距
B．激光与自然光相比，自然光更容易发生干涉现象
C．观看立体电影时，观众戴的眼镜是一对透振方向互相平行的偏振片
D．通过转动加装在相机镜头前的偏振滤光片，可使照片中水下和玻璃后的景象清晰
（2024 江宁区校级模拟）抽制高强度纤维细丝时可用激光监控其粗细，如图所示，观察激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（ ）
A．这里应用的是光的干涉现象
B．这里应用的是光的偏振现象
C．如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细
D．用蓝色激光比红色激光得到的条纹更宽
1．单缝衍射
(1)单色光通过狭缝时，在屏幕上出现明暗相间的条纹，中央条纹最宽最亮，两侧的亮条纹逐渐变暗变窄；白光通过狭缝时，在屏上出现彩色条纹，中央为白色条纹．
(2)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．
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．
(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，且越靠外，圆形亮条纹的亮度越弱，宽度越小．
(2)圆孔越小，中央亮斑的直径越大，同时亮度越弱．
3．圆板衍射(泊松亮斑)
(1)若在单色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．衍射图样如图所示．
(2)中央是亮斑，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．
二、单缝衍射与双缝干涉的比较
1．不同点
(1)产生条件
(2)图样
2．相同点
(1)都有明暗相间的条纹，条纹都是光波叠加时加强或减弱的结果．
(2)都是波特有的现象，表明光是一种波．
（2024 镇海区校级模拟）生产芯片的工具是紫外光刻机，目前有DUV和EUV两种。DUV光刻机使用的是深紫外线，其波长为193nm。EUV光刻机使用的是极紫外线，其波长是13.5nm。下列说法正确的是（ ）
A．深紫外线光子的能量大于极紫外线光子的能量
B．在水中深紫外线的传播速度大于极紫外线的传播速
C．利用同一装置进行双缝干涉实验时极紫外线的条纹间距较大
D．极紫外线比深紫外线更容易发生衍射
（2024 邗江区模拟）用一束红色激光照射单缝，光屏上出现的现象如图所示，下列操作可使中央亮条纹变宽的是（ ）
A．增大激光束的宽度 B．减小单缝的宽度
C．减小屏到单缝的距离 D．改用绿色激光照射
（2024春 道里区校级期末）如图所示的透明容器中装满某种透明液体，液体中有一圆形气泡，一细光束垂直左侧壁射入容器，该细光束在气泡中分成两束色光M、N。下列说法正确的是（ ）
A．M在液体中的传播速度较小
B．M在真空中的波长较长
C．两种色光通过同一双缝干涉装置，N的条纹间距较宽
D．两种色光通过同一小孔，N的衍射现象更明显
（2024 广东三模）如图甲所示，自行车后尾灯本身并不发光，但夜晚在灯光的照射下会显得特别明亮，研究发现尾灯内部是由折射率较大的实心透明材料制成，结构如图乙所示，当光由实心材料右侧面垂直入射时，自行车尾灯看起来特别明亮的原因是（ ）
A．光的折射 B．光的全反射
C．光的干涉 D．光的衍射
（2024春 海淀区期末）关于光现象，下列说法正确的是（ ）
A．为了增加光的透射，通常在摄像机的镜头表面镀一层特定厚度的薄膜，这是利用了光的干涉
B．光照射到不透明圆盘后，在圆盘阴影中心出现一个亮斑，这是光的偏振现象
C．在观看立体电影时，观众要戴上特制的眼镜，银幕上的图像才清晰，这副眼镜利用了光的全反射
D．用光导纤维传输载有声音、图像以及各种数字信号的信息，这是利用了光的衍射
（2024春 罗湖区校级期中）某同学在学习光学时，对神奇的光现象产生了兴趣，但对光现象的理解有一项是错误的，请帮他指出（ ）
