高中物理课时跟踪检测光的衍射光的偏振人教版4
高中物理人教版选修3-4课时训练16光的衍射光的偏振 Word版含解析
课时训练16光的衍射光的偏振题组一光的衍射1.(多选)对于光的衍射现象的定性分析,下列说法正确的是()A.只有障碍物或孔的尺寸可以跟光波波长相比相差不大甚至比波长还要小的时候,才能产生明显的衍射现象B.光的衍射现象是光波相互叠加的结果C.光的衍射现象否定了光沿直线传播的结论D.光的衍射现象说明了光具有波动性解析:光的干涉现象和衍射现象无疑说明了光具有波动性,而小孔成像说明光沿直线传播,而要出现小孔成像,孔不能太小,光的直线传播规律只是近似的,只有在光的波长比障碍物小很多的情况下,光才可以看成是直线传播的,所以光的衍射现象和直线传播是不矛盾的,它们是在不同条件下出现的两种现象,故上述选项中正确的是A、B、D。
答案:ABD2.在观察光的衍射现象的实验中,通过紧靠眼睛的卡尺测脚形成的狭缝观看远处的线状白炽灯丝(灯丝或灯管都要平行于狭缝),可以看到()A.黑白相间的直条纹B.黑白相间的弧状条纹C.彩色的直条纹D.彩色的弧状条纹解析:白炽灯(或日光灯管)发出的光是复色光,其中各种色光的波长不同,产生的单缝衍射的图样中条纹宽度和间距都不相同,因此各单色光亮纹或暗纹不能完全重叠在一起,所以成为彩色条纹,因为狭缝,所以是彩色直条纹,故选项C正确,A、B、D错误。
答案:C3.(多选)抽制高强度纤维细丝时可用激光监控其粗细,如图所示,观察激光束经过细丝时在光屏上所产生的条纹即可判断细丝粗细的变化。
下列说法正确的是()A.这主要是光的干涉现象B.这主要是光的衍射现象C.如果屏上条纹变宽,表明抽制的丝变粗D.如果屏上条纹变宽,表明抽制的丝变细解析:由题意知,激光束经过细丝时在光屏上产生的条纹是衍射条纹,所以本装置是光的衍射,选项A错误,选项B正确;根据衍射规律得细丝变细,会使条纹更宽,所以选项C错误,选项D正确;综上所述,本题的正确选项为B、D。
答案:BD4.如图所示,甲、乙两幅图是由单色光分别照射半径不同的圆孔而形成的图像,其中图甲是光的(选填“干涉”或“衍射”)图像。
高中物理第十三章光课时跟踪检测四光的衍射光的偏振含解析新人教版选修3_4
课时跟踪检测(四)光的衍射光的偏振1.[多选]下列有关光现象的说法中正确的是( )A.无影灯是利用光的衍射原理B.刮胡刀刀片的影子边缘模糊不清是光的衍射现象C.水的视深比实际深度浅是光的全反射现象D.拍摄玻璃橱窗内的物品时,在镜头前加一个偏振片可以减少反射光的强度E.光导纤维内芯材料的折射率比外套材料的折射率大解析:选BDE 无影灯是利用光的直线传播原理,选项A错误;刮胡刀刀片的影子边缘模糊不清是光的衍射现象,选项B正确;水的视深比实际深度浅是光的折射现象,选项C错误;拍摄玻璃橱窗内的物品时,在镜头前加一个偏振片可以减少反射光的强度,选项D正确;光导纤维内芯材料的折射率比外套材料的折射率大,选项E正确。
2.对衍射现象的定性分析,不正确的是( )A.光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物发生传播的现象B.衍射条纹图样是光波相互叠加的结果C.光的衍射现象为光的波动说提供了有力的证据D.光的衍射现象完全否定了光的直线传播结论解析:选D 衍射现象是波绕过障碍物发生传播的现象,衍射条纹是波的叠加的结果,干涉、衍射是一切波所具有的特性,所以选项A、B、C正确;光的直线传播只是近似的,只有在光的波长比障碍物尺寸小得多的情况下,光才被看作是沿直线传播的,所以光的衍射现象和直线传播是不矛盾的,所以选项D错误。
3.一单色光源发出的光经一狭缝照射到光屏上,可观察到的图像是( )解析:选A 单缝衍射时,中央亮条纹最宽最亮,两边依次变窄,变暗这是单缝衍射条纹特征。
4.[多选]如图所示,一束自然光通过起偏器照射到光屏上,则图中光屏上发亮的有(起偏器上用箭头表示其透射方向)( )解析:选ABD 自然光通过偏振片后成为偏振光,当偏振光的振动方向与偏振片的透振方向平行时能够通过,垂直时不能通过,所以A、B、D正确。
5.当游客站在峨眉山山顶背向太阳而立,而前下方又弥漫云雾时,有时会在前下方的天幕上看到一个外红内紫的彩色光环,这就是神奇的“佛光现象”。
高中物理人教版选修3-4练习:第十三章第5、6节 光的衍射 光的偏振 随堂检测 含解析
(对应要点一)在光的单缝衍射实验中可观察到清晰的亮暗相间的图样,下列四幅图片中属于光的单缝衍射图样的是( )图13-5-4A.a、c B.b、cC.a、d D.b、d解析:单缝衍射条纹的特点是中央亮条纹最宽、最亮,双缝干涉条纹是等间距的条纹,所以a是干涉条纹, b、d是单缝衍射条纹,c 是水波的衍射图样。
答案:D2.(对应要点一)用单色光分别通过小圆盘与小圆孔做衍射实验时,在光屏上得到衍射图样,它们的特点是( )A.用前者做实验时中央是暗的,用后者做实验时中央是亮的B.用前者做实验时中央是亮的,用后者做实验时中央是暗的C.中央均为亮点的同心圆形条纹D.中央均为暗点的同心圆形条纹解析:小孔衍射和圆盘衍射,图样中央均为加强点,故中央均为亮点,周围为以亮点为圆心的圆形条纹,故C正确,A、B、D均错误。
答案:C3.(对应要点二)用单色光做双缝干涉实验和单缝衍射实验,比较屏上的条纹,下列说法中正确的是( )A.双缝干涉条纹是等间距的明暗相间的条纹B.单缝衍射条纹是等间距的明暗相间的条纹C.双缝干涉条纹是中央宽、两边窄的明暗相间的条纹D.单缝衍射条纹是中央宽、两边窄的明暗相间的条纹解析:干涉条纹是等间距且亮度基本一致的,而衍射条纹间距不相等,且中央亮条纹最亮、最宽,两侧依次宽度减小,亮度降低,故A、D正确。
答案:AD4.(对应要点三)(20xx·江苏高考)如图13-5-5所示,白炽灯的右侧依次平行放置偏振片P和Q,A点位于P、Q之间,B点位于Q 右侧。
旋转偏振片P,A、B两点光的强度变化情况是( )图13-5-5A.A、B均不变B.A、B均有变化C.A不变,B有变化D.A有变化,B不变解析:因白炽灯发出的光为自然光,含各个方向的偏振光,且各个方向的偏振光的强度都相同,偏振片P和Q都只允许特定方向的偏振光通过,不管偏振片P旋转到任何位置都有光线通过,而且强度不变,所以A点的光的强度不变,当自然光通过偏振片P后变为偏振。
人教版高中物理选择性必修第1册 课时跟踪训练 (二十四) 光的衍射 光的偏振 激光
课时跟踪训练(二十四)光的衍射光的偏振激光A级—双基达标1.[多选]下列说法正确的是( )A.全息照相主要是利用了光的干涉现象B.单反相机的增透膜利用了光的偏振现象C.用标准平面检查光学平面的平整程度是利用了光的干涉D.障碍物的尺寸比光的波长大得多时,一定不会发生衍射现象解析:选AC 全息照相利用光的干涉现象,故A正确;增透膜利用膜的内外表面反射光具有相同的频率,相互叠加,从而增强透射光的强度,是利用了光的干涉现象,故B错误;标准平面检查光学平面的平整程度,由空气薄层的两表面反射光,频率相同,从而相互叠加,形成干涉条纹,是利用了光的干涉现象,故C正确;障碍物的尺寸比光的波长大得多时,也会发生衍射现象,只不过不明显,故D错误。
2.对衍射现象的定性分析,不正确的是( )A.光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物发生传播的现象B.衍射条纹图样是光波相互叠加的结果C.光的衍射现象为光的波动说提供了有力的证据D.光的衍射现象完全否定了光的直线传播结论解析:选D 衍射现象是波绕过障碍物发生传播的现象,衍射条纹是波的叠加的结果,干涉、衍射是一切波所具有的特性,所以选项A、B、C 正确;光的直线传播只是近似的,只有在光的波长比障碍物尺寸小得多的情况下,光才被看作是沿直线传播的,所以光的衍射现象和直线传播是不矛盾的,所以选项D错误。
