2024-2025學(xué)年高中物理第十三章光5光的衍射6光的偏振課后練習(xí)含解析新人教版選修3-4

PAGE5-5光的衍射6光的偏振課后篇鞏固提升1.(2024·上海卷改編)泊松亮斑是光的()A.干涉現(xiàn)象,干涉條紋等間距B.衍射現(xiàn)象,衍射條紋不等間距C.干涉現(xiàn)象,干涉條紋不等間距D.衍射現(xiàn)象,衍射條紋等間距解析泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象,衍射條紋不等間距,ACD錯(cuò)誤,B正確。答案B2.關(guān)于衍射光柵,下列說法正確的是()A.衍射光柵是由很多等寬度的狹縫組成的B.衍射光柵分為透射光柵和反射光柵兩類C.透射光柵中刻痕的部分相當(dāng)于透光的狹縫D.透射光柵中未刻的部分相當(dāng)于透光的狹縫解析對(duì)于透射光柵來說,當(dāng)光照到刻痕上時(shí),由于光發(fā)生漫反射而不能透過,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤。答案ABD3.關(guān)于自然光和偏振光,下列觀點(diǎn)正確的是()A.自然光能產(chǎn)生干涉和衍射現(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.自然光只能是白色光,而偏振光不能是白色光D.自然光和偏振光都能使感光底片感光解析振動(dòng)沿各個(gè)方向勻稱分布的光是自然光,而振動(dòng)沿著特定方向的光是偏振光,但自然光和偏振光都能發(fā)生干涉、衍射,所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤。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?？吹降慕^大部分光,都是偏振光,所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤。光的顏色由光的頻率確定,與光的振動(dòng)方向無關(guān),所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤。自然光和偏振光都具有能量,都能使感光底片感光,選項(xiàng)D正確。答案D4.關(guān)于衍射,下列說法正確的是()A.衍射現(xiàn)象中條紋的出現(xiàn)是光疊加后產(chǎn)生的結(jié)果B.雙縫干涉中也存在衍射現(xiàn)象C.一切波都很簡單發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象D.影的存在是一個(gè)與衍射現(xiàn)象相沖突的客觀事實(shí)解析衍射圖樣是困難的光波的疊加現(xiàn)象,雙縫干涉中光通過兩個(gè)狹縫時(shí)均發(fā)生衍射現(xiàn)象,一般現(xiàn)象中既有干涉又有衍射。一切波都能發(fā)生衍射,但要發(fā)生明顯的衍射,須要滿意障礙物的尺寸小于或相當(dāng)于波長的條件。答案AB5.在視察光的衍射現(xiàn)象的試驗(yàn)中,通過緊靠眼睛的卡尺測(cè)腳形成的狹縫,觀看遠(yuǎn)處的線狀白熾燈絲(燈管或燈絲都要平行于狹縫),可以看到()A.黑白相間的直條紋 B.黑白相間的弧形條紋C.彩色的直條紋 D.彩色弧形條紋解析白熾燈發(fā)出的是復(fù)色光,其中各種色光的波長不同,產(chǎn)生的衍射條紋間距不同,各單色光相互疊加,成為彩色直條紋。答案C6.(2024·天津市新華中學(xué)高考模擬)下列關(guān)于光的性質(zhì)說法正確的是()A.托馬斯·楊通過光的單縫衍射試驗(yàn),證明白光是一種波B.日落時(shí)分,在岸上拍攝水面下的景物,在照相機(jī)鏡頭前裝上偏振光片可以使景象更清楚C.公路積水上的油膜呈現(xiàn)彩色圖樣是光的衍射現(xiàn)象D.照相機(jī)鏡頭表面涂上增透膜,以增加透射光的強(qiáng)度,是應(yīng)用了光的全反射現(xiàn)象解析托馬斯·楊通過光的雙縫干涉試驗(yàn),證明白光是一種波,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;在日落時(shí)分,拍攝水面下的景物,在照相機(jī)鏡頭前裝上偏振光片,由于反射光太強(qiáng),偏振光強(qiáng),加偏振片可以將反射的偏振光過濾,使景象清楚,故選項(xiàng)B正確;公路上積水表面的油膜呈現(xiàn)彩色圖樣,是膜的內(nèi)外表面反射光因頻率相同,從而相互疊加,形成彩色圖樣,這是光的干涉現(xiàn)象,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;照相機(jī)鏡頭表面涂上增透膜,利用膜的內(nèi)外表面反射光頻率相同,相互疊加,從而增加透射光的強(qiáng)度,是利用了光的干涉現(xiàn)象,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案B7.