A．可以利用X射线衍射探测晶体的结构
B．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加增透膜
C．光纤通信及医用纤维式内窥镜都利用了光的全反射原理
D．在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是光的干涉现象
（2024 河北区二模）下列说法正确的是（ ）
A．真空中红光的传播速度比紫光的大
B．在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象
C．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象
D．电视机遥控器是利用发出紫外线脉冲信号来变换频道的
（2024 天津模拟）太赫兹通信作为实现6G（第六代通信技术）愿景的关键技术，已得到全球通信业认可。2023年4月，我国成功完成了太赫兹轨道角动量的实时无线传输通信实验，实现重大技术突破，为6G通信技术的发展提供了重要保障和支撑。该实验通信频率为1.1×105MHz，远远超出5G（第五代通信技术）信号频率。关于该实验信号与5G信号下列说法正确的是（ ）
A．该实验信号和5G信号都属于电磁波，且都可能是纵波
B．该实验信号和5G信号都一定具有偏振现象
C．该实验信号相比5G信号光子能量更小
D．该实验信号相比5G信号在真空中的传播速度更小
（2024 佛山二模）光学技术作为一门高精密度的学科，应用在各个领域。下列关于光学现象的说法，正确的是（ ）
A．如图甲使光信号在光导纤维中发生全反射，内芯的折射率小于外套的折射率
B．观看3D电影时需要佩戴特殊的眼镜，此过程利用了光的偏振现象，光是横波
C．让激光束通过一个狭缝，可能观察到光屏上出现丙图且波长越大，条纹间距越大
D．在丁图中激光束沿液流传播，若改用折射率更小的液体，则实验现象更明显
（2023秋 江西期末）关于光的偏振、干涉与衍射、激光，下列说法正确的是（ ）
A．偏振是纵波特有的现象，光的偏振现象说明光是纵波
B．在双缝干涉现象里，亮条纹和暗条纹的宽度是不等的
C．自然界中某些天然物体也可以发出激光，激光不能发生衍射现象
D．泊松亮斑是衍射现象，用白光照射单缝时将得到彩色条纹
（多选）（2024 河西区三模）如图所示，关于光现象下列说法不正确的是（ ）
A．图甲是双缝干涉示意图，若只增大挡板上两个狭缝S1、S2间的距离d，两相邻亮条纹间距离Δx将增大
B．图乙是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的
C．图丙中的P、Q是偏振片，当P固定不动，缓慢转动Q时，光屏上的光亮度将一明一暗交替变化，此现象表明光波是横波
D．图丁中央存在一个亮斑，是光线通过一个不透光的圆盘得到的衍射图样中小学教育资源及组卷应用平台
4.5-4.6光的衍射和光的偏振 激光
（1）了解光的衍射概念及产生明显衍射现象的条件。
（2）知道衍射、衍射光栅在生产生活以及科学技术中的应用，了解科学、技术和社会的关系。
（3）通过光的衍射的学习，对光的直线传播现象提出质疑，会从不同角度思考物理问题。
（4）通过观察光的偏振现象，知道光是横波。
（5）知道偏振光和自然光的区别，能运用偏振知识解释生活中的一些常见光学现象。
（6）了解激光的特性，能举例说明激光技术在生产生活中的应用。
我们知道，波能够绕过障碍物发生衍射。例如，声音能够绕过障碍物传播。
既然光也是一种波，为什么在日常生活中我们观察不到光的衍射，而且常常说“光沿直线传播”呢？
考点一、光的衍射
1．用单色平行光照射狭缝，当缝很窄时，光没有沿直线传播，它绕过了缝的边缘，传播到了相当宽的地方．这就是光的衍射现象．
2．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，出现明暗相间的条纹．
3．发生明显衍射现象的条件：在障碍物的尺寸可以跟光的波长相比，甚至比光的波长还小的时候，衍射现象十分明显．
