2024-2025學(xué)年高中物理第十三章第5節(jié)光的衍射第6節(jié)光的偏振練習(xí)含解析新人教版選修3-4

PAGE5-光的偏振[隨堂檢測]1．(多選)下列說法中正確的是()A．光振動沿各個方向勻稱分布的光是自然光B．光振動沿各個方向勻稱分布的光是偏振光C．光振動沿特定方向的光才是偏振光D．光振動沿特定方向的光才是自然光解析：選AC.依據(jù)自然光、偏振光的概念易推斷出選項A、C正確．2．如圖所示的4種明暗相間的條紋，是紅光、藍光各自通過同一個雙縫干涉儀器形成的干涉圖樣以及黃光、紫光各自通過同一個單縫形成的衍射圖樣(黑色部分表示亮紋)．則在下面的四個圖中從左往右排列，哪個圖是黃光形成的條紋()解析：選D.雙縫干涉的圖樣是明暗相間的干涉條紋，全部條紋寬度相同且等間距，故A、C是紅光、藍光各自通過同一個雙縫干涉儀器形成的干涉圖樣；單縫衍射條紋是中間光明且寬大，越向兩側(cè)寬度越小越暗，而波長越大，中心亮條紋越粗，故B、D是衍射圖樣，紫光波長較短，則中心亮條紋較細，故B是紫光的衍射條紋，D是黃光的衍射條紋．3．在光的單縫衍射試驗中可視察到清楚的亮暗相間的圖樣，下列四幅圖片中屬于光的單縫衍射圖樣的是()A．a(chǎn)、c B．b、cC．a(chǎn)、d D．b、d解析：選D.a為雙縫干涉，b為單色光單縫衍射，c為圓孔衍射，d為白光單縫衍射，故選D.4．視察單縫衍射現(xiàn)象時，把縫寬由0.2mm漸漸增大到0.8mm，看到的現(xiàn)象是()A．衍射條紋的間距漸漸變小，衍射現(xiàn)象漸漸不明顯B．衍射條紋的間距漸漸變大，衍射現(xiàn)象越來越明顯C．衍射條紋的間距不變，只是亮度增加D．以上現(xiàn)象都不會發(fā)生解析：選A.由單縫衍射試驗的調(diào)整與視察可知，狹縫寬度越小，衍射現(xiàn)象越明顯，衍射條紋越寬，條紋間距也越大．本題的調(diào)整是將縫調(diào)寬，現(xiàn)象向相反的方向發(fā)展，故選項A正確，選項B、C、D錯誤．[課時作業(yè)][學(xué)生用書P115(單獨成冊)]一、單項選擇題1．下列現(xiàn)象中可以說明光是橫波的是()A．光的干涉現(xiàn)象B．光的衍射現(xiàn)象C．光的全反射現(xiàn)象D．光的偏振現(xiàn)象解析：選D.光能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象，說明光是一種波，具有波動性；光的全反射現(xiàn)象，說明光由光密介質(zhì)進入光疏介質(zhì)和由光疏介質(zhì)進入光密介質(zhì)會有不同的現(xiàn)象；光的偏振現(xiàn)象說明光的振動方向與傳播方向垂直，即說明光是橫波，所以正確選項為D.2．某探討性學(xué)習(xí)小組用激光束照耀圓孔和不透亮圓板后，分別得到如圖所示的衍射圖樣．據(jù)此可以推斷出()A．甲是光線射到圓孔后的衍射圖樣，乙是光線射到圓板后的衍射圖樣B．乙是光線射到圓孔后的衍射圖樣，甲是光線射到圓板后的衍射圖樣C．甲、乙都是光線射到圓孔后的衍射圖樣，甲孔的直徑較大D．甲、乙都是光線射到圓板后的衍射圖樣，乙板的直徑較大解析：選A.甲圖的衍射圖樣為明暗相間的圓環(huán)，而乙圖為在影的中心有一個亮斑——泊松亮斑，故甲為光線通過圓孔后形成的衍射圖樣，乙為光線射到不透光的圓板上形成的衍射圖樣，A正確．3．在視察光的衍射現(xiàn)象的試驗中，通過緊靠眼睛的卡尺測腳形成的狹縫觀看遠處的線狀白熾燈絲(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：選C.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，因為是通過狹縫觀看，所以是彩色直條紋，故選項C正確，A、B、D錯誤．4．一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)明、暗相間的干涉條紋，現(xiàn)將其中一條窄縫攔住，讓這束紅光只通過一條窄縫，則在光屏上可以看到()A．與原來相同的明暗相間的條紋，只是明條紋比原來暗些B．與原來不相同的明暗相間的條紋，而中心明條紋變寬些C．只有一條與縫寬對應(yīng)的明條紋D．無條紋，只存在一片紅光解析：選B.雙縫為相干光源的干涉，單縫為光的衍射，且干涉和衍射的圖樣不同．衍射圖樣和干涉圖樣的異同點：中心都出現(xiàn)明條紋，但衍射圖樣中心明條紋較寬，兩側(cè)都出現(xiàn)明暗相間的條紋，干涉圖樣為等間隔的明暗相間的條紋，而衍射圖樣兩側(cè)為不等間隔的明暗相間的條紋，且亮度快速減弱，所以本題正確選項為B.5．將兩個偏振片緊靠在一起，放在一盞燈的前面，眼睛通過偏振片看到的光很弱．