高中物理《選擇性必修第一冊》課后習(xí)題 5　光的衍射　6　光的偏振　激光

5光的衍射6光的偏振激光必備知識基礎(chǔ)練1.(2021江蘇適應(yīng)性測試)小華通過偏振太陽鏡觀察平靜水面上反射的陽光,轉(zhuǎn)動(dòng)鏡片時(shí)發(fā)現(xiàn)光有強(qiáng)弱變化。下列說法能夠解釋這一現(xiàn)象的是()A.陽光在水面反射時(shí)發(fā)生了偏振,鏡片起起偏器的作用B.陽光在水面反射時(shí)發(fā)生了偏振,鏡片起檢偏器的作用C.陽光在水面反射時(shí)沒有發(fā)生偏振,鏡片起起偏器的作用D.陽光在水面反射時(shí)沒有發(fā)生偏振,鏡片起檢偏器的作用2.(多選)對于光的衍射現(xiàn)象的定性分析,下列說法正確的是()A.只有障礙物或孔的尺寸可以跟光波波長相比甚至比光波長還要小的時(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)象否定了光沿直線傳播的結(jié)論D.光的衍射現(xiàn)象說明了光具有波動(dòng)性3.(多選)關(guān)于衍射光柵,下列說法正確的是()A.衍射光柵是由許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4.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5.(多選)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.一切波都很容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象D.影子的存在是一個(gè)與衍射現(xiàn)象相矛盾的客觀事實(shí)6.如圖所示,讓太陽光或白熾燈發(fā)出的光通過偏振片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,這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛘f明()A.光是電磁波 B.光是一種橫波C.光是一種縱波 D.光不沿直線傳播7.一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?，F(xiàn)將其中一條縫擋住,讓這束紅光只通過一條縫,則在光屏上可以看到()A.與原來相同的明暗相間的條紋,只是亮條紋比原來暗些B.與原來不相同的明暗相間的條紋,而中央亮條紋變寬些C.只有一條與縫寬對應(yīng)的亮條紋D.無條紋,只存在一片紅光8.(2021山東煙臺高二檢測)奶粉的碳水化合物(糖)含量是一個(gè)重要指標(biāo),可以用“旋光法”來測量糖溶液的濃度,從而鑒定含糖量,偏振光通過糖的水溶液后,偏振方向會(huì)相對于傳播方向向左或右旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度α,這一角度α稱為“旋光度”,α的值只與糖溶液的濃度有關(guān)。將α的測量值與標(biāo)準(zhǔn)值相比較,就能確定被測樣品中的含糖量,如圖所示。S是自然光源,A、B是偏振片,轉(zhuǎn)動(dòng)B,使到達(dá)O處的光最強(qiáng),然后將被測樣品P置于A、B之間。(1)當(dāng)被測樣品P置于A、B之間后到達(dá)O處光的強(qiáng)度怎樣變化?(2)要想使O處光強(qiáng)度最大,偏振片A或B應(yīng)怎樣轉(zhuǎn)動(dòng)?關(guān)鍵能力提升練9.(多選)抽制細(xì)絲時(shí)可用激光監(jiān)控其粗細(xì),如圖所示,激光束越過細(xì)絲時(shí)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()A.這是利用光的干涉現(xiàn)象B.這是利用光的衍射現(xiàn)象C.如果屏上條紋變寬,表明抽制的絲變粗了D.如果屏上條紋變寬,表明抽制的絲變細(xì)了10.(多選)(2021山東寧陽一中高二期中)中國科學(xué)家屠呦呦因發(fā)現(xiàn)青蒿素而獲得2015年諾貝爾獎(jiǎng)。在研究青蒿素化學(xué)結(jié)構(gòu)時(shí),研究人員用比可見光波長更短的X射線衍射方法確定了其化學(xué)結(jié)構(gòu)。在做單縫衍射實(shí)驗(yàn)時(shí),下列說法正確的是()A.將入射光由可見光換成X射線,衍射條紋間距變窄B.使單縫寬度變小,衍射條紋間距變窄C.