考点二、衍射光栅
1．构成：由许多等宽的狭缝等距离地排列起来形成的光学元件．
2．增加狭缝的个数，衍射条纹的宽度变窄，亮度增加．
3．种类：透射光栅和反射光栅．
（2023秋 苏州期末）关于下列四个场景的说法中，正确的是（ ）
A．图甲中是光的全反射现象
B．图乙中是光的干涉现象
C．图丙中是光的衍射现象
D．图丁中是光的折射现象
【解答】解：A、图甲中，泊松亮斑是光的衍射现象，故A错误；
B、阳光下肥皂泡上出现的彩色条纹是光的干涉现象，故B正确；
C、图丙中，彩虹是光的折射现象，故C错误；
D、图丁中，立体电影是光的偏振现象，故D错误。
故选：B。
（2024春 朝阳区校级期中）两束光线分别照射到同一双缝干涉装置，得到的干涉图样如图所示，则（ ）
A．甲图照射光的频率较低
B．乙图照射光的波长较长
C．通过同一单缝，甲图照射光衍射现象更明显
D．在同一玻璃中，甲图照射光传播速度大
【解答】解：AB．根据双缝干涉条纹间距公式
可知，用同一双缝干涉装置进行实验，条纹间距越大的波长越长，由干涉图样可知，乙光比甲光的波长长，根据c＝λf可知，乙光比甲光的频率低，故A错误，B正确；
C．由于乙光比甲光的波长长，通过同一单缝，乙光衍射现象更明显，故C错误；
D．由于乙光频率小，在玻璃中的折射率也小，根据
可知，折射率越小，波速越大，所以乙光传播速度大，故D错误。
故选：B。
（2024 南京模拟）如图所示，挡板上安装有宽度可调的一条狭缝，缝后放一个光屏。用单色平行光照射狭缝，狭缝宽度从0.8mm调整为0.4mm，光屏上可能呈现（ ）
A．图样①变化为图样② B．图样②变化为图样①
C．图样③变化为图样④ D．图样④变化为图样③
【解答】解：AB．挡板上安装有宽度可调的一条狭缝，图样应该为衍射图样，①和②为双缝干涉实验的图样，不符合题意，故AB错误；
CD．图样③和④为衍射图样；用单色平行光照射狭缝，当缝调到很窄时，尽管亮条纹的亮度有所降低，但是宽度反而增大了，故可能呈现图样④变化为图样③，故C错误，D正确。
故选：D。
（多选）（2024 吉林一模）波长不同的a、b两束单色平行光，分别照射到同一双缝干涉装置上，在屏上得到干涉条纹如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．在真空中，a光的波长比b光的长
B．在真空中，a光的传播速度比b光的小
C．若只减小双缝到屏的距离，两光产生的条纹间距均变小
D．两光分别照射同一单缝衍射装置，若只减小缝宽，中央亮纹宽度均变小
【解答】解：AB、a光对应的条纹间距大于b光对应的条纹间距，根据可知在真空中，a光的波长比b光的长；在真空中，a光的传播速度与b光的传播速度相等，均为c，故A正确，B错误；
C、根据，若只减小双缝到屏的距离，两光产生的条纹间距均变小，故C正确；
D、两光分别照射同一单缝衍射装置，若只减小缝宽，中央亮纹宽度均变大，故D错误。
故选：AC。
（多选）（2024春 闽侯县期末）某实验小组在光的传播方向上分别放置单缝、双缝、小圆孔和小圆板后，得到如下四幅图样，下列有关说法正确的是（ ）
A．甲是单缝衍射图样
B．乙是双缝干涉图样
C．丙是小圆孔衍射图样
D．丁是小圆板“泊松亮斑”衍射图样
【解答】解：AB.衍射与干涉图样的区别是：前者是中间亮条纹明且宽大，越向两侧宽度越小，后者明暗条纹宽度相等，则甲是双缝干涉图样，乙是单缝衍射图样，故AB错误；
CD，单色光照射小圆孔做衍射的实验时，中央较大的区域内是亮的，周围是明暗相间的圆环，条纹间距也不等，亮度向外逐渐变暗；而泊松亮斑的中间是一个比较小的亮点，亮度向外逐渐变亮，可知丙是小圆孔衍射图样，丁是小圆板“泊松亮斑”衍射图样，故CD正确。
故选：CD。
考点三、偏振
在观看立体电影时，观众要戴上特制的眼镜，如果不戴这副眼镜，银幕上的图像就模糊不清了。这是为什么？
1．偏振现象：不同的横波，即使传播方向相同，振动方向也可能不同，这种现象称为“偏振现象”，横波的振动方向称为“偏振方向”．