假如將其中一個偏振片旋轉(zhuǎn)180°，在旋轉(zhuǎn)過程中會視察到()A．燈光漸漸增加，然后漸漸減弱B．燈光強度保持不變C．燈光漸漸增加，沒有減弱現(xiàn)象D．燈光漸漸增加，再減弱，然后增加到最亮解析：選A.眼睛通過兩偏振片看到的光很弱，是因為兩偏振片的透振方向垂直，在旋轉(zhuǎn)其中一個偏振片的過程中，透振方向漸漸一樣，光漸漸增加，當兩個偏振片的透振方向一樣時，光線最強，接著旋轉(zhuǎn)偏振片時，透振方向又漸漸偏離，光線漸漸減弱，所以選項A正確．6．抽制細絲時可用激光監(jiān)控其粗細，如圖所示，激光束越過細絲時產(chǎn)生的條紋和它通過遮光板上的一條同樣寬度的窄縫規(guī)律相同．則()①這是利用光的干涉現(xiàn)象②這是利用光的衍射現(xiàn)象③假如屏上條紋變寬，表明抽制的絲變粗了④假如屏上條紋變寬，表明抽制的絲變細了A．①③ B．②④C．①④ D．②③解析：選B.由題意知，激光束經(jīng)過細絲時在光屏上產(chǎn)生的條紋是衍射條紋，所以本裝置利用了光的衍射，①錯誤，②正確；依據(jù)衍射規(guī)律得：細絲變細，會使條紋更寬，所以③錯誤，④正確；綜上所述，本題的正確選項為B.二、多項選擇題7．如圖，P是偏振片，P的透振方向(用帶箭頭的實線表示)為豎直方向．下列四種入射光束中，哪幾種照耀P時能在P的另一側(cè)視察到透射光()A．太陽光B．沿豎直方向振動的光C．沿水平方向振動的光D．沿與豎直方向成45°振動的光解析：選ABD.太陽光包含垂直傳播方向向各個方向振動的光，當太陽光照耀P時能在P的另一側(cè)視察到偏振光，故A正確；沿豎直方向振動的光能通過偏振片，故B正確；沿水平方向振動的光不能通過偏振片，因為它們相互垂直，故C是錯誤的；沿與豎直方向成45°振動的光也能通過偏振片，故D正確．8．沙塵暴是由于土地的沙化引起的一種惡劣的氣象現(xiàn)象，發(fā)生沙塵暴時能見度只有十幾米，天氣變黃發(fā)暗，這是由于這種狀況下()A．只有波長較短的一部分光才能到達地面B．只有波長較長的一部分光才能到達地面C．只有頻率較大的一部分光才能到達地面D．只有頻率較小的一部分光才能到達地面解析：選BD.波長較短的光簡單被障礙物攔住，不能到達地面，波長較長的光更簡單發(fā)生衍射而透過沙塵間的縫隙到達地面，故A錯誤，B正確；波長越長的光其頻率越低，所以頻率較低的光能到達地面，故C錯誤，D正確．9．下列說法正確的是()A．光纖通信是利用了全反射的原理B．水面上的油膜在陽光照耀下會呈現(xiàn)彩色，這是由于光的衍射造成的C．障礙物的尺寸比光的波長大得多時，肯定不會發(fā)生衍射現(xiàn)象D．人們瞇起眼睛看燈絲時看到的彩色條紋是光的單縫衍射圖樣E．水中的氣泡看起來特殊光明，是因為光從水中射向氣泡時，一部分光在界面上發(fā)生了全反射的原因解析：選ADE.光纖通信是利用了光的全反射原理制成的，故A正確；水面上的油膜在陽光照耀下會呈現(xiàn)彩色，這是由于油膜的上下表面對光的干涉形成的，故B錯誤；障礙物的尺寸比光的波長大得多時，也會發(fā)生衍射現(xiàn)象，只不過不明顯，故C錯誤；人們瞇起眼睛看燈絲時看到的彩色條紋是光的衍射圖樣，故D正確；氣泡看起來特殊光明，是因為光從水射向氣泡時，一部分光在界面上發(fā)生了全反射的原因，故E正確．10．做單縫衍射試驗和雙縫干涉試驗時，用激光比一般光源效果更好，圖象更清楚．如圖甲所示，假如將感光元件置于光屏上，則不僅能在光屏上看到彩色條紋，還能通過感光元件中的信號轉(zhuǎn)換，在電腦上看到光強的分布狀況．下列說法正確的是()A．做單縫試驗時，光強分布圖如乙所示B．做單縫試驗時，光強分布圖如丙所示C．做雙縫試驗時，光強分布圖如乙所示D．做雙縫試驗時，光強分布圖如丙所示解析：選AD.雙縫干涉條紋等間距，單縫衍射條紋肯定不等間距，即中心寬、兩邊窄的明暗相間的條紋．若做單縫試驗時，光強分布圖如乙所示，故A正確，B錯誤；若做雙縫試驗時，光強分布圖如丙所示，故C錯誤，D正確．三、非選擇題11．某同學(xué)利用圖甲所示的裝置探討光的干涉和衍射，光電傳感器可用來測量光屏上光強的分布．某次試驗時，在電腦屏幕上得到圖乙所示的光強分布，這位同學(xué)在縫屏上安裝的是________(選填“單縫”或“雙縫”)．當做干涉現(xiàn)象探討時，若要使干涉條紋的間距變大，可選用寬度較________(選填“寬”或“窄”)的雙縫，或使縫屏與光屏間的距離________(選填“增大”或“減小”)．解析：由乙圖可知，條紋中間亮、兩邊窄，知是衍射條紋，故在縫屏上安裝的是單縫；由Δx＝eq\f(L,d)λ知要使干涉條紋間距變大，雙縫的寬度需減小，即選擇寬度較窄的雙縫或使雙縫與光屏間的距離增大．答案：單縫窄增大12.如圖所示，楊氏雙縫試驗中，下述狀況能否看到干涉條紋？說明理由．(1)在單色自然光源S