3.激光具有相干性好、平行度好、亮度高等特点,在科学技术和日常生活中应用广泛。
下面关于激光的叙述正确的是( )A.激光是纵波B.频率相同的激光在不同介质中的波长相同C.两束频率不同的激光能产生干涉现象D.利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离解析:选D 一切光都是横波,故选项A错误;根据v=λf,光在不同介质中的传播速度不同,频率相同,波长不同,故选项B错误;发生干涉现象的两束光频率必须相同,故选项C错误;利用激光的平行度非常好可以进行测距,D项正确。
4.某研究性学习小组用激光束照射圆孔和不透明圆板后,分别得到如图所示的衍射图样。
2020届人教版高中物理选修3-4教学案:第十三章 第5、6节 光的衍射 光的偏振含答案
第5、6节光的衍射__光的偏振一、光的衍射1.定义:光通过很小的狭缝(或圆孔)时,明显地偏离了直线传播的方向,在屏上应该出现阴影的区域出现明条纹或亮斑,应该属于亮区的地方也会出现暗条纹或暗斑的现象。
2.衍射图像:衍射时产生的明暗条纹或光环。
3.单缝衍射:单色光通过狭缝时,在屏幕上出现明暗相间的条纹,中央为亮条纹,中央条纹最宽最亮,其余条纹变窄变暗;白光通过狭缝时,在屏上出现彩色条纹,中央为白条纹。
4.圆孔衍射:光通过小孔时(孔很小)在屏幕上会出现明暗相间的圆环。
5.泊松亮斑:障碍物的衍射现象。
在单色光传播途中,放一个较小的圆形障碍物,会发现在阴影中心有一个亮斑,这就是著名的泊松亮斑。
二、衍射光栅1.衍射光栅的结构由许多等宽的狭缝等距离地排列起来形成的光学仪器。
2.衍射图样的特点与单缝衍射相比,衍射条纹的宽度变窄,亮度增加。
3.衍射光栅的种类反射光栅、透射光栅。
三、光的偏振1.横波与纵波的特点横波中各点的振动方向总与波的传播方向垂直。
纵波中,各点的振动方向总与波的传1.衍射条纹是一些明暗相间的条纹,中央条纹最宽、最亮,离中央条纹越远,亮条纹的宽度越小,亮度越低。
2.白光的单缝衍射条纹是中央为白色亮纹,两侧为彩色条纹,外侧呈红色,靠近白色亮纹的内侧为紫色。
3.偏振光:在垂直于传播方向的平面上,只沿着某个特定的方向振动的光。
播方向在同一直线上。
横波有偏振现象。
2.自然光和偏振光(1)自然光:太阳、电灯等普通光源发出的光,包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光,沿着各个方向振动的光波的强度都相同。
(2)偏振光:在垂直于传播方向的平面上,只沿着某个特定的方向振动的光。
3.光的偏振偏振现象只有沿偏振片的“透射方向”振动的光波才能通过偏振片结论偏振现象表明,光是一种横波偏振光的形成①自然光通过偏振片后,得到偏振光②自然光在介质表面反射时,反射光和折射光都是偏振光偏振现象的应用①把偏振片装在照相机镜头前②电子表的液晶显示1.自主思考——判一判(1)白光通过盛水的玻璃杯,在适当的角度,可看到彩色光,是光的衍射现象。
【备课精选】2021-2022学年人教版选修3-4 光的衍射 光的偏振 教案 Word版含答案
5光的衍射6光的偏振(老师用书独具)●课标要求1 .知道光的衍射现象,知道几种衍射现象的图样.2 .理解光产生明显衍射的条件.3 .知道光的偏振现象,知道偏振是横波特有的性质.4 .知道偏振光和自然光,知道偏振光的应用.●课标解读1 .观看光的衍射现象,生疏衍射条纹的特点.2 .知道产生明显衍射现象的条件.3 .观看光的偏振现象,知道光是横波.4 .知道自然光和偏振光的区分,知道偏振现象的一些应用.●教学地位光的衍射和光的偏振是光的特性,与日常生活联系紧密,具有较强的有用性,也是高考的热点内容.(老师用书独具)●新课导入建议光是一种波,具有波的一切特性,这节课我们探究波的衍射和偏振现象.●教学流程设计课前预习支配:1.看教材.2.同学合作争辩完成【课前自主导学】.步骤1:导入新课,本节教学地位分析步骤2:老师提问,同学回答补充,检查预习效果步骤3:师生互动完成“探究1”老师讲解例题步骤7:指导同学完成【当堂双基达标】验证学习状况步骤6:完成“探究3”重在讲解综合应用规律、方法、技巧步骤5:师生互动完成“探究2”方式同完成“探究1”步骤4:让同学完成【迁移应用】,检查完成状况并点评步骤8:先由同学自己总结本节的主要学问,老师点评,支配同学课下完成【课后知能检测】课标解读重点难点1.观看光的衍射现象,能说出衍射条纹的特点.2.熟记产生明显衍射现象的条件.3.观看光的偏振现象,知道光的偏振,证明光是横波.4.能说出偏振光和自然光的区分.5.能说出偏振现象的一些应用. 1.产生明显衍射现象的条件.(重点) 2.通过光的偏振现象说明光是横波.(重点)1. 基本学问 (1)光的衍射现象 ①单缝衍射.单色平行光通过狭缝时,在屏幕上消灭明暗相间的条纹,中心为亮条纹,中心条纹最宽最亮,其余条纹变窄变暗;白光通过狭缝时,在屏上消灭彩色条纹,中心为白条纹.②圆孔衍射.光通过小孔(孔很小)时在屏幕上会消灭明暗相间的圆环. ③泊松亮斑:障碍物的衍射现象.各种不同外形的障碍物都能使光发生衍射,使影的轮廓模糊不清.若在单色光传播途中,放一个较小的圆形障碍物,会发觉在阴影中心有一个亮斑,这就是有名的泊松亮斑.(2)光产生明显衍射现象的条件障碍物或孔的尺寸比波长小或跟波长差不多. (3)光的衍射现象和光的直线传播的关系光的直线传播只是一个近似的规律,当光的波长比障碍物或孔的尺寸小的多时,光可以看成沿直线传播;在小孔或障碍物尺寸可以跟波长相比,甚至比波长还要小时,衍射现象就格外明显.(4)衍射光栅 ①结构由很多等宽的狭缝等距离排列起来形成的光学仪器. ②衍射图样特点与单缝衍射相比,衍射条纹的宽度变窄,亮度增加. 2. 思考推断(1)白光通过盛水的玻璃杯,在适当的角度,可看到彩色光,是光的衍射现象.(×) (2)菜汤上的油花呈现彩色,是光的折射现象.(×) 3. 探究沟通衍射现象明显就是衍射条纹更亮吗?【提示】 衍射现象明显是指光绕到阴影区域的范围更大,随着孔的减小,条纹亮度减弱.1. 基本学问 (1)横波与纵波的特点横波中各点的振动方向总与波的传播方向垂直.纵波中,各点的振动方向总与波的传播方向在同始终线上.只有横波才有偏振现象.(2)自然光和偏振光①自然光:太阳、电灯等一般光源发出的光,包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光,沿着各个方向振动的光波的强度都相同.②偏振光:在垂直于传播方向的平面上,只沿着某个特定的方向振动的光. (3)光的偏振(1)凡是波都有偏振现象.(×) (2)反射可以引起自然光的偏振.(√) 3. 探究沟通为什么戴上偏振片眼睛时,可以清楚地看到水中的游鱼?【提示】 由于水面反射的光对人眼产生干扰,使人不能清楚地看到水下的物体,从水面反射的光中包含有很多偏振光,偏振片眼镜可不让这些偏振光进入眼睛,则水中的物体可以比较清楚地被看到.【问题导思】1. 单缝过大就不能发生衍射了吗?2. 单缝和孔越小衍射条纹越光明吗?3. 三种衍射图样各有什么特点?1. 单缝衍射图样(1)中心条纹最亮,越向两边越暗;条纹间距不等,越靠外,条纹间距越小.