2024-2025學(xué)年高中物理第四章光56光的衍射光的偏振激光課時作業(yè)含解析新人教版選擇性必修第一冊

PAGEPAGE6課時作業(yè)19光的衍射光的偏振激光1．下列應(yīng)用激光的實例中，不正確的是(D)A．因為激光的純凈的特性，所以可以用激光光源干脆照耀雙縫做干涉試驗B．激光的亮度高、能量高，因此我們可以用激光束來切割物體，焊接金屬，在硬質(zhì)難熔材料上打孔，醫(yī)學(xué)上用激光“刀”做切除腫瘤等外科手術(shù)C．激光是很好的單色光，它產(chǎn)生的干涉現(xiàn)象最清楚，利用干涉現(xiàn)象可以精確測定物體的長度D．激光的亮度高，可以用來照明解析：在做雙縫干涉試驗時，一般要在雙縫前加一個單縫，目的是產(chǎn)生兩列頻率相同的相干光，從而在屏上視察到雙縫干涉現(xiàn)象，而激光的相干性好，故可以用激光光源干脆照耀雙縫做干涉試驗，A正確；激光具有平行度好，亮度高等特點，醫(yī)學(xué)上用激光“刀”來切除腫瘤是應(yīng)用了激光亮度高且能量高的特點，但不能用來照明，B正確，D錯誤；激光是很好的單色光，它產(chǎn)生的干涉現(xiàn)象最清楚，利用干涉現(xiàn)象可以精確測定物體的長度，C正確．2．以下關(guān)于偏振片和增透膜的說法正確的是(D)A．拍攝水下景物時，為減小光在水面處的反射，使景物更加清楚，可在照相機鏡頭前加一增透膜B．為減小光在照相機鏡面處的反射，使景物更加清楚，可在照相機鏡頭前加一偏振片C．照相機的增透膜厚度通常為λ/2D．3D立體電影充分利用了光的偏振原理解析：水面的反射光是偏振光，減弱偏振光的影響，應(yīng)當(dāng)加偏振片，故選項A錯誤；照相機鏡頭前應(yīng)加增透膜，以減小反射光，故選項B錯誤；增透膜的厚度通常為綠光在增透膜這種介質(zhì)中的波長的eq\f(1,4)，故選項C錯誤；3D立體電影充分利用了光的偏振原理，故選項D正確．3．(多選)下列說法正確的是(CD)A．只有頻率相同、相位差恒定的兩束光才能產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象B．兩只完全相同的燈泡發(fā)出的兩束光能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象C．假如光的波長與障礙物的尺寸相差不多，則能產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象D．泊松亮斑中心亮點四周的暗環(huán)較寬解析：頻率相同、相位差恒定是光發(fā)生干涉的條件，不是發(fā)生明顯衍射的條件，A錯誤；即使是同一光源上不同部分發(fā)出的光，也不肯定能發(fā)生穩(wěn)定的干涉，更不用說是兩個獨立的燈泡發(fā)出的光了，B錯誤；發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是障礙物或孔的尺寸與光的波長相差不太大，或者比光的波長小，當(dāng)光的波長比障礙物或孔的尺寸大時，衍射會更明顯，因此C正確；由泊松亮斑形成原理知D正確．4．關(guān)于自然光和偏振光，下列說法正確的是(D)A．自然光能產(chǎn)生光的干涉現(xiàn)象和衍射現(xiàn)象，而偏振光卻不能B．只有自然光透過偏振片才能獲得偏振光C．自然光只能是白光，而偏振光不能是白光D．自然光和偏振光都能使感光底片感光解析：自然光和偏振光都能產(chǎn)生干涉和衍射，都能使感光底片感光，A錯，D對；光的偏振現(xiàn)象并不罕見，除了從光源干脆發(fā)出的光以外，我們通?？吹降墓饨^大部分都是偏振光，B錯；偏振光也可能是白光，C錯．5．某同學(xué)運用激光器做光源，在不透光的擋板上開一條縫寬為0.05mm的窄縫，進行光的衍射試驗，如圖所示．