高中物理人教版4第十三章光5光的衍射 課時(shí)訓(xùn)練16光的衍射光的偏振

課時(shí)訓(xùn)練16光的衍射光的偏振題組一光的衍射1.(多選)對(duì)于光的衍射現(xiàn)象的定性分析,下列說(shuō)法正確的是()A.只有障礙物或孔的尺寸可以跟光波波長(zhǎng)相比相差不大甚至比波長(zhǎng)還要小的時(shí)候,才能產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象B.光的衍射現(xiàn)象是光波相互疊加的結(jié)果C.光的衍射現(xiàn)象否定了光沿直線(xiàn)傳播的結(jié)論D.光的衍射現(xiàn)象說(shuō)明了光具有波動(dòng)性解析:光的干涉現(xiàn)象和衍射現(xiàn)象無(wú)疑說(shuō)明了光具有波動(dòng)性,而小孔成像說(shuō)明光沿直線(xiàn)傳播,而要出現(xiàn)小孔成像,孔不能太小,光的直線(xiàn)傳播規(guī)律只是近似的,只有在光的波長(zhǎng)比障礙物小很多的情況下,光才可以看成是直線(xiàn)傳播的,所以光的衍射現(xiàn)象和直線(xiàn)傳播是不矛盾的,它們是在不同條件下出現(xiàn)的兩種現(xiàn)象,故上述選項(xiàng)中正確的是A、B、D。答案:ABD2.在觀察光的衍射現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中,通過(guò)緊靠眼睛的卡尺測(cè)腳形成的狹縫觀看遠(yuǎn)處的線(xiàn)狀白熾燈絲(燈絲或燈管都要平行于狹縫),可以看到()A.黑白相間的直條紋 B.黑白相間的弧狀條紋C.彩色的直條紋 D.彩色的弧狀條紋解析:白熾燈(或日光燈管)發(fā)出的光是復(fù)色光,其中各種色光的波長(zhǎng)不同,產(chǎn)生的單縫衍射的圖樣中條紋寬度和間距都不相同,因此各單色光亮紋或暗紋不能完全重疊在一起,所以成為彩色條紋,因?yàn)楠M縫,所以是彩色直條紋,故選項(xiàng)C正確,A、B、D錯(cuò)誤。答案:C3.(多選)抽制高強(qiáng)度纖維細(xì)絲時(shí)可用激光監(jiān)控其粗細(xì),如圖所示,觀察激光束經(jīng)過(guò)細(xì)絲時(shí)在光屏上所產(chǎn)生的條紋即可判斷細(xì)絲粗細(xì)的變化。下列說(shuō)法正確的是()A.這主要是光的干涉現(xiàn)象B.這主要是光的衍射現(xiàn)象C.如果屏上條紋變寬,表明抽制的絲變粗D.如果屏上條紋變寬,表明抽制的絲變細(xì)解析:由題意知,激光束經(jīng)過(guò)細(xì)絲時(shí)在光屏上產(chǎn)生的條紋是衍射條紋,所以本裝置是光的衍射,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確;根據(jù)衍射規(guī)律得細(xì)絲變細(xì),會(huì)使條紋更寬,所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤,選項(xiàng)D正確;綜上所述,本題的正確選項(xiàng)為B、D。答案:BD4.如圖所示,甲、乙兩幅圖是由單色光分別照射半徑不同的圓孔而形成的圖像,其中圖甲是光的(選填“干涉”或“衍射”)圖像。由此可以判斷出圖甲所對(duì)應(yīng)的圓孔的孔徑(選填“大于”或“小于”)圖乙所對(duì)應(yīng)的圓孔的孔徑。

解析:根據(jù)甲圖中圖樣的特點(diǎn)可知甲圖為單孔衍射的圖樣。乙圖中只有一個(gè)圓形亮斑,周?chē)鷽](méi)有衍射條紋說(shuō)明乙圖所對(duì)應(yīng)的情景中沒(méi)有發(fā)生明顯衍射,說(shuō)明孔的尺寸比光的波長(zhǎng)大得多。答案:衍射小于題組二光的偏振5.如圖所示,讓太陽(yáng)光或白熾燈光通過(guò)偏振片P和Q,以光的傳播方向?yàn)檩S旋轉(zhuǎn)偏振片P或Q,可以看到透射光的強(qiáng)度會(huì)發(fā)生變化,這是光的偏振現(xiàn)象。這個(gè)實(shí)驗(yàn)表明()A.光是電磁波 B.光是一種橫波C.光是一種縱波 D.自然光是偏振光解析:偏振現(xiàn)象是橫波特有的,光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是一種橫波,選項(xiàng)B正確。答案:B6.兩個(gè)偏振片緊靠在一起,將它們放在一盞燈的前面以至沒(méi)有光通過(guò)。