(2)缝变窄通过的光变少,而光分布的范围更宽,所以亮纹的亮度降低.(3)中心亮条纹的宽度及条纹间距跟入射光的波长及单缝宽度有关,入射光波长越大,单缝越窄,中心亮条纹的宽度及条纹间距就越大.(4)用白光做单缝衍射时,中心亮条纹是白色的,两边是彩色条纹,中心亮条纹仍旧最宽最亮.2. 圆孔衍射图样(1)中心是大且亮的圆形亮斑,四周分布着明暗相间的同心圆环,且越靠外,圆形亮条纹的亮度越弱,宽度越小,如图13-5-1所示.圆孔衍射图13-5-1(2)圆孔越小,中心亮斑的直径越大,同时亮度越弱.(3)用不同色光照射圆孔时,得到的衍射图样的大小和位置不同,波长越大,中心圆形亮斑的直径越大.(4)白光的圆孔衍射图样中,中心是大且亮的白色光斑,四周是彩色同心圆环.(5)只有圆孔足够小时才能得到明显的衍射图样.在圆孔由较大直径渐渐减小的过程中,光屏上依次得到几种不同的现象——圆形亮斑(光的直线传播)、光源的像(小孔成像)、明暗相间的圆环(衍射图样).3. 不透亮的小圆板衍射图样(1)中心是亮斑.(2)四周的亮环或暗环间距随半径增大而减小.1 .衍射是波所特有的现象,一切波均能发生衍射现象.2 .光遇小孔、单缝或障碍物时,衍射现象只有明显、不明显之分,无发生、不发生之别.3 .可见光的波长范围:10-6~10-7m,因此光的衍射现象不易观看到.在单缝衍射试验中,下列说法中正确的是()A.将入射光由黄色换成绿色,衍射条纹间距变窄B.使单缝宽度变小,衍射条纹间距变窄C.换用波长较长的光照射,衍射条纹间距变宽D.增大单缝到屏的距离,衍射条纹间距变宽【解析】当单缝宽度肯定时,波长越长,衍射现象越明显,即光偏离直线传播的路径越远,条纹间距也越大;当光的波长肯定时,单缝宽度越小,衍射现象越明显,条纹间距越大;光的波长肯定、单缝宽度也肯定时,增大单缝到屏的距离,衍射条纹间距也会变宽,故选项A、C、D正确.【答案】ACD1. 关于光的衍射现象,下列说法正确的是()A.红光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹B.白光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹C.光照到不透亮小圆盘上消灭泊松亮斑,说明发生了衍射D.光照到较大圆孔上消灭大光斑,说明光沿直线传播,不存在光的衍射【解析】单色光照到狭缝上产生的衍射图样是明暗相间的直条纹.白光的衍射图样是彩色条纹.光照到不透亮 圆盘上,在其阴影处消灭亮点,是衍射现象.光的衍射现象只有明显与不明显之分,D 项中屏上大光斑的边缘会变得模糊,正是光的衍射造成的,不能认为不存在衍射现象。
2024年人教版高中物理选择性必修第一册第四章光第5节光的衍射第6节光的偏振、激光
5.光的衍射6.光的偏振 激光课标·定向素养·导引 1.观察光的衍射和偏振现象,了解这些现象产生的条件,知道其在生产生活中的应用。
2.知道光是横波。
3.通过实验,了解激光的特性。
4.能举例说明激光技术在生产生活中的应用。
物理 观念 1.观察光的衍射现象,认识衍射条纹的特点。
2.观察光的偏振现象,知道光是横波,了解激光的特性。
科学 思维 1.知道光发生明显衍射的条件。
2.知道偏振光和自然光的区别,能运用偏振知识解释生活中的一些常见光学现象。
能举例说明激光技术在生产生活中的应用。
【情境引入】我们知道,波能够绕过障碍物发生衍射。
例如,声音能够绕过障碍物传播。
既然光也是一种波,为什么在日常生活中我们观察不到光的衍射,而且常常说“光沿直线传播”呢?立体电影出现于1922年。
它能产生三维立体效果,当观众戴上立体眼镜观看时,有身临其境的感觉,亦称“3D 立体电影”。
你看过立体电影吗?看立体电影为什么要戴上特制的眼镜?带着这些问题,我们一同进入本节课的学习。
一、光的衍射1.定义:光通过很小的狭缝(或圆孔)时,明显地偏离了直线传播的方向,它绕过了狭缝(或圆孔)的边缘,传播到了相当宽的地方。
2.衍射图样:各种不同形状的障碍物产生的衍射图样不尽相同,但总能致使影的轮廓模糊不清,出现明暗相间的条纹。
3.发生明显衍射现象的条件:障碍物的尺寸跟光的波长相近,甚至比光的波长还小。
4.衍射光栅:(1)构成:由许多等宽的狭缝等距离地排列起来形成的光学元件。
(2)增加狭缝的个数,衍射条纹的宽度变窄,亮度增加。
(3)种类:透射光栅和反射光栅。
思考既然光是一种波,那么为什么日常生活中我们难以观察到光的衍射现象?而光沿直线传播的现象却普遍存在?提示:光发生明显衍射的条件是障碍物或孔、缝的尺寸小于光波的波长或相差不多,而可见光的波长范围是4×10-7~7.6×10-7 m,远小于一般障碍物或孔、缝的尺寸,所以光不容易发生明显的衍射现象,而是沿直线传播。
XX省专用学年高中物理第十三章光课时跟踪检测四光的衍射光的偏振含解析新人教版选修
课时追踪检测(四)光的衍射光的偏振1.[多项选择]以下有关光现象的说法中正确的选项是()A.无影灯是利用光的衍射原理B.刮胡刀刀片的影子边缘模糊不清是光的衍射现象C.水的视深比实质深度浅是光的全反射现象D.拍摄玻璃橱窗内的物品时,在镜头前加一个偏振片能够减少反射光的强度E.光导纤维内芯资料的折射率比外套资料的折射率大解析:选BDE无影灯是利用光的直线流传原理,选项A错误;刮胡刀刀片的影子边缘模糊不清是光的衍射现象,选项B正确;水的视深比实质深度浅是光的折射现象,选项C错误;拍摄玻璃橱窗内的物品时,在镜头前加一个偏振片能够减少反射光的强度,选项D正确;光导纤维内芯资料的折射率比外套资料的折射率大,选项E正确。
2.对衍射现象的定性解析,不正确的选项是()A.光的衍射是光在流传过程中绕过阻挡物发生流传的现象B.衍射条纹图样是光波相互叠加的结果C.光的衍射现象为光的颠簸说供应了有力的凭据D.光的衍射现象完好否定了光的直线流传结论解析:选D衍射现象是波绕过阻挡物发生流传的现象,衍射条纹是波的叠加的结果,干涉、衍射是所有波所拥有的特点,因此选项A、B、C正确;光的直线流传可是近似的,只有在光的波长比阻挡物尺寸小得多的情况下,光才被看作是沿直线流传的,因此光的衍射现象和直线流传是不矛盾的,因此选项D错误。
3.一单色光源发出的光经一狭缝照射到光屏上,可观察到的图像是()解析:选A单缝衍射时,中央亮条纹最宽最亮,两边依次变窄,变暗这是单缝衍射条纹特点。
4.[多项选择]以下列图,一束自然光经过起偏器照射到光屏上,则图中光屏上发亮的有(起偏器上用箭头表示其透射方向)()解析:选ABD自然光经过偏振片后成为偏振光,当偏振光的振动方向与偏振片的透振方向平行时能够经过,垂直时不能够经过,因此A、B、D正确。
5.当游客站在峨眉山山顶背向太阳而立,而前下方又洋溢云雾时,有时会在前下方的天幕上看到一个外红内紫的彩色光环,这就是奇怪的“佛光现象”。
高中物理 课时跟踪检测(十五)光的衍射与偏振 激光 教科版选修34
课时跟踪检测(十五) 光的衍射与偏振 激光1.以下哪些现象可以说明光波是横波( )A .光的干涉B .光的偏振C .光的色散 D. 光的反射2.沙尘暴是由于土地的沙化引起的恶劣的气象现象,发生沙尘暴时能见度只有几十米,天空变黄发暗,这种情况是由于( )A .只有波长较短的一部分光才能到达地面B .只有波长较长的一部分光才能到达地面C .只有频率较大的一部分光才能到达地面D .只有频率较小的一部分光才能到达地面3.在杨氏干涉实验装置的双缝后面各放置一个偏振片,若两个偏振片的偏振方向相互垂直,则有( )A .光屏上仍有干涉条纹,但亮条纹的亮度减小B .光屏上仍有干涉条纹,但亮条纹的亮度增大C .干涉条纹消失,光屏上一片黑暗D .干涉条纹消失,但仍有光射到光屏上4.两个偏振片紧靠在一起,将它们放在一盏灯前面以致没有光通过。