2．光的偏振
(1)偏振片
由特定的材料制成，每个偏振片都有一个特定的方向，只有沿着这个方向振动的光波才能顺利通过偏振片，这个方向叫作“透振方向”．
(2)自然光和偏振光
①自然光：太阳、日光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：在垂直于传播方向的平面上，沿着某个特定的方向振动，这种光叫作偏振光．
(3)光的偏振现象说明光是一种横波．
考点四、激光的特点及其应用
特点 应用
相干性强：激光具有频率相同、相位差恒定、偏振方向一致的特点，是人工产生的相干光，具有高度的相干性 光纤通信
平行度好：激光的平行度非常好，传播很远的距离后仍能保持一定的强度 激光测距，为枪械、火炮、导弹等武器提供目标指引
亮度高：它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量 用激光束切割、焊接，医学上可以用激光做“光刀”，激发核聚变等
（2024春 番禺区期末）如图所示，光屏M、N和偏振片P、Q平行共轴，其中P固定、Q可绕轴转动。开始时Q与P偏振方向一致。太阳光沿轴线通过光屏M上的小孔射入，Q绕轴线缓慢旋转180°的过程中，透过偏振片到达光屏N上光的强度（ ）
A．始终变强 B．先变强后变弱
C．始终变弱 D．先变弱后变强
【解答】解：太阳光沿轴线通过光屏M上的小孔照射到固定不动的偏振片P上，开始时Q与P偏振方向一致，光屏上光的亮度最亮，使偏振片Q绕轴匀速转动180°的过程中，当偏振片P与偏振片Q垂直时，光屏没有亮度，则关于光屏上光的亮度从亮到暗，再由暗到亮，故ABC错误，D正确。
故选：D。
（2024春 天津期末）下列说法正确的是（ ）
A．交警通过发射超声波测量车速可以利用波的多普勒效应
B．紫外线的穿透本领较强，医疗方面可以杀菌消毒还可以透视
C．拍摄玻璃橱窗内的物品时，可在镜头前加偏振片来加强橱窗玻璃表面的反射光
D．观看立体电影时，所带的眼镜是利用光的衍射原理
【解答】解：A、交通过发射超声波测量车速可以利用波的多普勒效应，故A正确；
B、紫外线的穿透本领较弱，医疗方面可以杀菌消毒，但是不能透视，通常用X射线透视，故B错误；
C、拍摄玻璃橱窗内的物品时，可在镜头前加偏振片来减弱橱窗玻璃表面的反射光，使照片更清晰，故C错误；
D、观看立体电影时，所带的眼镜是利用光的偏振原理，故D错误。
故选：A。
（2024春 大通县期末）对下列四个有关光的实验示意图，分析正确的是（ ）
A．图甲表明a光在玻璃球中的传播速度比b光在玻璃球中的传播速度小
B．图乙中，若只减小屏到挡板的距离L，则相邻亮条纹中心间距离将增大
C．图丙中，若得到如图所示明暗相间条纹说明被检测工件表面不平整
D．图丁中，若只旋转M或N一个偏振片，光屏P上的光斑亮度不发生变化
【解答】解：A、根据图像可知，b光偏折角度大，故b光的折射率大，根据v可知b光在玻璃球中传播速度小，故A错误；
B、根据条纹间距公式可知，只减小屏到挡板的距离L，相邻亮条纹中心间距离将减小，故B错误；
C、被检测件的上表面和样板件的下表面间的空气膜，形成一个空气劈，从空气劈上下表面反射的光线发生薄膜干涉，若得到明暗相间平行等距条纹，说明空气劈里面的空气厚度变化均匀，则说明待测工件表面平整，否则工件不平整，故C正确；
D、自然光通过M后变成偏振光，若N的偏振方向与M的偏振方向相同，光屏上光斑最亮，若N的偏振方向与M的偏振方向垂直，光屏上几乎没有亮斑，因此当M和N发生相对转动时，光屏上的光斑亮度会发生变化，故D错误。
故选：C。
（2024春 晋中期末）下列选项正确的是（ ）
A．可利用激光亮度高的特点来进行精确测距
B．激光与自然光相比，自然光更容易发生干涉现象
C．观看立体电影时，观众戴的眼镜是一对透振方向互相平行的偏振片
D．通过转动加装在相机镜头前的偏振滤光片，可使照片中水下和玻璃后的景象清晰
【解答】解：A.可利用激光平行度高的特点来进行精确测距，故A错误；
B.激光与自然光相比相干性好，更容易发生于涉现象，故B错误；
