2019-2020学年高中物理第13章光课时作业14光的衍射光的偏振含解析新人教版选修3-

2019-2020学年高中物理第13章光课时作业14光的衍射光的偏振含解析新人教版选修3-

课时作业(十四)‎ ‎1．下列现象中可以说明光是横波的是(　　)‎ A．光的干涉和衍射现象　　　 B．光的色散现象 C．光的全反射现象 D．光的偏振现象 解析　光能发生干涉和衍射现象，说明光是一种波，具有波动性；光的色散现象，说明同一介质对不同光的折射率不同，也说明不同光在同一介质中的速度不同；光的全反射现象，说明光由光密介质进入光疏介质和由光疏介质进入光密介质会有不同的现象；光的偏振现象说明光的振动方向与传播方向垂直，即说明光是横波，所以正确选项为D项．‎ 答案　D ‎2．在单缝衍射实验中，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　当单缝宽度一定时，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；当光的波长一定时，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，衍射条纹间距也会变宽．故选项A、C、D正确．‎ 答案　ACD ‎3．如图所示的4幅明暗相间的条纹图样，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)．则下面的四幅图从左到右排列，亮条纹的颜色依次是(　　)‎ A．红　黄　蓝　紫 B．红　紫　蓝　黄 C．蓝　紫　红　黄 D．蓝　黄　红　紫 解析　双缝干涉条纹是等间距的条纹，单缝衍射条纹是中间最宽、两边越来越窄的条纹，因此1、3是干涉条纹，2、4是衍射条纹．干涉条纹中，光的波长越长，条纹越宽，因此1是红光，3是蓝光．同一单缝衍射条纹，波长越长，条纹越宽，因此2是紫光，4是黄光．‎ 答案　B 5‎ ‎4．沙尘暴是由于土地的沙化引起的一种恶劣的气象现象，发生沙尘暴时能见度只有几十米，天空变黄发暗，这是由于这种情况下　(　　)‎ 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 解析　根据光发生明显衍射的条件知，发生沙尘暴时，只有波长较长的一部分光线能到达地面，根据λ＝知，到达地面的光是频率较小的部分，故选项B、D正确．‎ 答案　BD ‎5．在拍摄日落时分水面下的景物时，应在照相机镜头前装一个偏振片，其目的是(　　)‎ A．减少阳光在水面上的反射光 B．阻止阳光在水面上的反射光进入照相机镜头 C．增强光由水面射入空气中的折射光进入镜头的强度 D．减弱光由水面射入空气中的折射光进入镜头的强度 解析　日落时分的阳光照射到水面上时，反射光很强，照相机镜头对着水面时，进入镜头的光线既有阳光经水面的反射光，又有由水中折射入空气的折射光．前者光线进入镜头所成的像为实际景物在水中倒影的像，而后者光线进入镜头所摄得照片才是水面下景物的像，两者在同一底片上相互干扰，使相片模糊不清．若在镜头前安装一偏振片，转动偏振片方向使其透振方向与反射光的振动方向垂直，即可最大限度地阻止反射光进入镜头，增强摄像的清晰度．‎ 答案　B ‎6．P是一偏振片，P的透振方向(用带箭头的实线表示)为竖直方向．下列四种入射光束中哪几种照射P时能在P的另一侧观察到透射光？(　　)‎ A．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 解析　‎ 5‎ 只要光的振动方向不与偏振片的透振方向垂直，光都能通过偏振片．太阳光、沿竖直方向振动的光、沿与竖直方向成45°角振动的光均能通过偏振片．‎ 答案　ABD ‎7.‎ 抽制细丝时可用激光监控其粗细，如图所示．激光束越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(　　)‎ A．这是利用光的干涉现象 B．这是利用光的衍射现象 C．如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝粗了 D．