如果将其中的一片旋转180°,在旋转的过程中,将会产生 ( )A .透过偏振片的光先增强,然后又减小到零B .透过偏振片的光先增强,然后又减小到非零的最小值C .透过偏振片的光在整个过程中都增强D .透过偏振片的光先增强,再减弱,然后又增强5.激光散斑测速是一种崭新的测速技术,它应用了光的干涉原理。
用二次曝光照相所获得的“散斑对”相当于双缝干涉实验中的双缝,待测物体的速度与二次曝光时间间隔的乘积等于双缝间距。
实验中可测得二次曝光时间间隔Δt 、双缝到屏之距离l 以及相邻两条亮纹间距Δx 。
若所用激光波长为λ,则该实验确定物体运动速度的表达式是( )A .v =λΔx l ΔtB .v =l λΔx ΔtC .v =l Δx λΔtD. v =l Δt λΔx 6.如图1所示,一玻璃柱体的横截面为半圆形,让太阳光或白炽灯光通过狭缝S 形成细光束从空气射向柱体的O 点(半圆的圆心),产生反射光束1和透射光束2。
现保持入射光不变,将半圆柱绕通过O 点垂直于纸面的轴线转动,使反射光束1和透射光束2恰好垂直。
高中物理 3.5+6 光的衍射 光的偏振课后知能检测 新人
【课堂新坐标】(教师用书)2013-2014学年高中物理 3.5+6 光的衍射光的偏振课后知能检测新人教版选修3-41. 对于激光的认识,以下说法中正确的是( )A.普通光源发出的光都是激光B.激光是自然界普遍存在的一种光C.激光是一种人工产生的相干光D.激光一定比普通光的强度大【解析】激光是原子受激辐射产生的光,是人工产生的一种相干光,与普通光源发出的光不同,所以C正确,A、B错误;用途不同,激光的强度大不相同,激光不一定比普通光的强度大,D错误.【答案】 C2. 汽车行驶时常会滴下一些油滴,滴下的油滴在带水路面上会形成一层薄油膜,并显现彩色,这是由于( )A.空气的折射B.膜的上、下表面反射形成光的干涉C.光的衍射D.水的折射【解析】白光射到油膜上,从膜的上、下表面反射回来,形成相干光源.由于各种色光波长不同,所产生的干涉条纹的宽度不同,所以各色光在薄膜上形成干涉条纹呈现彩色,所以B项正确.【答案】 B3. 关于激光的应用问题,下列说法中正确的是( )A.光纤通信是应用激光平行度非常好的特点对信号进行调制,使其在光导纤维中进行传递信息B.计算机内“磁头”读出光盘上记录的信息是应用了激光有相干性的特点来进行的C.医学中用激光作“光刀”来切除肿瘤是应用了激光亮度高的特点D.“激光测距雷达”利用激光测量很远目标的距离是应用了激光亮度高的特点【解析】由激光的特点及应用可知光纤通信主要利用激光的相干性,A错误.计算机内的“磁头”读出光盘上的信息主要应用了激光的平行性好,选项B错误.医疗中的激光“光刀”利用了激光的高亮度的特点,C正确.激光测距利用的是激光的平行性,D错误.【答案】 C4. 白光通过三棱镜发生色散现象,下列说法正确的是( )A .不同颜色的光在真空中的光速不同B .在同一介质中红光的折射率比紫光大C .在同一介质中红光的光速比紫光大D .每种颜色的光通过三棱镜都会分成几种颜色的光【解析】 色散的原因是不同色光折射率不同.由n =cv判断光在介质中波速是:n 越大,v 越小;n 越小,v 越大.【答案】 C5. (2013·济南质检)激光火箭的体积小,却可以装载更大、更重的卫星或飞船.激光由地面激光站或空间激光动力卫星提供,通过一套装置,像手电筒一样,让激光束射入火箭发动机的燃烧室,使推进剂受热而急剧膨胀,于是形成一股高温高压的燃气流,以极高的速度喷出,产生巨大的推力,把卫星或飞船送入太空.激光火箭利用了激光的( )A .单色性好B .平行度好C .高能量D .相干性好【解析】 激光的平行度好且亮度高,可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量,这样可以给火箭提供高能量,B 、C 正确.【答案】 BC图13-7-96 .如图13-7-9所示,一个小的光源S 发出白光,经三棱镜分光.若人沿着折射光线的反方向观察,通过棱镜可以看到( )A .白光点B .光点上部红色,下部紫色C .光点上部紫色,下部红色D .看不到光源的像【解析】 由于各种单色光中,紫光的折射率最大,偏折角也最大,成的像最高,红光的折射率最小,偏折角也最小,成的像最低,故C 正确.【答案】 C图13-7-107. 如图13-7-10所示,一束白光从左侧射入肥皂薄膜.下列说法中正确的是( ) A .人从右侧向左看,可以看到彩色条纹 B .人从左侧向右看,可以看到彩色条纹 C .彩色条纹水平 D .彩色条纹竖直【解析】 一束白光照射到薄膜上经薄膜两个界面上反射回来的光再相遇时产生干涉现象,这样人从左侧向右看时,可以看到彩色条纹,选项B 正确,A 错误.由于薄膜从上向下逐渐加厚,在同一水平线上厚度相同,故彩色条纹是水平排列的,选项C 正确,D 错误.【答案】 BC8. (2013·合肥高二检测)如图13-7-11所示,一束复色光从空气中沿半圆形玻璃砖半径方向射入,从玻璃砖射出后分成a 、b 两束单色光.则( )图13-7-11A .玻璃砖对a 光的折射率为 2B .玻璃砖对a 光的折射率为1.5C .b 光的频率比a 光的频率大D .b 光在玻璃中的传播速度比a 光在玻璃中的传播速度大 【解析】 a 光的折射率n =sin 45°sin 30°=2,故A 正确,B 错.由题图可知,a 光的偏折程度比b 光的小,所以a 光的频率小,折射率也小,由n =c v 可得v =c n,a 光在玻璃中的传播速度比b 光的大,故C 正确,D 错.【答案】 AC9. 下列对增透膜的叙述,你认为不正确的是( ) A .摄像机的镜头上涂一层增透膜,可提高成像质量 B .增透膜是为了增加光的透射,减少光的反射 C .增透膜的厚度应为入射光在薄膜中波长的14D .增透膜的厚度应为入射光在真空中波长的14【解析】 当增透膜的厚度是入射光在介质中波长的14时,经薄膜前后表面反射的两列光波的路程差才等于半个波长,振动相互抵消,从而减弱了反射光的强度,增强了透射光的强度.【答案】 D图13-7-1210 .如图13-7-12所示是在一次对精密加工面采用光学手段检查所得到的光的干涉图样,下列说法正确的是( )A.干涉条纹是a的上表面和b的下表面的反射光波叠加而成的B.干涉条纹是a的下表面和b的上表面的反射光波叠加而成的C.d处加工面上凸D.d处加工面下凹【解析】干涉条纹是空气薄膜的上、下表面反射光叠加形成的,B正确,A错误;空气薄膜的厚度自左向右逐渐增大,同一条纹上对应的空气膜厚度相同,由此可知d加工面上凸,C处加工面下凹,故C正确,D错误.【答案】BC11. (2011·新课标全国高考)雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹.设水滴是球形的,图13-7-13中的圆代表水滴过球心的截面,入射光线在过此截面的平面内,a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线,则它们可能依次是( )图13-7-13A.紫光、黄光、蓝光和红光B.紫光、蓝光、黄光和红光C.红光、蓝光、黄光和紫光D.红光、黄光、蓝光和紫光【解析】由光路图可看出a光的偏折程度较大,故a光在水滴中的折射率较大,选项中应该以“红橙黄绿青蓝紫”反过来的顺序进行排列,故选项B正确.【答案】 B图13-7-1412. 一个半径较大的透明玻璃球体,若截去其上面的一大部分,然后将这一部分放到标准的水平面上,现让单色光竖直射向截面,如图13-7-14所示,在反射光中看到的是( ) A.平行的、明暗相间的干涉条纹B.环形的、明暗相间的干涉条纹C.只能看到同颜色的平行反射光D.一片黑暗【解析】玻璃球体和标准水平面间形成一空气楔形膜,膜上、下表面的反射光在空间发生干涉,产生以球体平面接触点为中心的环形干涉条纹,故B正确.【答案】 B。