C.观看立体电影时，观众戴的眼镜是一对透振方向互相垂直的偏振片，故C错误；
D.通过转动加装在相机镜头前的偏振滤光片，减少玻璃反射光的干扰，可使照片中水下和玻璃后的景象清晰，故D正确。
故选：D。
（2024 江宁区校级模拟）抽制高强度纤维细丝时可用激光监控其粗细，如图所示，观察激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（ ）
A．这里应用的是光的干涉现象
B．这里应用的是光的偏振现象
C．如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细
D．用蓝色激光比红色激光得到的条纹更宽
【解答】解：当障碍物的尺寸与光的波长相当或小于光的波长时，会发生明显的衍射，该装置的原理是应用光的衍射，如果屏上条纹变宽，则说明衍射现象更加明显，可知纤维细丝变细了，故ABD错误，C正确。
故选：C。
1．单缝衍射
(1)单色光通过狭缝时，在屏幕上出现明暗相间的条纹，中央条纹最宽最亮，两侧的亮条纹逐渐变暗变窄；白光通过狭缝时，在屏上出现彩色条纹，中央为白色条纹．
(2)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．
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．
(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，且越靠外，圆形亮条纹的亮度越弱，宽度越小．
(2)圆孔越小，中央亮斑的直径越大，同时亮度越弱．
3．圆板衍射(泊松亮斑)
(1)若在单色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．衍射图样如图所示．
(2)中央是亮斑，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．
二、单缝衍射与双缝干涉的比较
1．不同点
(1)产生条件
(2)图样
2．相同点
(1)都有明暗相间的条纹，条纹都是光波叠加时加强或减弱的结果．
(2)都是波特有的现象，表明光是一种波．
（2024 镇海区校级模拟）生产芯片的工具是紫外光刻机，目前有DUV和EUV两种。DUV光刻机使用的是深紫外线，其波长为193nm。EUV光刻机使用的是极紫外线，其波长是13.5nm。下列说法正确的是（ ）
A．深紫外线光子的能量大于极紫外线光子的能量
B．在水中深紫外线的传播速度大于极紫外线的传播速
C．利用同一装置进行双缝干涉实验时极紫外线的条纹间距较大
D．极紫外线比深紫外线更容易发生衍射
【解答】解：A.根据E＝hν可知，频率越大，光子的能量越大，极紫外线的波长小于深紫外线的波长，所以深紫外线光子的能量小于极紫外线光子的能量，故A错误；
B.在水中深紫外线的折射率小于极紫外线的折射率，根据v可知，在水中深紫外线的传播速度大于极紫外线的传播速度，故B正确；
C.根据条纹间距公式Δx可知，波长越大，条纹间距越大，因此利用同一装置进行双缝干涉实验时极紫外线的条纹间距较小，故C错误；
D.波长越大，越容易发生明显衍射，因此极紫外线比深紫外线更不容易发生明显衍射，故D错误。
故选：B。
（2024 邗江区模拟）用一束红色激光照射单缝，光屏上出现的现象如图所示，下列操作可使中央亮条纹变宽的是（ ）
A．增大激光束的宽度 B．减小单缝的宽度
C．减小屏到单缝的距离 D．改用绿色激光照射
【解答】解：ABC、单缝衍射的条纹宽度与单缝宽度、单缝到屏的距离、光的波长有关，与激光束的宽度无关，与屏到单缝的距离无关，故AC错误，B正确；
D、绿光的波长小于红光的波长，所以改用绿光照射，会使中央亮条纹变窄，故D错误。
故选：B。
（2024春 道里区校级期末）如图所示的透明容器中装满某种透明液体，液体中有一圆形气泡，一细光束垂直左侧壁射入容器，该细光束在气泡中分成两束色光M、N。下列说法正确的是（ ）