如果將其中的一片旋轉(zhuǎn)180°,在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中,將會(huì)產(chǎn)生下述的哪一種現(xiàn)象?()A.透過(guò)偏振片的光強(qiáng)先增強(qiáng),然后又減小到零B.透過(guò)偏振片的光強(qiáng)先增強(qiáng),然后減小到非零的最小值C.透過(guò)偏振片的光強(qiáng)在整個(gè)過(guò)程中都增強(qiáng)D.透過(guò)偏振片的光強(qiáng)先增強(qiáng),再減弱,然后又增強(qiáng)解析:起偏器和檢偏器的偏振方向垂直時(shí),沒(méi)有光通過(guò);偏振方向平行時(shí),光強(qiáng)達(dá)到最大。當(dāng)其中一個(gè)偏振片轉(zhuǎn)動(dòng)180°的過(guò)程中,兩偏振片的方向由垂直到平行再到垂直,所以通過(guò)的光強(qiáng)先增強(qiáng),然后又減小到零。答案:A7.(多選)關(guān)于立體電影,以下說(shuō)法正確的是()A.觀眾戴上特制眼鏡是為了防止傷害眼睛B.這副眼鏡其實(shí)就是一對(duì)偏振方向互相垂直的偏振片C.戴上特制眼鏡的觀眾若只用一只眼睛看,則銀幕上只是一片光亮而無(wú)圖象D.產(chǎn)生立體視覺(jué)是因?yàn)槿说膬芍谎劬ν瑫r(shí)觀察物體時(shí),在視網(wǎng)膜上形成的像并不完全相同解析:看立體電影必須用偏振片才能達(dá)到好的觀看效果。答案:BD8.如圖所示,電燈S發(fā)出的光a穿過(guò)偏振片A后變?yōu)楣鈈,穿過(guò)偏振片B而被P處眼睛看到,則其中光b是(選填“自然光”或“偏振光”);若人眼此時(shí)看到透過(guò)B的光最強(qiáng),則將B轉(zhuǎn)過(guò)角時(shí),人眼看到的光最弱。

解析:由偏振光和偏振片的原理知,電燈S發(fā)出的光a是自然光,但通過(guò)偏振片A后光b則成為偏振光,當(dāng)偏振片B的透振方向和偏振片A的透振方向一致時(shí),人眼此時(shí)看到透過(guò)B的光最強(qiáng),當(dāng)偏振片B的透振方向和偏振片A的透振方向垂直時(shí),人眼此時(shí)看到透過(guò)B的光最弱,所以將B轉(zhuǎn)過(guò)90°角時(shí),人眼看到的光最弱。答案:偏振光90°(建議用時(shí):30分鐘)1.人隔著墻說(shuō)話(huà),能聽(tīng)見(jiàn)聲音而看不見(jiàn)人,下列說(shuō)法中解釋正確的是()A.光波是電磁波,而聲波是縱波B.光波是橫波,而聲波是機(jī)械波C.光速太大D.聲波波長(zhǎng)長(zhǎng),光波波長(zhǎng)短解析:由于聲波的波長(zhǎng)長(zhǎng),相對(duì)于墻能夠發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,因此墻內(nèi)的人能聽(tīng)到聲音,而光波的波長(zhǎng)短,相對(duì)于墻不能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,因此墻內(nèi)的人看不到說(shuō)話(huà)的人。故正確答案為D。答案:D2.縱波不可能產(chǎn)生的現(xiàn)象是()A.偏振現(xiàn)象 B.反射現(xiàn)象C.折射現(xiàn)象 D.衍射現(xiàn)象解析:任何波都能發(fā)生反射、折射和衍射現(xiàn)象,只有偏振現(xiàn)象是橫波特有的,所以縱波不可能產(chǎn)生的是偏振現(xiàn)象。選A項(xiàng)。答案:A3.在光的單縫衍射實(shí)驗(yàn)中可觀察到清晰的亮暗相間的圖樣,圖中四幅圖片中屬于光的單縫衍射圖樣的是()、c 、c 、d 、d解析:單縫衍射圖樣是明暗相間,條紋間距不等,中間條紋最寬,故b、d正確。答案:D4.用卡尺觀察單縫衍射現(xiàn)象時(shí),把縫寬由mm逐漸增大到mm,看到的現(xiàn)象將是()A.衍射條紋的間距逐漸變小,衍射現(xiàn)象逐漸不明顯B.衍射條紋的間距逐漸變大,衍射現(xiàn)象越來(lái)越明顯C.衍射條紋間距不變,只是亮度增強(qiáng)D.以上現(xiàn)象都不發(fā)生解析:單縫衍射現(xiàn)象中,縫變寬時(shí),衍射條紋的間距逐漸變小,衍射現(xiàn)象逐漸不明顯。故正確答案為A。答案:A5.一束紅光射向一塊有雙縫的不透光的薄板,在薄板后的光屏上呈現(xiàn)亮暗相間的干涉條紋?