如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝细了 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．‎ 答案　BD ‎8．两个偏振片紧靠在一起，将它们放在一盏灯的前面以至没有光通过．如果将其中的一片旋转180°，在旋转过程中，将会产生下述的哪一种现象(　　)‎ A．透过偏振片的光强先增强，然后又减少到零 B．透过偏振片的光强先增强，然后减少到非零的最小值 C．透过偏振片的光强在整个过程中都增强 D．透过偏振片的光强先增强，再减弱，然后又增强 解析　起偏器和检偏器的透振方向垂直时，没有光通过；透振方向平行时，光强度达到最大．当其中一个偏振片转动180°的过程中，两偏振片的透振方向由垂直到平行再到垂直，所以通过的光先增强，又减小到零，所以正确选项为A.‎ 答案　A ‎9．鉴别奶粉的质量，奶粉的碳水化合物(糖)的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 5‎ 之间，则下列说法中正确的是(　　)‎ A．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处光的强度仍为最大，偏振处B转过的角度等于α D．将偏振片A转动一个角度，使得O处光的强度仍为最大，偏振片A转过的角度等于α 解析　自然光通过偏振片后得到垂直于光的传播方向与偏振片的透振方向平行的偏振光，该偏振光经被测样品后，其偏振方向发生了偏转，即相对于光的传播方向向左或向右旋转一个角度α，到达B的光的偏振方向与B的透振方向不完全一致，故O处光的强度会明显减弱，故A项正确，B项错误；若将A或B转动一个角度，使得O处光的强度仍为最大，说明它们转过的角度等于α，故C、D都正确．‎ 答案　ACD ‎10．在小灯泡和光屏之间，放一个带有圆孔的遮光板，当圆孔直径从几厘米逐渐变小到零(即闭合)的过程中，在屏上先后可以看到________、________、________、________四种现象．(填字母序号：A.完全黑暗；B.小灯泡的像；C.明暗相间的圆条纹；D.光亮的圆)‎ 解析　随着圆孔变小，先是直线传播形成光亮的圆，然后小孔成像，再发生衍射出现明暗相间的圆条纹，最后完全黑暗．‎ 答案　D　B　C　A ‎11．如图所示，电灯S发出的光先后经过偏振片A和B，人眼在P处迎着入射光方向，看不到光亮，则图中a光为________光．图中b光为________光．以SP为轴将B转过180°后，在P处________(选填“能”或“不能”)看到光亮，以SP为轴将B转过90°后，在P处________(选填“能”或“不能”)看到光亮．‎ 解析　自然光沿各个方向发散，是典型的非偏振光，通过偏振片后，透射光是只沿着某一特定方向振动的光，即偏振光，从电灯直接发出的光为自然光，故a 5‎ 光为自然光，它通过偏振片A后，即变为偏振光，故b光为偏振光．设通过A的光沿竖直方向振动，而人眼在P处逆着入射光方向看不到光亮，说明B偏振片的透振方向为水平方向．将B转过180°后，P处仍无光亮，若将B转过90°，则该偏振片的透振方向变为竖直方向，则偏振光能通过B，即在P处有光亮．‎ 答案　自然　偏振　不能　能 ‎12．某同学自己动手制作如图所示的装置观察光的干涉现象，其中A为单缝屏，B为双缝屏，整个装置位于一暗箱中，实验过程如下：‎ ‎(1)该同学用一束太阳光照射A屏时，屏C上没有出现干涉条纹；移去B后，在屏上出现不等间距条纹，此条纹是由于________产生的．‎ ‎(2)移去A后，遮住缝S1或缝S2中的任一个，C上均出现一窄亮斑．出现以上实验结果的主要原因是____________．‎ 解析　(1)移去B后只剩下单缝，故发生单缝衍射形成条纹，故此条纹是由于光的衍射产生的．‎ ‎(2)没有出现条纹而只出现一个窄亮斑，说明衍射现象不明显，故主要原因是双缝S1、S2太宽．‎ 答案　(1)光的衍射　(2)双缝S1、S2太宽 5‎