A．M在液体中的传播速度较小
B．M在真空中的波长较长
C．两种色光通过同一双缝干涉装置，N的条纹间距较宽
D．两种色光通过同一小孔，N的衍射现象更明显
【解答】解：A、由光路图可知，色光M的折射角小，由折射定律可知色光M的折射率小，由公式v可知色光M在液体中的传播速度较大，故A错误；
B、由A选项分析可知M的频率小，又由公式c＝λf可知M的波长较长，B故正确；
C、由公式可知，两种色光通过同一双缝时，M的条纹间距较宽，故C错误；
D、波长越长，通过同一小孔时行射现象越明显，则M的衍射现象更明显，故D错误。
故选：B。
（2024 广东三模）如图甲所示，自行车后尾灯本身并不发光，但夜晚在灯光的照射下会显得特别明亮，研究发现尾灯内部是由折射率较大的实心透明材料制成，结构如图乙所示，当光由实心材料右侧面垂直入射时，自行车尾灯看起来特别明亮的原因是（ ）
A．光的折射 B．光的全反射
C．光的干涉 D．光的衍射
【解答】解：自行车的尾灯是由相互垂直的平面镜组合而成的，光在自行车后尾灯内部发生了全反射，将射来的光按照原来的方向再次反射回去，所以自行车尾灯会特别的明亮，故ACD错误，B正确。
故选：B。
（2024春 海淀区期末）关于光现象，下列说法正确的是（ ）
A．为了增加光的透射，通常在摄像机的镜头表面镀一层特定厚度的薄膜，这是利用了光的干涉
B．光照射到不透明圆盘后，在圆盘阴影中心出现一个亮斑，这是光的偏振现象
C．在观看立体电影时，观众要戴上特制的眼镜，银幕上的图像才清晰，这副眼镜利用了光的全反射
D．用光导纤维传输载有声音、图像以及各种数字信号的信息，这是利用了光的衍射
【解答】解：A.为了增加光的透射，通常在摄像机的镜头表面镀一层特定厚度的薄膜，这是薄膜干涉现象，利用了光的干涉，故A正确；
B.光照射到不透明圆盘后，在圆盘阴影中心出现一个亮斑，这是光的衍射现象，故B错误；
C.在观看立体电影时，观众要戴上特制的眼镜，银幕上的图像才清晰，这副眼镜利用了光的偏振，故C错误；
D.用光导纤维传输载有声音、图像以及各种数字信号的信息，这是利用了光的全反射，故D错误。
故选：A。
（2024春 罗湖区校级期中）某同学在学习光学时，对神奇的光现象产生了兴趣，但对光现象的理解有一项是错误的，请帮他指出（ ）
A．可以利用X射线衍射探测晶体的结构
B．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加增透膜
C．光纤通信及医用纤维式内窥镜都利用了光的全反射原理
D．在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是光的干涉现象
【解答】解：A．构成晶体的粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列，晶体的这一结构特征可以通过X射线衍射图谱反映出来，所以可以利用X射线衍射探测晶体的结构，以用来区分晶体和非晶体，故A正确；
B．拍摄玻璃橱窗内的物品时，玻璃有反光，所以往往在镜头前加一个偏振片以削弱反射光的干扰，使照片清晰，即在镜头前加偏振片，故B错误；
C．光纤通信及医用纤维式内窥镜都利用了光的全反射原理，故C正确；
D．在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是由于油膜上下两个表面反射的两束光发生干涉形成的。故D正确。
本题选择错误选项；
故选：B。
（2024 河北区二模）下列说法正确的是（ ）
A．真空中红光的传播速度比紫光的大
B．在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象
C．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象
D．电视机遥控器是利用发出紫外线脉冲信号来变换频道的
【解答】解：A、各种色光在真空中传播的速度一样大，故A错误；
B、在光导纤维束内传送图象是利用了光的全反射现象，故B正确；