2021_2022学年新教材高中物理第四章光5_6光的衍射光的偏振激光课时检测含解析新人教版选择性必
光的衍射光的偏振激光(25分钟60分)一、选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分)1.在观察光的衍射现象的实验中,通过紧靠眼睛的卡尺测脚形成的狭缝,观看远处的线状白炽灯丝(灯管和灯丝都要平行于狭缝),可以看到( )A.黑白相间的直条纹B.黑白相间的弧形条纹C.彩色的直条纹D.彩色的弧形条纹【解析】选C。
白炽灯发出的是复色光,其中各种色光的波长不同,产生的衍射条纹间距不同,各单色光相互叠加,成为彩色直条纹。
2.对于光的衍射的定性分析,下列说法中不正确的是( )A.只有障碍物或孔的尺寸可以跟光波波长相比甚至比光的波长还要小的时候,才能明显地产生光的衍射现象B.光的衍射现象是光波相互叠加的结果C.光的衍射现象否定了光的直线传播的结论D.光的衍射现象说明了光具有波动性【解析】选C。
产生明显衍射现象的条件是光的波长比孔或障碍物的尺寸大得多或相差不大,故A正确;光的衍射现象是光绕过障碍物进入障碍物的几何阴影的现象,是光波相互叠加的结果,故B正确;光的直线传播是近似规律,光的衍射现象并没有否定光的直线传播的结论,故C错误;衍射是波特有的性质,光的衍射现象说明了光具有波动性,故D正确;本题选择不正确的,故选C。
3.在观察光衍射的实验中,分别观察到如图甲、乙所示清晰的明暗相间图样,图中黑线为暗纹,那么障碍物应是( )B.甲图对应的是很大的不透明圆板C.乙图对应的是中间有大圆孔的不透明挡板D.甲图对应的是中间有小三角形孔的不透明挡板【解析】选A。
用光照射很小的不透明圆板时后面出现一亮点,即为泊松亮斑的衍射图样,正好是乙图所对应的图样,故A正确,C错误;用光照射很大的中间有小圆孔的不透明挡板时是明暗相间的衍射图样,即为圆孔衍射图样,即甲图所对应的图样,故B、D错误。
4.全息照相在拍摄过程中,应用了激光的什么特点( )A.干涉B.衍射C.偏振D.直线传播【解析】选A。
在拍摄全息相片时,同一束激光分为两部分,一部分直接照射到底片上,另一部分通过拍摄物反射到底片上,在底片上发生干涉,底片记录下干涉条纹,因此应用了激光的干涉原理。
浙江专版2019年高中物理第十三章光课时跟踪检测十五光的衍射光的偏振含解析新人教版选修3_4
第课时专题研究——溶度积的相关计算及溶解图像考点一的相关计算与计算有关的常考角度及解题策略[考法精析]考法一判断沉淀的生成或沉淀的完全[典例]等体积混合·-的和溶液是否会生成沉淀?(已知的为×-)[解析](+)=(-)=·-=·-=(+)·(-)=×->故有沉淀生成。
[答案]生成沉淀[典例]取·-与等体积的·-的混合,是否有沉淀产生?若有,计算+是否沉淀完全。
(该温度下的=×-) [解析]此题中,=(+)·()=×->,故有沉淀生成。
两种溶液混合之后,浓度变为×-·-,根据=(+)·(),计算得(+)<×-,故可认为+已经沉淀完全。
[答案]有;沉淀完全考法二计算溶液中某一离子的浓度[典例]已知在室温时,()的溶度积=×-,求室温下()饱和溶液中+和-的物质的量浓度。
[解析]本题根据()的沉淀溶液平衡常数表达式中-浓度和+浓度的关系,可以直接进行计算。
()++-设饱和溶液中(+)=·-,则(-)=·-。
故[()]=(+)·(-)=·()==×-,则=×-,故(+)=×-·-,(-)=×-·-。
[答案](+)=×-·-,(-)=×-·-[典例]已知:+()+-(),=(+)·(-)=×-。
当溶液中各种离子的浓度幂的乘积大于溶度积时,则产生沉淀,反之固体溶解。
()某溶液里(+)=·-,如果生成()沉淀,应调整溶液的,使之大于。
()要使·-溶液中+沉淀较为完全(使+浓度降至原来的千分之一),则应向溶液里加入溶液,使溶液的为。
[解析]()根据信息,当(+)·(-)=×-时开始出现沉淀,则(-)=·-=·-=-·-,(+)=-·-,=,所以要生成()沉淀,应调整>。
高中物理第十三章光课时跟踪检测十五光的衍射光的偏振含解析新人教版选修3_4
光的衍射光的偏振一、单项选择题1.在用单色平行光照射单缝观察衍射现象的实验中,下列哪些说法是正确的( )①缝越窄,衍射现象越显著②缝越宽,衍射现象越显著③照射光的波长越长,衍射现象越显著④照射光的频率越高,衍射现象越显著A.①③B.②④C.②③ D.①④解析:选A 根据发生明显衍射现象的条件可知①③正确,②错误。
当光的频率越高时,由c=λf知,其波长越短,衍射现象越不显著,④错误。
故选A。
2.关于自然光和偏振光,下列观点正确的是( )A.自然光能产生干涉和衍射现象,而偏振光却不能B.只有自然光透过偏振片才能获得偏振光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:选D 振动沿各个方向均匀分布的光是自然光,而振动沿着特定方向的光是偏振光,自然光和偏振光都能发生干涉、衍射,选项A错误;光的偏振现象并不罕见,除了从光源直接发出的光以外,通常看到的绝大部分光,都是偏振光,选项B错误;光的颜色由光的频率决定,与光的振动方向无关,选项C错误;自然光和偏振光都具有能量,都能使感光底片感光,选项D正确。
3.将两个偏振片紧靠在一起,放在一盏灯的前面,眼睛通过偏振片看到的光很弱。
如果将其中一个偏振片旋转180°,在旋转过程中会观察到( )A.灯光逐渐增强,然后逐渐减弱B.灯光强度保持不变C.灯光逐渐增强,没有减弱现象D.灯光逐渐增强,再减弱,然后增强到最亮解析:选A 眼睛通过两偏振片看到的光很弱,是因为两偏振片的透振方向垂直,在旋转其中一个偏振片的过程中,透振方向逐渐一致,灯光逐渐增强,当两个偏振片的透振方向一致时,灯光最强,继续旋转偏振片时,透振方向又逐渐偏离,灯光逐渐减弱。
所以选项A正确。
4.观察单缝衍射现象时,把缝宽由0.2 mm逐渐增大到0.8 mm,看到的现象是( ) A.衍射条纹的间距逐渐变小,衍射现象逐渐不明显B.衍射条纹的间距逐渐变大,衍射现象越来越明显C.衍射条纹的间距不变,只是亮度增强D.以上现象都不会发生解析:选A 由单缝衍射实验的调整与观察可知,狭缝宽度越小,衍射现象越明显,衍射条纹越宽,条纹间距也越大。
2021-2022学年高二物理人教版选修3-4学案:13.4 光的衍射 光的偏振