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.削減陽光在水面上的反射光B.阻擋陽光在水面上的反射光進(jìn)入照相機(jī)鏡頭C.增加光由水面射入空氣中的折射光進(jìn)入鏡頭的強(qiáng)度D.減弱光由水面射入空氣中的折射光進(jìn)入鏡頭的強(qiáng)度解析日落時(shí)分的陽光照耀到水面上時(shí),反射光很強(qiáng),照相機(jī)鏡頭對(duì)著水面時(shí),進(jìn)入鏡頭的光線既有陽光經(jīng)水面的反射光,又有由水中折射入空氣的折射光。前者光線進(jìn)入鏡頭得到實(shí)際景物在水中的倒影的像,而后者光線進(jìn)入鏡頭所攝得照片才是水下景物的像,兩者在同一底片上相互干擾,使圖像模糊不清。若在鏡頭上安裝一偏振片,轉(zhuǎn)動(dòng)偏振片方向使其透振方向與反射光的偏振方向垂直,即可最大限度地阻擋反射光進(jìn)入鏡頭,增加圖像的清楚度。答案B8.(2024·北京卷)利用圖1所示的裝置(示意圖),視察光的干涉、衍射現(xiàn)象,在光屏上得到如圖2中甲和乙兩種圖樣。下列關(guān)于P處放置的光學(xué)元件說法正確的是()圖1圖2A.甲對(duì)應(yīng)單縫,乙對(duì)應(yīng)雙縫B.甲對(duì)應(yīng)雙縫,乙對(duì)應(yīng)單縫C.都是單縫,甲對(duì)應(yīng)的縫寬較大D.都是雙縫,甲對(duì)應(yīng)的雙縫間距較大解析單縫衍射條紋中間亮條紋最寬、最亮,雙縫干涉條紋中心亮條紋與兩側(cè)亮條紋等寬、等亮,由此可以推斷甲肯定為單縫、乙肯定為雙縫,故只有選項(xiàng)A正確。答案A9.夜晚,汽車前燈發(fā)出的強(qiáng)光將迎面駛來的汽車司機(jī)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(shí)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(dòng)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,如下措施可行的是()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(jī)面前將是一片漆黑,所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤;若前窗玻璃與車燈玻璃的透振方向均豎直,則對(duì)面車燈的光仍能照得司機(jī)睜不開眼,選項(xiàng)B錯(cuò)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(jìn)本車車窗內(nèi),卻可以透振進(jìn)對(duì)面車窗內(nèi),選項(xiàng)C錯(cuò)誤。正確的措施是D。答案D10.如圖所示,一玻璃柱體的橫截面為半圓形,讓太陽光或白熾燈光通過小孔S形成細(xì)光束從空氣射向柱體的O點(diǎn)(半圓的圓心),產(chǎn)生反射光束1和透射光束2,現(xiàn)保持入射光方向不變,將半圓玻璃柱繞通過O點(diǎn)垂直于紙面的軸線轉(zhuǎn)動(dòng),使反射光束1和透射光束2恰好垂直。在入射光線的方向上加偏振片P,偏振片所在平面與入射光束垂直,其透振方向與紙面平行,這時(shí)看到的現(xiàn)象是()A.反射光束1消逝B.透射光束2消逝C.反射光束1和透射光束2都消逝D.偏振片P以入射光束為軸旋轉(zhuǎn)90°,透射光束2消逝解析自然光射到界面上,當(dāng)反射光束與折射光束垂直時(shí),反射光束和折射光束的偏振方向相互垂直,且反射光束的偏振方向與紙面垂直,折射光的透振方向與紙面平行,因此當(dāng)在入射光線方向垂直放上透振方向與紙面平行的偏振片P時(shí),因垂直于紙面方向無光;反射光束1消逝,選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤;偏振片轉(zhuǎn)動(dòng)90°,因平行于紙面內(nèi)的光消逝,則透射光束2消逝,選項(xiàng)D正確。答案AD11.在圖中,甲、乙兩幅圖是由單色光分別入射到圓孔而形成的圖像,其中圖甲是光的(選填“干涉”或“衍射”)圖像。由此可以推斷出圖甲所對(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。

解析題圖甲中出現(xiàn)明暗相間的條紋,是衍射現(xiàn)象,題圖乙中出現(xiàn)圓形亮斑。只有障礙物或孔的尺寸比光波波長小或跟波長相差不多時(shí),才能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象。題圖甲是光的衍射圖樣,由于光波波長很短,約在10-7m數(shù)量級(jí)上,所以題圖甲對(duì)應(yīng)的圓孔的孔徑比題圖乙所對(duì)應(yīng)的圓孔的孔徑小。題圖乙的形成可以用光的直線傳播說明。答案衍射小于12.試驗(yàn)證明讓一束太陽光入射到安靜的水面上,假如入射角合適,其反射光線和