C、用标准平面检查光学平面的平整程度是利用薄膜干涉现象，故C错误；
D、电视机遥控器是利用发出红外线脉冲信号来变换频道的，故D错误。
故选：B。
（2024 天津模拟）太赫兹通信作为实现6G（第六代通信技术）愿景的关键技术，已得到全球通信业认可。2023年4月，我国成功完成了太赫兹轨道角动量的实时无线传输通信实验，实现重大技术突破，为6G通信技术的发展提供了重要保障和支撑。该实验通信频率为1.1×105MHz，远远超出5G（第五代通信技术）信号频率。关于该实验信号与5G信号下列说法正确的是（ ）
A．该实验信号和5G信号都属于电磁波，且都可能是纵波
B．该实验信号和5G信号都一定具有偏振现象
C．该实验信号相比5G信号光子能量更小
D．该实验信号相比5G信号在真空中的传播速度更小
【解答】解：A、电磁波均为横波，故A错误；
B、电磁波均为横波，故该实验信号和5G信号都具有偏振现象，故B正确；
C、该实验信号相比5G信号频率更高，由E＝hν可知光子能量更高，故C错误；
D、所有的电磁波在真空中的传播速度均为光速，故D错误。
故选：B。
（2024 佛山二模）光学技术作为一门高精密度的学科，应用在各个领域。下列关于光学现象的说法，正确的是（ ）
A．如图甲使光信号在光导纤维中发生全反射，内芯的折射率小于外套的折射率
B．观看3D电影时需要佩戴特殊的眼镜，此过程利用了光的偏振现象，光是横波
C．让激光束通过一个狭缝，可能观察到光屏上出现丙图且波长越大，条纹间距越大
D．在丁图中激光束沿液流传播，若改用折射率更小的液体，则实验现象更明显
【解答】解：A、光导纤维传输信号是利用光的全反射现象，条件是光线从光密介质斜射向光疏介质，内芯的折射率大于外套的折射率，故A错误；
B、立体电影是利用了光的偏振现象，说明光是横波，故B正确；
C、等间距条纹是双缝干涉现象，波长越大，条纹间距越大，故C错误；
D、改用折射率更小的液体，全反射临界角会越大，激光在液体中发生全反射的光束减少，不利于沿液流传播，故D错误；
故选：B。
（2023秋 江西期末）关于光的偏振、干涉与衍射、激光，下列说法正确的是（ ）
A．偏振是纵波特有的现象，光的偏振现象说明光是纵波
B．在双缝干涉现象里，亮条纹和暗条纹的宽度是不等的
C．自然界中某些天然物体也可以发出激光，激光不能发生衍射现象
D．泊松亮斑是衍射现象，用白光照射单缝时将得到彩色条纹
【解答】解：A．偏振是横波特有的现象，偏振现象表明光的偏振光的振动方向与传播方向相垂直，因此光的偏振现象说明光是横波，故A错误；
B．在双缝干涉现象里，亮条纹和暗条纹的宽度是相等的，故B错误；
C．激光是用人工方法激发的一种特殊的光，激光是一种电磁波，只要是波就能发生衍射现象，故C错误；
D．泊松亮斑是光绕过障碍物继续传播的现象，是衍射现象，用白光照射单缝，将得到彩色的衍射条纹，故D正确。
故选：D。
（多选）（2024 河西区三模）如图所示，关于光现象下列说法不正确的是（ ）
A．图甲是双缝干涉示意图，若只增大挡板上两个狭缝S1、S2间的距离d，两相邻亮条纹间距离Δx将增大
B．图乙是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的
C．图丙中的P、Q是偏振片，当P固定不动，缓慢转动Q时，光屏上的光亮度将一明一暗交替变化，此现象表明光波是横波
D．图丁中央存在一个亮斑，是光线通过一个不透光的圆盘得到的衍射图样
【解答】解：A、根据双缝干涉相邻两亮条纹的间距Δx与双缝间距离d及光的波长λ的关系式，可知只增大挡板上两个狭缝S1、S2间的距离d，其它条件不变时，两相邻亮条纹间距离Δx将减小，故A错误；
B、由图可知，条纹向空气薄膜较薄处发生弯曲，说明弯曲处的光程差变长，空气薄膜间距变大，由此可分析出被检测的平面在此处是凹陷的，故B错误；
C、根据所学知识可知横波才能产生偏振现象，因此光的偏振现象说明光是一种横波，故C正确；
D、泊松亮斑是光线通过小圆板得到的光的衍射图样，故D正确。
本题选错误的，故选：AB。
