2019高中物理 課下能力提升十八 第十三章 第5、6節(jié) 光的衍射 光的偏振(含解析)新人教版選修3-4.doc
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光的衍射 光的偏振 [基礎(chǔ)練] 一、選擇題 1.[多選]下列說(shuō)法中正確的是( ) A.光振動(dòng)沿各個(gè)方向均勻分布的光是自然光 B.光振動(dòng)沿各個(gè)方向均勻分布的光是偏振光 C.光振動(dòng)沿特定方向的光才是偏振光 D.光振動(dòng)沿特定方向的光才是自然光 2.[多選]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(shí)能見(jiàn)度只有幾十米,天空變黃發(fā)暗,這是由于在這種情況下( ) A.只有波長(zhǎng)較短的一部分光才能到達(dá)地面 B.只有波長(zhǎng)較長(zhǎng)的一部分光才能到達(dá)地面 C.只有頻率較大的一部分光才能到達(dá)地面 D.只有頻率較小的一部分光才能到達(dá)地面 3.將兩個(gè)偏振片緊靠在一起,放在一盞燈的前面,眼睛通過(guò)偏振片看到的光很弱。如果將其中一個(gè)偏振片旋轉(zhuǎn)180,在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中會(huì)觀察到( ) A.燈光逐漸增強(qiáng),然后逐漸減弱 B.燈光強(qiáng)度保持不變 C.燈光逐漸增強(qiáng),沒(méi)有減弱現(xiàn)象 D.燈光逐漸增強(qiáng),再減弱,然后增強(qiáng)到最亮 4.[多選]如圖所示,a、b兩束光以不同的入射角由介質(zhì)射向空氣,結(jié)果折射角相同,下列說(shuō)法正確的是( ) A.b光在該介質(zhì)中的折射率比a光大 B.若用b光做單縫衍射實(shí)驗(yàn),要比用a光做中央亮條紋更寬 C.用b光更易觀測(cè)到泊松亮斑 D.做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí),用a光比用b光兩相鄰亮條紋中心的距離更大 二、非選擇題 5.如圖所示,楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)中,下述情況能否看到干涉條紋?說(shuō)明理由。 (1)在單色自然光源S后加一偏振片P; (2)在(1)情況下,再加P1、P2,P1與P2透振方向垂直。 [提能練] 一、選擇題 1.在光的單縫衍射實(shí)驗(yàn)中可觀察到清晰的明暗相間的圖樣,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、c C.c、d D.b、d 2.[多選]如圖所示,電燈S發(fā)出的光先后經(jīng)過(guò)偏振片A和B,人眼在P處迎著入射光方向,看不到光亮,則( ) A.圖中a光為偏振光 B.圖中b光為偏振光 C.以SP為軸將B轉(zhuǎn)過(guò)180后,在P處將看到光亮 D.以SP為軸將B轉(zhuǎn)過(guò)90后,在P處將看到光亮 3.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(guò)細(xì)絲時(shí)產(chǎn)生的條紋和它通過(guò)遮光板上的一條同樣寬度的窄縫規(guī)律相同,則下列說(shuō)法正確的是( ) 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如果屏上條紋變寬,表明抽制的絲變粗了 ④如果屏上條紋變寬,表明抽制的絲變細(xì)了 A.①③ B.②④ C.①④ D.②③ 4.[多選]如圖所示,一玻璃柱體的橫截面為半圓形,讓太陽(yáng)光或白熾燈光通過(guò)狹縫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?,F(xiàn)保持入射光不變,將半圓柱繞通過(guò)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,偏振片與入射光線垂直,其透振方向在紙面內(nèi),這時(shí)看到的現(xiàn)象是( ) A.反射光束1消失 B.透射光束2消失 C.反射光束1和透射光束2都消失 D.偏振片P以入射光線為軸旋轉(zhuǎn)90 角,透射光束2消失 二、非選擇題 5.使太陽(yáng)光垂直照射一塊遮光板,板上有可以自由收縮的正方形孔,孔的后面放置一個(gè)光屏,在正方形孔逐漸變小直至閉合的過(guò)程中,光屏上依次可以看到幾種不同的現(xiàn)象,試把下列現(xiàn)象依次排列:____________。 A.圓形光斑 B.明暗相間的彩色條紋 C.變暗消失 D.正方形光斑 E.正方形光斑由大變小 6.用一單色光源垂直照射帶有圓孔的不透明光屏,下列幾種情況中,在小孔后面的光屏上各看到什么現(xiàn)象? (1)小孔的直徑為1 cm; (2)小孔的直徑為1 mm; (3)小孔的直徑為0.5 μm。 