光的偏振與應(yīng)用實(shí)例試題及答案

光的偏振與應(yīng)用實(shí)例試題及答案姓名：____________________

一、單項(xiàng)選擇題（每題1分，共20分）

1.光的偏振現(xiàn)象是由于光的（）

A.波動(dòng)性

B.直進(jìn)性

C.干涉性

D.衰減性

2.偏振片能產(chǎn)生偏振光的原因是（）

A.光的反射

B.光的折射

C.光的干涉

D.光的衍射

3.偏振光通過偏振片時(shí)，若偏振片與偏振光振動(dòng)方向垂直，則（）

A.光強(qiáng)不變

B.光強(qiáng)減弱

C.光強(qiáng)增強(qiáng)

D.光強(qiáng)變?yōu)榱?/p>

4.下列哪種現(xiàn)象與光的偏振無關(guān)？（）

A.鏡子中的倒影

B.液晶顯示

C.防水眼鏡

D.彩虹

5.偏振光通過兩個(gè)偏振片時(shí)，若兩個(gè)偏振片的夾角為90°，則（）

A.光強(qiáng)不變

B.光強(qiáng)減弱

C.光強(qiáng)增強(qiáng)

D.光強(qiáng)變?yōu)榱?/p>

6.偏振光通過兩個(gè)偏振片時(shí)，若兩個(gè)偏振片的夾角為45°，則（）

A.光強(qiáng)不變

B.光強(qiáng)減弱

C.光強(qiáng)增強(qiáng)

D.光強(qiáng)變?yōu)榱?/p>

7.偏振光通過兩個(gè)偏振片時(shí)，若兩個(gè)偏振片的夾角為30°，則（）

A.光強(qiáng)不變

B.光強(qiáng)減弱

C.光強(qiáng)增強(qiáng)

D.光強(qiáng)變?yōu)榱?/p>

8.偏振光通過兩個(gè)偏振片時(shí)，若兩個(gè)偏振片的夾角為60°，則（）

A.光強(qiáng)不變

B.光強(qiáng)減弱

C.光強(qiáng)增強(qiáng)

D.光強(qiáng)變?yōu)榱?/p>

9.偏振光通過兩個(gè)偏振片時(shí)，若兩個(gè)偏振片的夾角為75°，則（）

A.光強(qiáng)不變

B.光強(qiáng)減弱

C.光強(qiáng)增強(qiáng)

D.光強(qiáng)變?yōu)榱?/p>

10.偏振光通過兩個(gè)偏振片時(shí)，若兩個(gè)偏振片的夾角為80°，則（）

A.光強(qiáng)不變

B.光強(qiáng)減弱

C.光強(qiáng)增強(qiáng)

D.光強(qiáng)變?yōu)榱?/p>

11.偏振光通過兩個(gè)偏振片時(shí)，若兩個(gè)偏振片的夾角為85°，則（）

A.光強(qiáng)不變

B.光強(qiáng)減弱

C.光強(qiáng)增強(qiáng)

D.光強(qiáng)變?yōu)榱?/p>

12.偏振光通過兩個(gè)偏振片時(shí)，若兩個(gè)偏振片的夾角為90°，則（）

A.光強(qiáng)不變

B.光強(qiáng)減弱

C.光強(qiáng)增強(qiáng)

D.光強(qiáng)變?yōu)榱?/p>

13.偏振光通過兩個(gè)偏振片時(shí)，若兩個(gè)偏振片的夾角為95°，則（）

A.光強(qiáng)不變

B.光強(qiáng)減弱

C.光強(qiáng)增強(qiáng)

D.光強(qiáng)變?yōu)榱?/p>

14.偏振光通過兩個(gè)偏振片時(shí)，若兩個(gè)偏振片的夾角為100°，則（）

A.光強(qiáng)不變

B.光強(qiáng)減弱

C.光強(qiáng)增強(qiáng)

D.光強(qiáng)變?yōu)榱?/p>

15.偏振光通過兩個(gè)偏振片時(shí)，若兩個(gè)偏振片的夾角為105°，則（）

A.光強(qiáng)不變

B.光強(qiáng)減弱

C.光強(qiáng)增強(qiáng)

D.光強(qiáng)變?yōu)榱?/p>

16.偏振光通過兩個(gè)偏振片時(shí)，若兩個(gè)偏振片的夾角為110°，則（）

A.光強(qiáng)不變

B.光強(qiáng)減弱

C.光強(qiáng)增強(qiáng)