学案4光的衍射光的偏振[目标定位]1.知道光的衍射现象,知道产生明显衍射现象的条件.2.知道衍射条纹的特点,了解衍射光栅.3.知道光的偏振现象,知道光是横波.4.知道偏振光和自然光的区分,能运用偏振学问来解释生活中的一些常见光学现象.一、光的衍射[问题设计]唐代诗人王维的诗句:“空山不见人,但闻人语响”这种“闻其声而不见其人”的物理现象.这种现象是如何形成的呢?为什么声波简洁发生衍射现象而光波不简洁发生衍射现象呢?答案诗句中描写的是声波的衍射现象.声波的波长较大,与日常生活中的物体可以相比,很简洁发生明显衍射现象,故可以隔着障碍物“闻其声”,但光的波长远小于日常生活中物体的尺寸,光在障碍物后形成阴影,故有“不见其人”的现象.[要点提炼]1.光沿直线传播只是一种特殊状况,各种不同外形的障碍物都能使光发生衍射,致使影的轮廓模糊不清,毁灭明暗相间的条纹.2.光产生明显衍射现象的条件在障碍物或小孔的尺寸可以跟光的波长相比,甚至比光的波长还小的时候,就会产生明显的衍射现象.3.衍射图样的特点(1)单缝衍射图样的特点:①中心条纹亮而宽.两侧亮条纹具有对称性,亮条纹宽度渐渐变窄,亮度渐渐减弱.②光的波长确定时,单缝窄的中心条纹宽,各条纹间距大;单缝不变时,光波波长大的中心条纹宽,条纹间距大.③白光的单缝衍射条纹是中心为白色亮纹,两侧为彩色条纹.(2)圆孔衍射图样的特点:①单色光的圆孔衍射图样中心亮圆的亮度高,外面是明暗相间的不等距(填“等距”或“不等距”)的圆环,越向外,亮环亮度越低.②白光的圆孔衍射图样中心亮圆为白色,四周是彩色圆环.(3)泊松亮斑:障碍物的衍射现象①在单色光传播途中,放一个较小的圆形障碍物,会发觉在阴影中心有一个亮斑,这就是出名的泊松亮斑.②图样特点:中心是一个亮斑,圆板阴影的边缘模糊,阴影外边有明暗相间的圆环.4.衍射光栅是由很多等宽的狭缝等距离地排列起来形成的光学元件,由衍射光栅得到的衍射图样与单缝衍射相比,衍射条纹的宽度变窄,亮度增加.二、单缝衍射与双缝干涉的比较[问题设计]单缝衍射和双缝干涉得到的都是明暗相间的条纹,如何区分它们?答案它们的主要区分是:单缝衍射的条纹宽度不等,中心最宽,条纹间距不等;双缝干涉的条纹宽度相等,条纹间距相等.[要点提炼]单缝衍射与双缝干涉的比较1.不同点(1)产生条件⎩⎪⎨⎪⎧单缝衍射:只要狭缝足够小双缝干涉:频率相同的两列光波相遇叠加(2)图样⎩⎪⎨⎪⎧单缝衍射的图样中心为最宽最亮的亮条纹.两侧亮条纹变暗变窄双缝干涉的图样是亮度相同的等间距的条纹2.相同点(1)都有明暗相间的条纹,条纹都是光波叠加时加强或减弱的结果.(2)都是波特有的现象,表明光是一种波.三、偏振现象[问题设计]1.取一根软绳,一端固定在墙上,手持另一端上下抖动,软绳上形成一列横波,质点在竖直平面内沿着上下方向振动.假如手持绳的一端左右抖动,会在绳上形成另一列横波,质点在水平平面内沿着左右方向振动.现在让软绳穿过一块带有狭缝的木板.分别将狭缝与振动方向平行放置及与振动方向垂直放置,观看发生的现象(如图1甲、乙所示).假如将这根软绳换成细软的弹簧,前后推动弹簧形成纵波,观看发生的现象(如图丙所示).这两种现象说明什么?图1答案当机械波是横波时,若质点的振动方向与狭缝平行,则机械波能透过狭缝传播,反之则不能透过狭缝传播.对纵波而言,不管什么状况,纵波总能透过狭缝传播.2.如图2所示,取一个偏振片P,让阳光通过偏振片P,在P的另一侧观看,可以看到偏振片是透亮的;在偏振片P的后面再放置另一个偏振片Q,以光的传播方向为轴旋转偏振片Q,会看到什么现象?这说明什么?图2答案会看到在旋转Q时间的亮度发生变化.偏振片的作用类似于1中狭缝的作用,只有振动方向与透振方向全都的光才能通过.当偏振片Q与P的透振方向平行时,穿过Q的光最强;当Q与P的透振方向垂直时,光不能透过Q.[要点提炼]1.自然光和偏振光(1)自然光:太阳、电灯等一般光源发出的光,包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光,而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同,这种光叫自然光.(2)偏振光:在垂直于传播方向的平面上,沿着某个特定的方向振动的光叫偏振光.平常看到的绝大部分光,都是不同程度的偏振光,自然光在玻璃、水面、木质桌面等表面反射时,反射光和折射光都是偏振光,入射角变化时偏振的程度也有变化.2.偏振片和透振方向偏振片由特定的材料制成,每个偏振片都有一个特定的方向,只有沿着这个方向振动的光波才能顺当通过偏振片,这个方向叫做“透振方向”.3.光的偏振现象表明光是一种横波.4.偏振现象的应用(1)在摄影中的应用:在镜头前安装一片偏振滤光片,可以阻挡反射光进入镜头.(2)电子表液晶显示屏:在两块透振方向垂直的偏振片中插入一个液晶盒,可以把握光线显示数字.一、对光的衍射的理解例1观看单缝衍射现象时,把缝宽由0.2mm渐渐增大到0.8mm,看到的现象是() A.衍射条纹的间距渐渐变小,衍射现象渐渐不明显B.衍射条纹的间距渐渐变大,衍射现象越来越明显C.衍射条纹的间距不变,只是亮度增加D.以上现象都不会发生解析由单缝衍射试验的调整与观看可知,狭缝宽度越小,衍射现象越明显,衍射条纹越宽,条纹间距也越大,本题是将缝调宽,现象相反,故选项A 正确,B、C、D错误.答案 A二、单缝衍射与双缝干涉的比较例2如图3所示的4幅明暗相间的条纹,分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分表示亮纹).则在下面的四幅图中从左到右排列,亮条纹的颜色依次是()图3A.红黄蓝紫B.红紫蓝黄C.蓝紫红黄D.蓝黄红紫解析双缝干涉条纹平行等距,且波长越大,条纹间距越大,而红光波长大于蓝光波长,故第一幅图为红光,第三幅图为蓝光;又由于黄光波长大于紫光波长,故第四幅图为黄光的衍射图样,其次幅为紫光的衍射图样.答案 B三、对光的偏振的理解例3如图4所示,白炽灯的右侧依次平行放置偏振片P和Q,A点位于P、Q之间,B点位于Q右侧.旋转偏振片P,A、B两点光的强度变化状况是()图4A.A、B均不变B.A、B均有变化C.A不变,B有变化D.A有变化,B不变解析白炽灯光包含各方向的光,且各个方向的光强度相等,所以旋转偏振片P时各方向透射光强度相同,故A点光的强度不变;白炽灯光经偏振片P后为偏振光,当P旋转时,B点的光的强度有变化,选项C正确.答案 C例4一段时间以来,“假奶粉大事”闹得沸沸扬扬,奶粉中碳水化合物(糖)含量是一个重要指标,可以用“旋光法”来测量糖溶液的浓度,从而鉴定含糖量.偏振光通过糖的水溶液后,偏振方向会相对于传播方向向左或向右旋转一个角度α,这一角度α称为“旋光度”,α的值只与糖溶液的浓度有关,将α的测量值与标准值相比较,就能确定被测样品的含糖量了.如图5所示,S是自然光源,A、B是偏振片,转动B,使到达O处的光最强,然后将被测样品P置于A、B之间,则下列说法中正确的是()图5A.到达O处光的强度会明显减弱B.到达O处光的强度不会明显减弱C.将偏振片B转动一个角度,使得O处光强度最大,偏振片B转过的角度等于αD.将偏振片A转动一个角度,使得O处光强度最大,偏振片A转过的角度等于α解析由于A、B的偏振方向全都,故A、B间不放糖溶液时,自然光通过偏振片A后,变成偏振光,通过B 后到达O.当在A、B间放糖溶液,由于溶液的旋光作用,使通过A的偏振光振动方向转动了确定角度,不能再通过B,A对,B错.但当B转过一个角度,恰好使偏振片方向与经过糖溶液后的偏振光振动方向全都时,O处光强为最强,故B的旋转角度即为糖溶液的旋光度.所以C对.同理D也对.答案ACD1.(对光的衍射的理解)关于光的衍射现象,下面说法正确的是()A.红光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹B.白光的单缝衍射图样是白黑相间的直条纹C.光照到不透亮小圆盘上毁灭泊松亮斑,说明发生了衍射D.