則他在光屏上看到的條紋是(D)解析：此為單縫衍射，故條紋間距不等，單縫水平方向，條紋也應(yīng)為水平方向，故D正確．6．(多選)如圖所示，一束自然光通過起偏器照耀到光屏上，則圖中光屏上發(fā)亮的有(起偏器上用箭頭表示其透射方向)(ABD)解析：自然光通過起偏器后成為偏振光，當(dāng)偏振光的振動方向與起偏器的透振方向平行時能夠通過，否則不能通過，所以A、B、D正確．7．(多選)抽制高強度纖維細(xì)絲時可用激光監(jiān)控其粗細(xì)，如圖所示，視察激光束經(jīng)過細(xì)絲后在光屏上所產(chǎn)生的條紋即可推斷細(xì)絲粗細(xì)的改變，則下列說法正確的是(AD)A．這里應(yīng)用的是光的衍射現(xiàn)象B．這里應(yīng)用的是光的直線傳播性C．這里應(yīng)用的是光的干涉現(xiàn)象D．假如屏上條紋變寬，表明抽制的絲變細(xì)解析：當(dāng)障礙物的尺寸與光的波長相當(dāng)或小于光的波長時，會發(fā)生明顯的衍射，該裝置的原理是運用光的衍射現(xiàn)象．假如屏上條紋變寬，則說明衍射現(xiàn)象更加明顯，可知纖維絲變細(xì)．故B、C錯誤，A、D正確．8．一種紅寶石激光器反射的激光是不連續(xù)的一道道閃光，每道閃光稱為一個光脈沖，若這種激光器光脈沖的持續(xù)時間為1.0×10－11s，波長為694.3nm，放射功率為1.0×1010W.(1)每列光脈沖的長度是多少？(2)用紅寶石激光照耀皮膚色斑，每1cm2汲取能量達(dá)到60J以后，色斑便漸漸消逝，一顆色斑的面積為50mm2，則它須要汲取多少個紅寶石激光脈沖才能漸漸消逝？答案：(1)3.0×10－3m(2)300解析：(1)光脈沖持續(xù)時間即為放射一個光脈沖所需的時間．一個光脈沖長度Δl＝c·Δt＝3.0×108×1.0×10－11m＝3.0×10－3m.(2)一個光脈沖所攜帶的能量ΔE＝P·Δt＝1.0×1010×1.0×10－11J＝0.1J.消退面積為50mm2的色斑須要光脈沖數(shù)為n＝eq\f(E·S,ΔE)＝eq\f(60J/cm2×50×10－2cm2,0.1J)＝300(個)．1．對光的衍射現(xiàn)象的定性分析，不正確的是(D)A．光的衍射是光在傳播過程中繞過障礙物接著傳播的現(xiàn)象B．衍射條紋圖樣是光波相互疊加的結(jié)果C．光的衍射現(xiàn)象為光的波動說供應(yīng)了有力的證據(jù)D．光的衍射現(xiàn)象完全否定了光的直線傳播結(jié)論解析：依據(jù)光的衍射現(xiàn)象的定義可知選項A正確；衍射圖中有亮、暗條紋，這是光波相互疊加的結(jié)果，加強區(qū)為亮條紋，減弱區(qū)為暗條紋，選項B正確；因為衍射也是波特有的現(xiàn)象，所以光的衍射現(xiàn)象的發(fā)覺為光的波動說供應(yīng)了有力證據(jù)，選項C正確；當(dāng)障礙物較大時，光的衍射很弱，光幾乎沿直線傳播，即光的直線傳播只是特別狀況下的近似，二者是統(tǒng)一的，選項D錯誤．2．光的偏振現(xiàn)象說明白(A)A．光是一種橫波 B．光是一種縱波C．光是一種電磁波 D．光波的波長很短解析：偏振現(xiàn)象是橫波特有的現(xiàn)象．3．如圖所示，白熾燈的右側(cè)依次平行放置偏振片P和Q，A點位于P、Q之間，B點位于Q右側(cè)．旋轉(zhuǎn)偏振片P，A、B兩點光的強度改變狀況是(C)A．A、B均不變B．A、B均有改變C．A不變，B有改變D．A有改變，B不變解析：白熾燈發(fā)出的光為自然光，通過偏振片P后產(chǎn)生偏振光，旋轉(zhuǎn)P，A處光的強度不變；當(dāng)P與Q的偏振方向一樣時B點光的強度最亮；當(dāng)P與Q的偏振方向垂直時B點光的強度最暗，所以選項C正確．4．夜晚，汽車前燈發(fā)出的強光將迎面駛來的汽車司機照得睜不開眼，嚴(yán)峻影響行車平安．