D.光強(qiáng)變?yōu)榱?/p>

17.偏振光通過兩個(gè)偏振片時(shí)，若兩個(gè)偏振片的夾角為115°，則（）

A.光強(qiáng)不變

B.光強(qiáng)減弱

C.光強(qiáng)增強(qiáng)

D.光強(qiáng)變?yōu)榱?/p>

18.偏振光通過兩個(gè)偏振片時(shí)，若兩個(gè)偏振片的夾角為120°，則（）

A.光強(qiáng)不變

B.光強(qiáng)減弱

C.光強(qiáng)增強(qiáng)

D.光強(qiáng)變?yōu)榱?/p>

19.偏振光通過兩個(gè)偏振片時(shí)，若兩個(gè)偏振片的夾角為125°，則（）

A.光強(qiáng)不變

B.光強(qiáng)減弱

C.光強(qiáng)增強(qiáng)

D.光強(qiáng)變?yōu)榱?/p>

20.偏振光通過兩個(gè)偏振片時(shí)，若兩個(gè)偏振片的夾角為130°，則（）

A.光強(qiáng)不變

B.光強(qiáng)減弱

C.光強(qiáng)增強(qiáng)

D.光強(qiáng)變?yōu)榱?/p>

二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共15分）

1.下列哪些現(xiàn)象與光的偏振有關(guān)？（）

A.鏡子中的倒影

B.液晶顯示

C.防水眼鏡

D.彩虹

2.偏振光在傳播過程中，下列哪些性質(zhì)會(huì)發(fā)生改變？（）

A.光強(qiáng)

B.波長(zhǎng)

C.頻率

D.速度

3.偏振光通過兩個(gè)偏振片時(shí)，若兩個(gè)偏振片的夾角為60°，則（）

A.光強(qiáng)減弱

B.光強(qiáng)增強(qiáng)

C.光強(qiáng)不變

D.光強(qiáng)變?yōu)榱?/p>

4.偏振光通過兩個(gè)偏振片時(shí)，若兩個(gè)偏振片的夾角為90°，則（）

A.光強(qiáng)減弱

B.光強(qiáng)增強(qiáng)

C.光強(qiáng)不變

D.光強(qiáng)變?yōu)榱?/p>

5.偏振光通過兩個(gè)偏振片時(shí)，若兩個(gè)偏振片的夾角為45°，則（）

A.光強(qiáng)減弱

B.光強(qiáng)增強(qiáng)

C.光強(qiáng)不變

D.光強(qiáng)變?yōu)榱?/p>

三、判斷題（每題2分，共10分）

1.光的偏振現(xiàn)象是由于光的波動(dòng)性。（）

2.偏振片能產(chǎn)生偏振光的原因是光的干涉。（）

3.偏振光通過偏振片時(shí)，若偏振片與偏振光振動(dòng)方向垂直，則光強(qiáng)減弱。（）

4.下列哪種現(xiàn)象與光的偏振無關(guān)？彩虹。（）

5.偏振光通過兩個(gè)偏振片時(shí)，若兩個(gè)偏振片的夾角為90°，則光強(qiáng)變?yōu)榱?。（?/p>

6.偏振光通過兩個(gè)偏振片時(shí)，若兩個(gè)偏振片的夾角為45°，則光強(qiáng)增強(qiáng)。（）

7.偏振光通過兩個(gè)偏振片時(shí)，若兩個(gè)偏振片的夾角為30°，則光強(qiáng)減弱。（）

8.偏振光通過兩個(gè)偏振片時(shí)，若兩個(gè)偏振片的夾角為60°，則光強(qiáng)增強(qiáng)。（）

9.偏振光通過兩個(gè)偏振片時(shí)，若兩個(gè)偏振片的夾角為75°，則光強(qiáng)減弱。（）

10.偏振光通過兩個(gè)偏振片時(shí)，若兩個(gè)偏振片的夾角為80°，則光強(qiáng)增強(qiáng)。（）

四、簡(jiǎn)答題（每題10分，共25分）

1.簡(jiǎn)述光的偏振現(xiàn)象的產(chǎn)生原理。

答案：光的偏振現(xiàn)象是由于光波的振動(dòng)方向被限制在某一特定方向上，即光波只在某一方向上振動(dòng)。這種現(xiàn)象的產(chǎn)生通常是由于光波通過某些特殊介質(zhì)，如晶體、液晶等，或者通過反射、折射等過程。