答 案 [基礎(chǔ)練] 1.解析:選AC 根據(jù)自然光、偏振光的概念易判斷出選項(xiàng)A、C正確。 2.解析:選BD 根據(jù)光能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件知,發(fā)生沙塵暴時(shí),只有波長(zhǎng)較長(zhǎng)的一部分光線能繞過(guò)沙塵顆粒發(fā)生衍射到達(dá)地面;由λ=知,到達(dá)地面的光是頻率較小的部分,故B、D正確。 3.解析:選A 眼睛通過(guò)兩偏振片看到的光很弱,是因?yàn)閮善衿耐刚穹较虼怪?,在旋轉(zhuǎn)其中一個(gè)偏振片的過(guò)程中,透振方向逐漸一致,光逐漸增強(qiáng),當(dāng)兩個(gè)偏振片的透振方向一致時(shí),光線最強(qiáng),繼續(xù)旋轉(zhuǎn)偏振片時(shí),透振方向又逐漸偏離,光線逐漸減弱,所以選項(xiàng)A確。 4.解析:選BC 設(shè)折射角為θ1,入射角為θ2,題設(shè)條件知,θ1a=θ1b,θ2a<θ2b,由n=,知na>nb,A錯(cuò)誤;因?yàn)閚a>nb,所以λa<λb,又Δx=λ,故Δxa<Δxb,B正確,D錯(cuò)誤;而波長(zhǎng)越長(zhǎng),衍射現(xiàn)象越明顯,C正確。 5.解析:(1)到達(dá)S1、S2的光是從同一特定方向的偏振光分解出來(lái)的,它們滿足相干條件,故能看到干涉條紋。 (2)由于從P1、P2射出的光透振方向相互垂直,不滿足干涉條件,若P1和P2中有一個(gè)與P的透振方向垂直,則在光屏上沒(méi)有其中之一的光波,兩振動(dòng)方向相互垂直的光不能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象,故不能看到與雙縫平行的干涉條紋。 答案:見(jiàn)解析 [提能練] 1.解析:選D 單縫衍射條紋的特點(diǎn)是中央亮條紋最寬、最亮,雙縫干涉條紋是等間距的條紋,所以a是干涉條紋,b、d是單縫衍射條紋,c是水波的衍射圖樣。 2.解析:選BD 從電燈直接發(fā)出的光為自然光,A錯(cuò)誤;它通過(guò)A偏振片后,即變?yōu)槠窆?,B正確;設(shè)通過(guò)A的光沿豎直方向振動(dòng),則B偏振片只能通過(guò)沿豎直方向振動(dòng)的偏振光,若P處無(wú)光亮,將B轉(zhuǎn)過(guò)180后,P處仍無(wú)光亮,C錯(cuò)誤;若將B轉(zhuǎn)過(guò)90,則該偏振片將變?yōu)槟芡ㄟ^(guò)豎直方向上振動(dòng)的光的偏振片,則偏振光能通過(guò)B,即在P處有光亮,D正確。 3.解析:選B 上述現(xiàn)象符合光的衍射產(chǎn)生的條件,故②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④也正確,B正確。 4.解析:選AD 自然光射到界面上,當(dāng)反射光與折射光垂直時(shí),反射光和折射光的偏振方向相互垂直,且反射光的偏振方向與紙面垂直,折射光的偏振方向與紙面平行,因此當(dāng)在入射光線方向垂直放上透振方向在紙面內(nèi)的偏振片P時(shí),因反射光垂直于紙面,則反射光束1消失,A正確,B、C錯(cuò)誤;偏振片P轉(zhuǎn)動(dòng)90,平行于紙面內(nèi)的光消失,則透射光束2消失,D正確。 5.解析:由于光的波長(zhǎng)很短,因此當(dāng)孔很大時(shí),不會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,此時(shí)光可看做是近似沿直線傳播,在屏上得到孔的影;當(dāng)孔繼續(xù)減小時(shí),雖不能使光發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,但可以在屏上得到太陽(yáng)的像,即小孔成像;孔再繼續(xù)減小時(shí),光開(kāi)始發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,出現(xiàn)明暗相間的彩色條紋;孔進(jìn)一步減小直到閉合時(shí),由于穿過(guò)光的能量減小而使光線變暗直至消失。 答案:DEABC 6.解析:(1)當(dāng)圓孔的直徑為1 cm時(shí),在光屏上只能看到與圓孔形狀相同的亮斑,這是光沿直線傳播的結(jié)果。 (2)當(dāng)圓孔的直徑為1 mm時(shí),在光屏上能看到單色光源倒立的像,這是小孔成像,也是光沿直線傳播的結(jié)果。 (3)當(dāng)圓孔的直徑為0.5 μm時(shí),在光屏上能看到衍射條紋,這是由于小孔的尺寸與光波波長(zhǎng)差不多,光發(fā)生衍射的結(jié)果。 答案:見(jiàn)解析- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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