高中物理选择性必修第一册课后习题 第四章 6.光的衍射与偏振 7.激光 (2).docVIP

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6.光的衍射与偏振7.激光

课后训练巩固提升

基础巩固

1.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()

(a)

(b)

(c)

(d)

A.(a)、(c) B.(b)、(c)

C.(a)、(d) D.(b)、(d)

答案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。

2.(多选)在单缝衍射实验中,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

解析黄光波长大于绿光波长,当单缝宽度一定时,波长越长,衍射现象越明显,条纹间距也越宽,所以A、C正确;当光的波长一定时,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;当光的波长一定,单缝宽度也一定时,增大单缝到屏的距离,衍射条纹间距会变宽,D正确。

3.下列应用激光的实例中,不正确的是()

A.因为激光的相干性好,所以可以用激光光源直接照射双缝做干涉实验

B.激光的亮度高,因此我们可以用激光束来切割物体,焊接金属,在硬质难熔材料上打孔,医学上用激光“刀”做切除肿瘤等外科手术

C.激光是很好的单色光,它产生的干涉现象最清晰。利用干涉现象可以精确测量物体的长度

D.激光的亮度高,可以用来照明

答案D

解析在做双缝干涉实验时,一般要在双缝前加一个单缝,目的是产生两列频率相同的相干波,才能观察到双缝干涉现象,而激光的相干性好,故可以用激光光源直接照射双缝做干涉实验,故A正确,不符合题意;激光具有平行度好、亮度高等特点,医学上用激光作“光刀”来切除肿瘤是应用了激光亮度高的特点,但不能用来照明,故B正确,不符合题意,D错误,符合题意;激光是很好的单色光,它产生的干涉现象最清晰,利用干涉现象可以精确测量物体的长度,并且精确度高,故C正确,不符合题意。

4.一束红光射向一块有双缝的不透光的薄板,在薄板后的光屏上呈现明暗相间的干涉条纹,现将其中一条窄缝挡住,让这束红光只通过一条窄缝,则在光屏上可以看到()

A.与原来相同的明暗相间的条纹,只是亮条纹比原来暗些

B.与原来不相同的明暗相间的条纹,而中央亮条纹变宽些

C.只有一条与缝宽对应的亮条纹

D.无条纹,只存在一片红光

答案B

解析双缝为相干光源的干涉,单缝为光的衍射,且干涉和衍射的图样不同。衍射图样和干涉图样的异同点:中央都出现亮条纹,但衍射图样中央亮条纹较宽,两侧都出现明暗相间的条纹,干涉图样为等间隔的明暗相间的条纹,而衍射图样两侧为不等间隔的明暗相间的条纹,且亮度迅速减弱,选项B正确。

5.如图所示,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()

A.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

答案C

解析白炽灯光属于非偏振光,通过偏振片P后的自然光变成了偏振光,当P转动时,通过偏振片P后光强不变,选项B、D错误;同时,P的偏振方向发生变化,使B处光强发生变化,选项A错误,C正确。

6.(多选)光的偏振现象说明光是横波,下列现象中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,当反射光线与折射光线之间的夹角恰好是90°时,反射光线是偏振光

C.日落时分,拍摄水面下的景物,在照相机镜头前装上偏振光片,可以使景象更清晰

D.通过手指间的缝隙观察日光灯,可以看到彩色条纹

答案ABC

解析自然光通过第一个偏振片后形成单一振动方向的偏振光,再通过第二个偏振片时,若偏振片的透射方向与此偏振光的振动方向垂直,则无光透过第二个偏振片,若二者平行则透射光最强,故选项A反映了光的偏振;一束自然光入射到两种介质的分界面上,当反射光线与折射光线垂直时,反射光线和折射光线都是偏振光且偏振方向垂直,选项B反映了光的偏振;拍摄水中景物或玻璃橱窗中景物时,由于水或玻璃表面反射光较强,使所拍摄景物不清晰,在照相机镜头前装上偏振光片,使其透振方向与反射光的偏振方向垂直,则有效防止反射光进入照相机,从而使所拍景象更清晰,选项C反映了光的偏振;通过手指间的缝隙观察日光灯,看到彩色条纹是光的衍射现象。故选项A、B、C正确。

能力提升

1.(多选)如图所示,P是竖直方向的偏振片(用