第三章 · 第三节
光的衍射与偏振
光的衍射 · 明显衍射条件 · 光的偏振 · 横波
🧪 互动实验：单缝衍射与偏振
💡 拖动滑块改变缝宽，观察衍射明显程度；转动偏振片观察透光变化
衍射明显程度
明显
偏振透光比
100%
中央条纹宽
宽
📋 实验结论
缝宽 d 越接近光波长（约 500 nm），衍射越明显、中央条纹越宽；缝越宽衍射越不明显，光近似直线传播。
偏振片角度增大时透过的偏振光减少（按 cos²θ 规律），90° 时几乎不透光——这证明光是横波。
📝 例题精讲
💡 提示：点击「下一步」按钮，逐步查看详细解题过程
用波长 λ = 600 nm 的黄光分别照射宽 0.1 mm 和宽 0.5 μm 的单缝，哪种情况能观察到明显的衍射现象？说明理由。
🔍 解题过程
1
明确条件：明显衍射条件是缝（孔）宽与波长相差不多或更小。
2
比较尺寸：λ = 600 nm = 0.6 μm。缝宽 0.1 mm = 100 μm ≫ 0.6 μm，远大于波长；缝宽 0.5 μm 与 0.6 μm 相差不多。
3
结论：宽 0.1 mm 的缝宽远大于波长，衍射不明显；宽 0.5 μm 的缝宽与波长接近，能观察到明显衍射。
✅ 缝宽 0.5 μm 的单缝能观察到明显衍射。这说明日常生活中障碍物远大于光波长，故光的衍射不明显。
让自然光通过两个偏振片 P₁、P₂。当两偏振片的透振方向平行时，透射光最亮；当透振方向垂直（夹角90°）时，透射光几乎为零。这说明了什么？
🔍 解题过程
1
分析现象：自然光经 P₁ 后变为偏振光（只含某方向振动）；经 P₂ 时，只有与 P₂ 透振方向相同的分量能通过。
2
夹角影响：透射光强 I = I₀cos²θ。θ=0°（平行）时 I=I₀ 最亮；θ=90°（垂直）时 I=0 最暗（消光）。
3
结论：偏振片只允许某一振动方向的光通过，旋转后出现明暗变化。这证明光是横波（纵波无偏振）。
✅ 这一现象表明光具有偏振性，从而证明光是横波。偏振是横波特有的现象，纵波（如声波）不能发生偏振。
✏️ 练习巩固
💡 提示：每道题作答后会立即显示解析，请认真思考后再作答
关于光的衍射，下列说法正确的是？
A光的衍射证明光有粒子性
B光的衍射是波特有的现象，证明光具有波动性
C光不会发生衍射
D衍射就是折射
观察到明显衍射现象的条件是？
A障碍物尺寸远大于波长
B障碍物尺寸与波长相差不多或更小
C障碍物尺寸远小于波长才行
D障碍物必须为黑色
下列现象中，属于光的衍射的是？
A白光通过三棱镜分解为彩色光谱
B光绕过刀片边缘形成明暗条纹
C水中筷子看起来变弯
D物体在阳光下形成影子
用波长600nm的黄光照射单缝，为观察到明显衍射，单缝宽度应与下列哪个值接近？（填数字，单位μm）
🧠 知识点问答
老师来考考你！下面的问题都来自本节课的知识点，看看你掌握了多少。每次点击"再考一次"题目顺序都会随机打乱哦！
🎉
课程完成！
恭喜你完成了「光的衍射与偏振」的学习！全部课程已学完！
📌 本节核心要点回顾：
① 衍射：光绕过障碍物，是波特有的现象
② 明显衍射条件：障碍物尺寸 ≈ 波长
③ 单缝衍射：中央最宽最亮、两侧不等距
④ 偏振：光是横波，纵波无偏振
⑤ 干涉、衍射、偏振共同支持光的波动说