，F(xiàn)將其中一個(gè)窄縫擋住,讓這束紅光只通過(guò)一條窄縫,則在光屏上可以看到()A.與原來(lái)相同的亮暗相間的條紋,只是明條紋比原來(lái)暗些B.與原來(lái)不相同的亮暗相間的條紋,而中央亮條紋變寬些C.只有一條與縫寬對(duì)應(yīng)的亮條紋D.無(wú)條紋,只存在一片紅光解析:本題一開(kāi)始告訴我們產(chǎn)生了干涉現(xiàn)象,說(shuō)明兩縫都很窄,能夠滿(mǎn)足使紅光發(fā)生明顯衍射的條件,擋住一縫后,在屏上得到的是衍射圖樣,中央亮條紋較寬,兩側(cè)都出現(xiàn)亮暗相間的條紋;干涉圖樣為等間隔的亮暗相間的條紋,而衍射圖樣兩側(cè)為不等間隔的亮暗相間的條紋且亮度迅速減弱。所以本題正確選項(xiàng)為B。答案:B6.如圖所示,白熾燈的右側(cè)依次平行放置偏振片P和Q,A點(diǎn)位于P、Q之間,B點(diǎn)位于Q右側(cè)。旋轉(zhuǎn)偏振片P,A、B兩點(diǎn)光的強(qiáng)度變化情況是()、B均不變 、B均有變化不變,B有變化 有變化,B不變解析:白熾燈光屬于非偏振光,通過(guò)偏振片P后的自然光變成了偏振光,當(dāng)P轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),通過(guò)偏振片P后光強(qiáng)不變,選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤;同時(shí),P的偏振方向發(fā)生變化,使B處光強(qiáng)發(fā)生變化,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,C正確。答案:C7.在拍攝日落時(shí)分水面下的景物時(shí),應(yīng)在照相機(jī)鏡頭前裝一個(gè)偏振片,其目的是()A.減少陽(yáng)光在水面上的反射光B.阻止陽(yáng)光在水面上的反射光進(jìn)入照相機(jī)鏡頭C.增強(qiáng)光由水中射入空氣中的折射光進(jìn)入鏡頭的強(qiáng)度D.減弱光由水中射入空氣中的折射光進(jìn)入鏡頭的強(qiáng)度解析:日落時(shí)分陽(yáng)光照射到水面上時(shí),反射光很強(qiáng),照相機(jī)鏡頭對(duì)著水面時(shí),進(jìn)入鏡頭的光線(xiàn)既有陽(yáng)光經(jīng)水面的反射光,又有由水中折射入空氣中的折射光。前者光線(xiàn)進(jìn)入鏡頭所攝得照片是實(shí)際景物在水中的倒影的像,而后者光線(xiàn)進(jìn)入鏡頭所攝得照片才是水面下景物的像,兩者在同一底片上相互干擾,使照片模糊不清。若在鏡頭前安裝一偏振片,轉(zhuǎn)動(dòng)偏振片使其透振方向與反射光的振動(dòng)方向垂直,即可最大限度地阻止反射光進(jìn)入鏡頭,增強(qiáng)攝像的清晰度。故選項(xiàng)B正確。答案:B8.(多選)在觀察光衍射的實(shí)驗(yàn)中,分別觀察到如圖甲、乙所示的清晰的明暗相間的同心圓環(huán)圖樣,圖中黑線(xiàn)為暗紋。那么對(duì)應(yīng)的障礙物分別是()A.甲圖對(duì)應(yīng)的是很大的不透明圓盤(pán)B.乙圖對(duì)應(yīng)的是很小的不透明圓盤(pán)C.甲圖對(duì)應(yīng)的是很大的中間有小圓孔的不透明擋板D.乙圖對(duì)應(yīng)的是很大的中間有大圓孔的不透明擋板解析:題圖甲是圓孔衍射圖樣,對(duì)應(yīng)的障礙物是很大的中間有小圓孔的不透明擋板,題圖乙是圓盤(pán)衍射圖樣,對(duì)應(yīng)的障礙物是很小的不透明圓盤(pán),故選項(xiàng)B、C正確。答案:BC9.用一單色光源垂直照射帶有圓孔的不透明光屏,下列幾種情況中,在圓孔后面的光屏上各看到什么現(xiàn)象?(1)圓孔的直徑為1cm;(2)圓孔的直徑為1mm;(3)圓孔的直徑為μm。(單色光的波長(zhǎng)約為5×10-7m)答案:(1)當(dāng)圓孔的直徑為1cm時(shí),在光屏上只能看到與圓孔形狀相同的亮斑,這是光沿直線(xiàn)傳播的結(jié)果。(2)當(dāng)圓孔的直徑為1mm時(shí),在光屏上能看到單色光源倒立的像,這是小孔成像,也是光沿直線(xiàn)傳播的結(jié)果。(3)當(dāng)圓孔的直徑為μm時(shí),在光屏上能看到衍射條紋,這是由于小孔的尺寸與光波波長(zhǎng)差不多,光發(fā)生衍射的結(jié)果。10.實(shí)驗(yàn)證明讓一束