2.解釋偏振片的工作原理。

答案：偏振片是一種能夠選擇性地透過某一方向振動(dòng)的光波而阻擋其他方向振動(dòng)的材料。其工作原理是利用偏振片中的分子結(jié)構(gòu)，使得只有與分子振動(dòng)方向一致的偏振光能夠通過，而其他方向的偏振光則被吸收或反射。

3.舉例說明光的偏振在生活中的應(yīng)用。

答案：光的偏振在生活中有許多應(yīng)用，以下是一些例子：

-液晶顯示技術(shù)：液晶分子在電場(chǎng)作用下改變其排列，從而控制光的偏振方向，實(shí)現(xiàn)圖像顯示。

-防水眼鏡：偏振片可以過濾掉水面反射的光線，減少眩光，提高視線清晰度。

-相機(jī)快門：偏振片可以用來減少或消除反射光，提高照片的對(duì)比度和清晰度。

-光學(xué)干涉：偏振光在干涉實(shí)驗(yàn)中被用來觀察干涉條紋，從而研究光的干涉現(xiàn)象。

五、實(shí)驗(yàn)題（每題15分，共30分）

題目：設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)來觀察光的偏振現(xiàn)象。

答案：實(shí)驗(yàn)名稱：觀察光的偏振現(xiàn)象

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^實(shí)驗(yàn)觀察光的偏振現(xiàn)象，驗(yàn)證偏振片對(duì)光偏振方向的選擇性。

實(shí)驗(yàn)原理：光的偏振現(xiàn)象是由于光波的振動(dòng)方向被限制在某一特定方向上。偏振片能夠選擇性地透過某一方向振動(dòng)的光波，而阻擋其他方向的振動(dòng)光波。

實(shí)驗(yàn)器材：

1.激光筆

2.偏振片

3.激光發(fā)射器

4.激光接收器

5.光屏

6.固定架

實(shí)驗(yàn)步驟：

1.將激光發(fā)射器固定在固定架上，調(diào)整激光筆使激光束平行于光屏。

2.在激光束的路徑上放置一個(gè)偏振片，使激光束通過偏振片。

3.觀察光屏上的光斑，調(diào)整偏振片的旋轉(zhuǎn)角度。

4.當(dāng)偏振片的旋轉(zhuǎn)角度與激光束的偏振方向一致時(shí)，光斑亮度最大。

5.當(dāng)偏振片的旋轉(zhuǎn)角度與激光束的偏振方向垂直時(shí)，光斑亮度最小，甚至消失。

6.重復(fù)步驟3至5，觀察光斑亮度的變化，記錄數(shù)據(jù)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析：

根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀察到的光斑亮度變化，可以得出以下結(jié)論：

1.偏振片對(duì)光的偏振方向具有選擇性。

2.當(dāng)偏振片的旋轉(zhuǎn)角度與激光束的偏振方向一致時(shí)，光強(qiáng)最大。

3.當(dāng)偏振片的旋轉(zhuǎn)角度與激光束的偏振方向垂直時(shí)，光強(qiáng)最小。

實(shí)驗(yàn)總結(jié)：

五、論述題

題目：光的偏振現(xiàn)象在光學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用及其重要性。

答案：光的偏振現(xiàn)象在光學(xué)技術(shù)中扮演著重要的角色，其應(yīng)用廣泛且對(duì)光學(xué)技術(shù)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)的影響。

首先，在液晶顯示技術(shù)中，偏振光的利用是核心部分。液晶分子可以根據(jù)外加電壓的變化改變其排列方向，從而改變通過偏振片的光的偏振狀態(tài)。這種變化被用來控制顯示器的亮度和顏色，實(shí)現(xiàn)圖像的顯示。偏振光的應(yīng)用使得液晶顯示器具有輕薄、低功耗等優(yōu)點(diǎn)，是現(xiàn)代電子設(shè)備中不可或缺的技術(shù)。

其次，在光學(xué)儀器中，偏振光的應(yīng)用同樣至關(guān)重要。例如，在顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡中，偏振光可以用來減少或消除由反射和散射引起的雜光，從而提高圖像的清晰度和對(duì)比度。在攝影中，偏振片可以用來減少水面、玻璃和其他非金屬表面的反射光，使得照片更加真實(shí)。

在科學(xué)研究領(lǐng)域，光的偏振現(xiàn)象也是不可或缺的。在光學(xué)干涉實(shí)驗(yàn)中，偏振光被用來產(chǎn)生干涉條紋，這些條紋的分布可以用來研究物質(zhì)的折射率、厚度等物理性質(zhì)。在量子光學(xué)中，偏振光的精確控制是實(shí)現(xiàn)量子糾纏和量子通信等前沿技術(shù)的基礎(chǔ)。

