沪科版选修34 光的衍射、光的偏振与立体电影 第1课时 作业.docx

光的衍射_光的偏振1.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1352所示的衍射图样。据此可以判断出()图1352a甲是光线射到圆孔后的衍射图样，乙是光线射到圆板后的衍射图样b乙是光线射到圆孔后的衍射图样，甲是光线射到圆板后的衍射图样c甲、乙都是光线射到圆孔后的衍射图样，甲孔的直径较大d甲、乙都是光线射到圆板后的衍射图样，乙板的直径较大解析甲图的衍射图为明暗相间的圆环，而乙图为在影的中心有一个亮斑泊松亮斑，故甲为光线通过圆孔后形成的衍射图样，乙为光线射到不透光的圆板上形成的衍射图样，故a正确。答案a2(多选)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：选acd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。3(多选)平行光通过小孔得到的衍射图样和泊松亮斑比较，下列说法中正确的有()a在衍射图样的中心都是亮斑b泊松亮斑中心亮点周围的暗环较宽c小孔衍射的衍射图样的中心是暗斑，泊松亮斑图样的中心是亮斑d小孔衍射的衍射图样中亮、暗条纹间的间距是均匀的，泊松亮斑图样中亮、暗条纹间的间距是不均匀的解析：选ab小孔衍射的图样是中心亮点，向外依次为明暗相间的环状条纹；泊松亮斑的图样是中心亮点，向外是圆板的黑影，再向外是明暗相间的环状条纹，如图所示。4.如图1353，在“观察光的衍射现象”实验中，保持缝到光屏的距离不变，增加缝宽，屏上衍射条纹间距将_(选填：“增大”“减小”或“不变”)；该现象表明，光沿直线传播只是一种近似规律，只有在_情况下，光才可以看作是沿直线传播的。图1353解析：根据条纹间距由d、l和波长决定可知，增加缝宽，可以使条纹间距离减小；光遇到障碍物时，当障碍物的尺寸与波长接近时，会发生明显的衍射现象，当障碍物较大时，光近似沿直线传播。答案：减小光的波长比障碍物小得多5(多选)如图1354甲、乙所示，是单色光通过窄缝后形成明暗相间的两种条纹图样，下列判断正确的是()图1354a甲为单缝衍射的图样b乙为双缝干涉的图样c甲为双缝干涉的图样 d乙为单缝衍射的图样解析：选ab甲图中的条纹宽度不等，中央宽，两侧窄，应为单缝衍射图样。乙图中的条纹等宽等距，应为双缝干涉图样，故a、b正确，c、d错误。6如图1355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()图1355a红黄蓝紫 b红紫蓝黄c蓝紫红黄 d蓝黄红紫解析：选b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。 7.(多选)电子表的显示屏利用了液晶的旋光性，当液晶上不加电压时，偏振光通过液晶时偏振方向会旋转90，这就是液晶的旋光性；如果在液晶上加上电压，则旋光性消失。有一种电子表的显示屏是透明的，而在显示数字的笔画处不透光，则关于该显示屏，下列说法正确的是()a上下两个偏振片的透振方向相互垂直b上下两个偏振片的透振方向相互平行c笔画处为透明电极，因此加上电压时变为不透明的d笔画处没有电极，其余部分为透明电极审题指导第一个偏振片为起偏器，液晶有旋光性(加电压时消失)，第二个偏振片为检偏器。解答本题的关键在于分析光的偏振方向的变化。解析假设光从下向上传播，光线通过下偏振片时成为偏振光，如果不加电压，偏振光通过液晶时偏振方向旋转90，此时光线能透过上偏振片，可知上偏振片的透振方向应与此时偏振光的偏振方向相同，即与下偏振片的透振方向垂直，选项a正确，b错误；组成数字的笔画处有时透明，有时不透明，可知笔画处为透明电极，当加上电压时液晶旋光性消失，光线不能透过，选项c正确，d错误。答案ac8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，但自然光和偏振光都能发生干涉、衍射，所以a错。光的偏转现象并不罕见，除了从光源直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光，都是偏振光，所以b错。光的颜色由光的频率决定，与光的振动方向无关，所以c错。自然光和偏振光都具有能量，都能使感光底片感光，d正确。9在拍摄日落时水面下的景物时，应在照相机镜头前装一个偏振片，其目的是()a减弱反射光，从而使景物的像清晰b增强反射光，从而使景物的像清晰c增强透射光，从而使景物的像清晰d减弱透射光，从而使景物的像清晰解析：选a由于反射光的干扰，景物的像常常比较模糊，装上偏振片的目的是减弱反射光，且透振方向与反射光的振动方向垂直，但不能增强透射光。 10. (多选)在垂直于太阳光的传播方向前后放置两个偏振片p和q，在q的后边放上光屏，如图1356所示，则下列说法正确的是()图1356aq不动，旋转偏振片p，屏上光的亮度不变bq不动，旋转偏振片p，屏上光的亮度时强时弱cp不动，旋转偏振片q，屏上光的亮度不变dp不动，旋转偏振片q，屏上光的亮度时强时弱解析：选bdp是起偏器，它的作用是把太阳光(自然光)转变为偏振光，该偏振光的振动方向与p的透振方向一致，所以当q与p的透振方向平行时，通过q的光强最大；当q与p的透振方向垂直时通过q的光强最小，即无论旋转p或q，屏上的光强都是时强时弱。 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1a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3a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：deabc9.如图4所示，杨氏双缝