光照到较大圆孔上毁灭大光斑,说明光沿着直线传播,不存在光的衍射答案AC解析单色光照到狭缝上产生的衍射图样是明暗相间的直条纹,白光的衍射图样是彩色条纹.光照到不透亮小圆盘上,在其阴影中心处毁灭亮点,即泊松亮斑,是衍射现象.光的衍射现象只有明显与不明显之分,D 项中屏上大光斑的边缘模糊,正是光的衍射造成的,不能认为不存在衍射现象.2.(单缝衍射与双缝干涉的比较)如图6所示为红光和紫光通过相同的双缝和单缝所呈现的图样,则()图6A.甲为紫光的干涉图样B.乙为紫光的干涉图样C.丙为红光的干涉图样D.丁为红光的干涉图样答案 B解析干涉条纹平行、等宽、等间距,选项C、D错误.干涉图样为明暗相间的条纹,且条纹间距为Δx=ldλ,光的波长越长,条纹间距越大,紫光的波长短,因而紫光干涉图样的条纹间距小.故正确选项为B.3.(对光的偏振的理解)如图7所示,A、B为两偏振片,一束自然光沿OO′方向射向A,此时在光屏C上透射光的强度最大,则下列说法中正确的是()图7A.此时A、B的透振方向平行B.只有将B绕OO′轴顺时针旋转90°,屏上透射光的强度才会最弱,几乎为零C.将A或B绕OO′轴旋转90°,屏上透射光的强度最弱,几乎为零D.将A沿顺时针旋转180°,屏上透射光的强度最弱,几乎为零答案AC解析当A、B两偏振片的透振方向平行时,光屏C上的光强度最大;当二者透振方向垂直时,光屏C上的光强度最弱,几乎为零.由此可知A、C选项正确.4.(光的偏振的应用)在拍摄日落时分水面下的景物时,在照相机镜头前装一个偏振片,其目的是() A.减弱反射光,从而使景物的像清楚B.增加反射光,从而使景物的像清楚C.增加透射光,从而使景物的像清楚D.减弱透射光,从而使景物的像清楚答案 A解析让偏振片的透振方向与反射光的偏振方向垂直,减弱进入镜头的反射光,使水下景物的像清楚.题组一对光的衍射的理解1.对光的衍射现象的定性分析,正确的是()A.光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物连续传播的现象B.衍射条纹图样是光波相互叠加的结果C.光的衍射现象为光的波动说供应了有力的证据D.光的衍射现象完全否定了光沿直线传播的结论答案ABC解析依据光的衍射现象的定义可知选项A正确;衍射图中有亮、暗条纹,这是光波相互叠加的结果,加强区为亮条纹,减弱区为暗条纹,选项B正确;由于衍射也是波特有的现象,所以光的衍射现象的发觉为光的波动说供应了有力证据,选项C正确;当障碍物较大时,光的衍射很弱,光几乎沿直线传播,即光的直线传播只是特殊状况下的近似,二者是统一的,选项D错误.2.在单缝衍射试验中,下列说法正确的是()A.其他条件不变,将入射光由黄色换成绿色,衍射条纹间距变窄B.其他条件不变,使单缝宽度变小,衍射条纹间距变窄C.其他条件不变,换用波长较长的光照射,衍射条纹间距变宽D.其他条件不变,增大单缝到屏的距离,衍射条纹间距变宽答案ACD解析当单缝宽度确定时,波长越长,衍射现象越明显,条纹间距也越大,黄光波长大于绿光波长,所以A、C正确;当光的波长确定时,单缝宽度越小,衍射现象越明显,衍射条纹间距会变宽,B错误;当光的波长确定,单缝宽度也确定时,增大单缝到屏的距离,衍射条纹间距会变宽,D正确.3.用卡尺观看光的衍射现象时,下列说法中正确的是()A.卡尺形成的狭缝应平行于日光灯,且狭缝远离日光灯,人眼也远离狭缝进行观看B.卡尺狭缝平行于日光灯观看时,可观看到中心为白色条纹,两侧为彩色条纹,且彩色条纹平行于日光灯C.狭缝由0.5mm宽度缩小到0.2mm,条纹间距变宽,亮度变暗D.狭缝由0.5mm宽度扩展到0.8mm,条纹间距变宽,亮度变暗答案BC解析当卡尺狭缝平行于日光灯,狭缝远离日光灯时,眼睛应靠近狭缝进行观看,观看到平行于日光灯的彩色条纹,且中心为白色条纹,A错误,B正确;狭缝越窄,衍射现象越明显,即条纹间距变宽,但亮度变暗,C正确,D错误.4.在一次观看光的衍射的试验中,观看到如图1所示的清楚的明暗相间图样(黑线为暗纹),那么障碍物应是()图1A.很小的不透亮的圆板B.很大的中间有大圆孔的不透亮的圆板C.很大的不透亮圆板D.很大的中间有小圆孔的不透亮的圆板答案 D解析由题图可知中心是大且亮的圆形亮斑,四周分布着明暗相间的同心圆环,且越向外,圆形条纹宽度越小,可推断此图样为圆孔衍射图样,故D选项正确;有的同学误选为A,要留意很小的不透亮的圆板产生的图样中心也是亮点,但其四周有一个大的阴影区,在阴影区的边缘有明暗相间的圆环,它与圆孔衍射的图样是不同的.5.关于衍射光栅,下列说法正确的是()A.衍射光栅是由很多等宽度的狭缝组成的B.衍射光栅分为透射光栅和反射光栅两类C.透射光栅中刻痕的部分相当于透光的狭缝D.透射光栅中未刻痕的部分相当于透光的狭缝答案ABD解析对于透射光栅来说,当光照到刻痕上时,由于光发生漫反射而不能透过,故选项C错.6.用单色光通过小圆盘与小圆孔做衍射试验时,在光屏上得到衍射图样,它们的特点是()A.用小圆盘时中心是暗的,用小圆孔时中心是亮的B.用小圆盘时中心是亮的,用小圆孔时中心是暗的C.中心均为亮点的同心圆条纹D.中心均为暗点的同心圆条纹答案 C解析小圆孔衍射图样,中心是亮的,亮点四周是明暗相间的同心圆条纹;小圆盘衍射图样,中心也是亮的,叫泊松亮斑,亮斑四周也有明暗相间的同心圆条纹,故只有C正确,A、B、D均错误.7.使太阳光垂直照射到一块遮光板上,板上有可以自由收缩的正方形孔,孔的后面放置一个光屏,在正方形孔渐渐变小直至闭合的过程中,光屏上依次可以看到几种不同的现象,试把下列现象依次排列________.A.圆形光斑B.明暗相间的彩色条纹C.变暗消逝D.正方形光斑E.正方形光斑由大变小答案DEABC解析由于光的波长很短,因此当孔很大时,不会发生明显的衍射现象,此时可看做光是近似沿直线传播的,在屏上得到孔的影;当孔渐渐变小时,虽不能使光发生明显的衍射现象,但可以在屏上得到太阳的像,即小孔成像;孔再渐渐变小时,光开头发生明显的衍射现象,毁灭明暗相间的彩色条纹;孔进一步变小直到闭合时,由于穿过光的能量减小而使光线变暗直至消逝.题组二单缝衍射与双缝干涉的比较8.用单色光做双缝干涉试验和单缝衍射试验,比较屏上条纹,下列说法中正确的是()A.双缝干涉条纹是等间距的明暗相间的条纹B.单缝衍射条纹是等间距的明暗相间的条纹C.双缝干涉条纹是中心宽、两边窄的明暗相间的条纹D.单缝衍射条纹是中心宽、两边窄的明暗相间的条纹答案AD解析干涉条纹是等间距且亮度基本全都的,而衍射条纹间距不相等,且中心亮条纹最亮、最宽,两侧依次宽度减小,亮度降低,故A、D正确.9.抽制细丝时可用激光监控其粗细,如图2所示.激光束通过细丝时产生的条纹和它通过遮光板的同样宽度的窄缝时产生的条纹规律相同,则()图2 A.这是利用光的干涉现象B.这是利用光的衍射现象C.假如屏上条纹变宽,表明抽制的丝变粗了D.假如屏上条纹变宽,表明抽制的丝变细了答案BD解析由图样可知,这是利用了光的衍射现象,当丝变细时(相当于狭缝变窄)条纹间距变宽,B、D选项正确.10.在光的单缝衍射试验中可观看到清楚的明暗相间的图样,图3的四幅图片中属于光的单缝衍射图样的是()图3A.a、c B.b、cC.a、d D.b、d答案 D解析单缝衍射条纹的特点是中心亮条纹最宽、最亮,双缝干涉条纹的特点是等间距的条纹,所以a是干涉条纹,b、d是单缝衍射条纹,c是水波的衍射图样.题组三对光的偏振的理解11.光的偏振现象说明光是横波.下列现象中不能..反映光的偏振特性的是()A.一束自然光相继通过两个偏振片,以光束为轴旋转其中一个偏振片,透射光的强度发生变化B.