換用波長較長的光照射,衍射條紋間距變寬D.增大單縫到屏的距離,衍射條紋間距變窄11.下列說法正確的是()A.兩支鉛筆靠在一起,自然光從筆縫中通過后就成了偏振光B.偏振光可以是橫波,也可以是縱波C.因?yàn)榧す獾姆较蛐院?所以激光不能發(fā)生衍射現(xiàn)象D.激光可以像刀子一樣切除腫瘤12.應(yīng)用激光平行性好的特點(diǎn),可以精確地測量距離。對準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射一個(gè)極短的激光脈沖,測量發(fā)射脈沖與收到的反射脈沖的時(shí)間間隔,就可求出激光器到目標(biāo)的距離。若在地球上向月球發(fā)射一個(gè)激光脈沖,測得從發(fā)射到收到反射脈沖所用的時(shí)間為2.56s,則月球到地球的距離大約是多少千米?參考答案5光的衍射6光的偏振激光1.B在轉(zhuǎn)動(dòng)鏡片時(shí)光有強(qiáng)弱變化證明反射光為偏振光,鏡片的作用為檢測功能,為檢偏器,B正確。2.ABD光的干涉現(xiàn)象和衍射現(xiàn)象無疑說明了光具有波動(dòng)性,而小孔成像說明光沿直線傳播,而要出現(xiàn)小孔成像,孔不能太小,光的直線傳播規(guī)律只是近似的,只有在光的波長比障礙物小很多的情況下,光才可以看成直線傳播的,所以光的衍射現(xiàn)象和直線傳播是不矛盾的,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。3.ABD對于透射光柵來說,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。4.D振動(dòng)沿各個(gè)方向均勻分布的光是自然光,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,除了從光源直接發(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決定,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。5.AB衍射圖樣是復(fù)雜的光波的疊加現(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,需要滿足障礙物的尺寸小于或相當(dāng)于波長的條件。影子的存在和衍射現(xiàn)象并不矛盾。6.B光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波,故選B。7.B本題一開始告訴我們產(chǎn)生了干涉現(xiàn)象,說明兩縫都很窄,能夠滿足使紅光發(fā)生明顯衍射的條件,擋住一條縫后,在屏上得到的是單縫衍射圖樣。衍射圖樣和干涉圖樣的異同點(diǎn):中央都出現(xiàn)亮條紋,但衍射圖樣中央亮條紋較寬,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。只有選項(xiàng)B正確。8.答案見解析解析(1)自然光通過偏振片后得到垂直于光的傳播方向與偏振片的透振方向平行的偏振光,該偏振光經(jīng)被測樣品后,其偏振方向發(fā)生了偏轉(zhuǎn),即相對于光的傳播方向向左或向右旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度α,到達(dá)B的光的偏振方向與B的透振方向不完全一致,故O處光的強(qiáng)度會(huì)明顯減弱。(2)將A或B轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)最小角度α,使到達(dá)B的光的偏振方向與B的透振方向一致,此時(shí)O處光強(qiáng)最大。9.BD應(yīng)用的原理是光的衍射,故B正確;由衍射產(chǎn)生的條件可知絲越細(xì)衍射現(xiàn)象越明顯,故D也正確。10.AC單縫衍射的條紋間距可以類比雙縫干涉條紋間距的公式Δx=ldλ,將入射光由可見光換成X射線,波長變小,衍射條紋間距變窄,故A正確;使單縫寬度變小,則衍射條紋間距變寬,故B錯(cuò)誤;換用波長較長的光照射,則衍射條紋間距變寬,故C正確;增大單縫到屏的距離,則衍射條紋間距變寬,故D11.D兩支普通鉛筆靠在一起,中間的縫遠(yuǎn)遠(yuǎn)地大于光的波長,因此,光從中通過時(shí)不會(huì)成為偏振光;光是橫波,偏振光也是橫波;激光也是光,因此激光就具有光波的特性,能夠發(fā)生衍射現(xiàn)象;激光有很多用途,其中可