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

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1、光的衍射光的偏振 基礎(chǔ)練一、選擇題1多選下列說法中正確的是()A光振動沿各個方向均勻分布的光是自然光B光振動沿各個方向均勻分布的光是偏振光C光振動沿特定方向的光才是偏振光D光振動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)生沙塵暴時能見度只有幾十米，天空變黃發(fā)暗，這是由于在這種情況下()A只有波長較短的一部分光才能到達地面B只有波長較長的一部分光才能到達地面C只有頻率較大的一部分光才能到達地面D只有頻率較小的一部分光才能到達地面3將兩個偏振片緊靠在一起，放在一盞燈的前面，眼睛通過偏振片看到的光很弱。如果將其中一個偏振片旋轉(zhuǎn)180，在旋轉(zhuǎn)過程中會觀察到()A燈

2、光逐漸增強，然后逐漸減弱B燈光強度保持不變C燈光逐漸增強，沒有減弱現(xiàn)象D燈光逐漸增強，再減弱，然后增強到最亮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，下列說法正確的是()Ab光在該介質(zhì)中的折射率比a光大B若用b光做單縫衍射實驗，要比用a光做中央亮條紋更寬C用b光更易觀測到泊松亮斑D做雙縫干涉實驗時，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，楊氏雙縫實驗中，下述情況能否看到干涉條紋？說明理由。(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在光的單縫衍射實驗中可觀察到清晰

3、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()Aa、c Bb、c Cc、d Db、d2多選如圖所示，電燈S發(fā)出的光先后經(jīng)過偏振片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180后，在P處將看到光亮D以SP為軸將B轉(zhuǎn)過90后，在P處將看到光亮3抽制細絲時可用激光監(jiān)控其粗細，如圖所示，激光束越過細絲時產(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，則下列說法正確的是()這是利用光的干涉現(xiàn)象這是利用光的衍射現(xiàn)象如果屏上條紋變寬，表明抽制的絲變粗了如果屏上條紋變寬，表明抽制的絲變細了A B C D4多選如圖所示，一

4、玻璃柱體的橫截面為半圓形，讓太陽光或白熾燈光通過狹縫S形成細光束從空氣射向柱體的O點(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O點垂直于紙面的軸線轉(zhuǎn)動，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，孔的后面放置一個光屏，在正方形孔逐漸變小直至閉合的過程中，光屏上依次可以看到幾種不同的現(xiàn)象，試把下列現(xiàn)

5、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 m。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，只有波長較長的一部分光線能繞過沙塵顆粒發(fā)生衍射到達地面；由知，到達地面的光是頻率較小的部分，故B、D正確。3解析：選A眼睛通過兩偏振片看到的光很弱，是因為兩偏振片的透振方向垂直，在旋轉(zhuǎn)其中一個偏振

6、片的過程中，透振方向逐漸一致，光逐漸增強，當兩個偏振片的透振方向一致時，光線最強，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)偏振片時，透振方向又逐漸偏離，光線逐漸減弱，所以選項A確。4解析：選BC設(shè)折射角為1，入射角為2，題設(shè)條件知，1a1b，2anb，A錯誤；因為nanb，所以ab，又x，故xaxb，B正確，D錯誤；而波長越長，衍射現(xiàn)象越明顯，C正確。5解析：(1)到達S1、S2的光是從同一特定方向的偏振光分解出來的，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中有一個與P的透振方向垂直，則在光屏上沒有其中之一的光波，兩振動方向相互垂直的光不能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，

7、故不能看到與雙縫平行的干涉條紋。答案：見解析提能練1解析：選D單縫衍射條紋的特點是中央亮條紋最寬、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錯誤；它通過A偏振片后，即變?yōu)槠窆?，B正確；設(shè)通過A的光沿豎直方向振動，則B偏振片只能通過沿豎直方向振動的偏振光，若P處無光亮，將B轉(zhuǎn)過180后，P處仍無光亮，C錯誤；若將B轉(zhuǎn)過90，則該偏振片將變?yōu)槟芡ㄟ^豎直方向上振動的光的偏振片，則偏振光能通過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，故正確；由衍射產(chǎn)生的條件可知：絲越細衍射現(xiàn)

8、象越明顯，故也正確，B正確。4解析：選AD自然光射到界面上，當反射光與折射光垂直時，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，因反射光垂直于紙面，則反射光束1消失，A正確，B、C錯誤；偏振片P轉(zhuǎn)動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：由于光的波長很短，因此當孔很大時，不會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，此時光可看做是近似沿直線傳播，在屏上得到孔的影；當孔繼續(xù)減小時，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的像，即小孔成像；孔再繼續(xù)減小時，光開始發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，出現(xiàn)明暗相間的彩色條紋；孔進一步減小直到閉合時，由于穿過光的能量減小而使光線變暗直至消失。答案：DEABC6解析：(1)當圓孔的直徑為1 cm時，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)當圓孔的直徑為1 mm時，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)當圓孔的直徑為0.5 m時，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差不多，光發(fā)生衍射的結(jié)果。答案：見解析5