一束自然光入射到两种介质的分界面上,反射光是偏振光C.日落时分,拍摄水面下的景物,在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使影像更清楚D.通过手指间的缝隙观看日光灯,可以看到彩色条纹答案 D解析A、B、C都与光的偏振这一特性有关,A、B、C都不能选;通过手指间的缝隙观看日光灯看到彩色条纹是由于光的衍射形成的,与偏振无关,应选D.12.在杨氏双缝干涉试验装置的双缝后面各放置一个偏振片,若两个偏振片的透振方向相互垂直,则() A.光屏上仍有干涉条纹,但亮条纹的亮度减小B.光屏上仍有干涉条纹,但亮条纹的亮度增大C.干涉条纹消逝,但仍有光射到光屏上D.干涉条纹消逝,光屏上一片黑暗答案 C解析因两偏振片的透振方向相互垂直,所以经双缝和偏振片透过去的两列光的振动方向不相同,因此不满足相干条件,不发生干涉,故没有条纹毁灭,选项A、B错误.但仍有光透过去,所以仍有光射在光屏上,只是一般的叠加,选项C正确,D错误.13.下面关于光的偏振现象的应用正确的是()A.自然光通过起偏振器后成为偏振光,利用检偏振器可以检验出偏振光的振动方向B.立体电影利用了光的偏振现象C.茶色眼镜利用了光的偏振现象D.拍摄日落时水面下的景物时,在照相机镜头前装一个偏振片可减弱水面反射光的影响答案ABD14.如图4所示,P是一偏振片,P的透振方向(用带有箭头的实线表示)为竖直方向.下列四种入射光束中,哪几种照射P时能在P的另一侧观看到透射光()图4A.太阳光B.沿竖直方向振动的光C.沿水平方向振动的光D.沿与竖直方向成45°角振动的光答案ABD解析太阳光是自然光,沿各个方向振动的光都有,所以在偏振片P另一侧可看到透射光;沿竖直方向振动的光,与P的透振方向相同,能透过偏振光;沿与竖直方向成45°角振动的光,有部分能透过偏振片P,故A、B、D正确.。
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课时跟踪检测(十四)光的衍射光的偏振
1.(多选)下列说法中正确的是( )
A.光振动沿各个方向均匀分布的光是自然光
B.光振动沿各个方向均匀分布的光是偏振光
C.光振动沿特定方向的光才是偏振光
D.光振动沿特定方向的光才是自然光
解析:选AC 根据自然光、偏振光的概念易判断出选项A、C正确。
2.对衍射现象的定性分析,不正确的是( )
A.光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物发生传播的现象
B.衍射条纹图样是光波相互叠加的结果
C.光的衍射现象为光的波动说提供了有力的证据
D.光的衍射现象完全否定了光的直线传播结论
解析:选D 衍射现象是波绕过障碍物发生传播的现象,衍射条纹是波的叠加的结果,干涉、衍射是一切波所具有的特性,所以选项A、B、C正确;光的直线传播只是近似的,只有在光的波长比障碍物尺寸小得多的情况下,光才被看作是沿直线传播的,所以光的衍射现象和直线传播是不矛盾的,所以选项D错误。
3.(多选)关于自然光和偏振光,以下说法正确的是( )
A.自然光包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光,但是沿各个方向振动的光波的强度可以不同
B.偏振光是垂直于传播方向上,只沿着某一特定方向振动的光
C.自然光透过一个偏振片后就成为偏振光,偏振光经过一个偏振片后又还原为自然光D.太阳、电灯等普通光源发出的光都是自然光
解析:选BD 自然光沿各振动方向的光波的强度相同,A错误;偏振光在垂直于传播方向上,只沿某一特定方向振动,B正确;自然光透过偏振片后成为偏振光,偏振光透过偏振片后不能还原为自然光,C错误;太阳、电灯等普通光源发出的是自然光,D正确。
4.(多选)如图所示,一束自然光通过起偏器照射到光屏上,则图中光屏上发亮的有(起偏器上用箭头表示其透射方向)( )
解析:选ABD 自然光通过偏振片后成为偏振光,当偏振光的振动方向与偏振片的透振方向平行时能够通过,垂直时不能通过,所以A、B、D正确。
5. (多选)如图1所示,A、B为两偏振片,一束自然光沿OO′方向射向A,此时在光屏C上透射光的强度最大,则下列说法中正确的是( )
图1
A.此时A、B的偏振方向平行
B.只有将B绕OO′轴顺时针旋转90°,屏上透射光的强度最弱,几乎为零
C.将A或B绕OO′轴旋转90°时,屏上透射光的强度最弱,几乎为零
D.将A沿顺时针方向旋转180°时,屏上透射光的强度最弱,几乎为零
解析:选AC 当两偏振片平行时,透射光强度最强,当两偏振片垂直时,透射光强度最弱,几乎为零,故选项A、C正确。
6.如图2所示,甲、乙两幅图是由单色光分别入射到圆孔而形成的图像,其中图甲是光的________(选填“干涉”或“衍射”)图像。
由此可以判断出图甲所对应的圆孔的孔径________(选填“大于”或“小于”)图乙所对应的圆孔的孔径。
图2
解析:根据甲图中图样的特点可知甲图为单孔衍射的图样。
乙图中只有一个圆形亮斑,周围没有衍射条纹说明乙图所对应的情景中没有发生明显衍射,说明孔的尺寸比波长大得多。
答案:衍射小于
7.如图3所示是一种利用光纤温度传感器测量温度的装置,一束偏振光射入光纤,由
于温度的变化,光纤的长度、芯径、折射率发生变化,从而使偏振光的振动方向发生变化,光接收器接收的光强度就会变化。
设起偏器和检偏器透振方向相同,关于这种温度计的工作原理。
正确的说法是( )
图3
A.到达检偏器的光的振动方向变化越小,光接收器所接收的光强度就会越小,表示温度变化越大
B.到达检偏器的光的振动方向变化越大,光接收器所接收的光强度就会越小,表示温度变化越大
C.到达检偏器的光的振动方向变化越小,光接收器所接收的光强度就会越小,表示温度变化越小
D.到达检偏器的光的振动方向变化越大,光接收器所接收的光强度就会越小,表示温度变化越小
解析:选B 根据题意知,温度变化越大,光通过光纤时振动方向变化越大,起偏器和检偏器的透振方向是相同的,光从光纤中通过时振动方向变化越大,透过检偏器的光强度就会越小,所以光接收器接收的光强度也就会越小。
因此选项B正确。
8.使太阳光垂直照射到一块遮光板,板上有可以自由收缩的正方形孔,孔的后面放置一个光屏,在正方形孔逐渐变小直至闭合的过程中,光屏上依次可以看到几种不同的现象,试把下列现象依次排列:________。
A.圆形光斑
B.明暗相间的彩色条纹
C.变暗消失
D.正方形光斑
E.正方形光斑由大变小
解析:由于光的波长很短,因此当孔很大时,不会发生明显的衍射现象,此时光可看做是近似直线传播,在屏上得到孔的影;当孔继续减小时,虽不能使光发生明显的衍射现象,但可以在屏上得到太阳的像,即小孔成像;孔再继续减小时,光开始发生明显的衍射现象,出现明暗相间的彩色条纹;孔进一步减小直到闭合时,由于穿过光的能量减小而使光线变暗直至消失。
答案:DEABC
9.如图4所示,杨氏双缝实验中,下述情况能否看到干涉条纹?说明理由。
图4
(1)在单色自然光源S后加一偏振片P。
(2)在(1)情况下,再加P1、P2,P1与P2透振方向垂直。
解析:(1)到达S1、S2的光是从同一线偏振光分解出来的,它们满足相干条件,故能看到干涉条纹。
(2)由于从P1、P2射出的光透振方向相互垂直,不满足干涉条件,若P1和P2中有一个与P的透振方向垂直,在光屏上也没有其中之一的光波,两振动方向相互垂直的光不能产生干涉现象,故不能看到与双缝平行的干涉条纹。
答案:见解析。