此外，偏振光在工業(yè)檢測(cè)和材料分析中也有應(yīng)用。例如，偏振光可以用來檢測(cè)材料中的應(yīng)力、缺陷等，這對(duì)于確保產(chǎn)品的質(zhì)量和安全性至關(guān)重要。

1.提高光學(xué)儀器的性能，如顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡等。

2.實(shí)現(xiàn)液晶顯示等現(xiàn)代電子設(shè)備的功能。

3.促進(jìn)科學(xué)研究和技術(shù)創(chuàng)新，如量子光學(xué)、材料科學(xué)等。

4.在工業(yè)生產(chǎn)中確保產(chǎn)品質(zhì)量和安全。

因此，深入研究光的偏振現(xiàn)象及其應(yīng)用，對(duì)于推動(dòng)光學(xué)技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。

試卷答案如下：

一、單項(xiàng)選擇題（每題1分，共20分）

1.A

解析思路：光的偏振現(xiàn)象與光的波動(dòng)性有關(guān)，光的波動(dòng)性是光偏振現(xiàn)象的基礎(chǔ)。

2.B

解析思路：偏振片通過折射作用，只允許與偏振片分子振動(dòng)方向一致的偏振光通過。

3.D

解析思路：偏振片與偏振光振動(dòng)方向垂直時(shí)，無法透過，光強(qiáng)變?yōu)榱恪?/p>

4.A

解析思路：鏡子中的倒影是光的反射現(xiàn)象，與光的偏振無關(guān)。

5.D

解析思路：偏振片與偏振光振動(dòng)方向垂直時(shí)，光強(qiáng)變?yōu)榱恪?/p>

6.A

解析思路：偏振片與偏振光振動(dòng)方向垂直時(shí)，光強(qiáng)變?yōu)榱恪?/p>

7.B

解析思路：偏振片與偏振光振動(dòng)方向垂直時(shí)，光強(qiáng)減弱。

8.C

解析思路：偏振片與偏振光振動(dòng)方向垂直時(shí)，光強(qiáng)減弱。

9.B

解析思路：偏振片與偏振光振動(dòng)方向垂直時(shí)，光強(qiáng)減弱。

10.C

解析思路：偏振片與偏振光振動(dòng)方向垂直時(shí)，光強(qiáng)減弱。

11.A

解析思路：偏振片與偏振光振動(dòng)方向垂直時(shí)，光強(qiáng)減弱。

12.D

解析思路：偏振片與偏振光振動(dòng)方向垂直時(shí)，光強(qiáng)變?yōu)榱恪?/p>

13.B

解析思路：偏振片與偏振光振動(dòng)方向垂直時(shí)，光強(qiáng)減弱。

14.C

解析思路：偏振片與偏振光振動(dòng)方向垂直時(shí)，光強(qiáng)減弱。

15.A

解析思路：偏振片與偏振光振動(dòng)方向垂直時(shí)，光強(qiáng)減弱。

16.D

解析思路：偏振片與偏振光振動(dòng)方向垂直時(shí)，光強(qiáng)變?yōu)榱恪?/p>

17.B

解析思路：偏振片與偏振光振動(dòng)方向垂直時(shí)，光強(qiáng)減弱。

18.C

解析思路：偏振片與偏振光振動(dòng)方向垂直時(shí)，光強(qiáng)減弱。

19.A

解析思路：偏振片與偏振光振動(dòng)方向垂直時(shí)，光強(qiáng)減弱。

20.D

解析思路：偏振片與偏振光振動(dòng)方向垂直時(shí)，光強(qiáng)變?yōu)榱恪?/p>

二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共15分）

1.BCD

解析思路：液晶顯示、防水眼鏡和相機(jī)快門都與光的偏振有關(guān)。

2.AC

解析思路：光的波長(zhǎng)、頻率和速度在偏振過程中不會(huì)改變。

3.B

解析思路：偏振片與偏振光振動(dòng)方向垂直時(shí)，光強(qiáng)減弱。

4.D

解析思路：偏振片與偏振光振動(dòng)方向垂直時(shí)，光強(qiáng)變?yōu)榱恪?/p>

5.B

解析思路：偏振片與偏振光振動(dòng)方向垂直時(shí)，光強(qiáng)減弱。

三、判斷題（每題2分，共10分）

1.√

解析思路：光的偏振現(xiàn)象是由于光的波動(dòng)性。

2.×

解析思路：偏振片能產(chǎn)生偏振光的原因是光的折射