若考慮將汽車前燈玻璃改用偏振玻璃，使射出的燈光變?yōu)槠窆?；同時汽車前窗玻璃也采納偏振玻璃，其透振方向正好與燈光的振動方向垂直，但還要能看清自己車燈發(fā)出的光所照亮的物體．假設(shè)全部的汽車前窗玻璃和前燈玻璃均按同一要求設(shè)置，如下措施中可行的是(D)A．前窗玻璃的透振方向是豎直的，車燈玻璃的透振方向是水平的B．前窗玻璃的透振方向是豎直的，車燈玻璃的透振方向是豎直的C．前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°，車燈玻璃的透振方向是斜向左上45°D．前窗玻璃和車燈玻璃的透振方向都是斜向右上45°解析：若前窗玻璃的透振方向豎直、車燈玻璃的透振方向水平的話，從車燈發(fā)出的照耀到物體上反射的光將不能透過前窗玻璃，司機面前將是一片漆黑，所以A項錯；若前窗玻璃與車燈玻璃的透振方向均豎直，則對面車燈的光仍能照得司機睜不開眼，B項錯誤；若前窗玻璃透振方向是斜向右上45°，車燈玻璃的透振方向斜向左上45°，則車燈發(fā)出的光經(jīng)物體反射后無法透振進本車車窗內(nèi)，卻可以透振進對面車窗內(nèi)，C項錯．正確的措施是D.5．在雙縫干涉試驗裝置的雙縫后面各放置一個偏振片，若兩個偏振片的透振方向相互垂直，則(D)A．光屏上仍有干涉條紋，但亮條紋的亮度減小B．光屏上仍有干涉條紋，但亮條紋的亮度增大C．干涉條紋消逝，光屏上一片黑暗D．干涉條紋消逝，但仍有光照耀到光屏上解析：雙縫后面分別放置偏振片后，由于兩個偏振片的透振方向相互垂直，不能出現(xiàn)干涉條紋，但仍有光照耀到光屏上．6．在一次視察光衍射的試驗中，視察到如圖所示的清楚的明暗相間圖樣(黑線為暗紋)，那么障礙物應(yīng)是(D)A．很小的不透亮的圓板B．很大的中間有大圓孔的不透亮的圓板C．很大的不透亮圓板D．很大的中間有小圓孔的不透亮的圓板解析：由題圖可知中心是大且亮的圓形亮斑，四周分布著明暗相間的同心圓環(huán)，且越向外，圓形條紋寬度越小，可推斷此圖樣為圓孔衍射圖樣，故D選項正確；有的同學(xué)誤選為A，要留意很小的不透亮的圓板產(chǎn)生的圖樣中心也是亮點，但其四周有一個大的陰影區(qū)，在陰影區(qū)的邊緣有明暗相間的圓環(huán)，它與圓孔衍射的圖樣是不同的．7．(多選)關(guān)于自然光和偏振光，以下說法正確的是(BD)A．自然光包含著在垂直于傳播方向上沿一切方向振動的光，但是沿各個方向振動的光波的強度可以不相同B．偏振光是在垂直于傳播方向上，只沿著某一特定方向振動的光C．自然光透過一個偏振片后就成為偏振光，偏振光經(jīng)過一個偏振片后又還原為自然光D．太陽、電燈等一般光源發(fā)出的光都是自然光解析：自然光包含著在垂直于傳播方向上沿一切方向振動的光，沿各個方向振動的光波的強度相同，所以A錯誤；偏振光也是橫波，所以振動方向垂直于傳播方向，而且偏振光是沿著某一特定方向振動的光，所以B正確；自然光透過一個偏振片后就成為偏振光，偏振光經(jīng)過一個偏振片后仍是偏振光，故C錯誤；太陽、電燈等一般光源發(fā)出的光都是自然光，故D正確．8．(多選)有關(guān)偏振和偏振光的下列說法中正確的是(BD)A．只有電磁波才能發(fā)生偏振，機械波不能發(fā)生偏振B．只有橫波能發(fā)生偏振，縱波不能發(fā)生偏振C．自然界不存在偏振光，自然光只有通過偏振片才能變?yōu)槠窆釪．除了從光源干脆發(fā)出的光以外，我們通?？吹降慕^大部分光都是偏振光解析：只有橫波才能產(chǎn)生偏振現(xiàn)象，而機械波中也有橫波，當(dāng)然能發(fā)生偏振，A錯誤，B正確；我們通?？吹降慕^大部分光，都是偏振光．自然光不肯定非要通過偏振片才能變?yōu)槠窆猓珻錯誤，D正確．9．試驗證明讓一束太陽光入射到安靜的水面上，假如入射角合適，