人教版高中物理选修3-4 5.3光的衍射与偏振 5.4激光同步练习(含解析).doc

1、【若缺失公式、图片现象属于系统读取不成功，文档内容齐全完整，请放心下载。】第 3 节 光的衍射与偏振第 4 节 激光1 光通过很窄的缝或很小的孔时，光没有沿 _传播，而是绕过缝或孔的边缘传 播到_的地方的现象叫光的衍射现象光产生明显衍射现象的条件是：障碍物或 孔的尺寸比波长_或跟波长相差_2 光通过单缝发生衍射时，衍射条纹是一些 _的条纹，中央条纹最 _、最_，离中央条纹越远，亮条纹的宽度越_，亮度越_1 通 常 光 源 发 出 的 光 ( 包 括 太 阳 光 ) 是 由 _组成的，称为自然光1 使线偏振光射向一块偏振片时，如果这块偏振片的透光方向正好和入射的线偏振光 振动方向_，这束线偏振光

2、就不能通过了；如果这两个方向_，它就可以无阻碍 地通过第二块偏振片；如果这两个方向成一个任意角度，_通 过偏振片光的偏振现象证实是_1 激 光 是 一 种 人 工 产 生 的 相 干 光 ， 与 普 通 光 相 比 ， 有 一 系 列 的 特 殊 的 性 质 ： _、_、_、_覆盖波段宽而且可 调 谐 利 用 激 光 的 特 点 ， 在 社 会 生 活 中 有 极 其 广 泛 的 应 用 ： 激 光 _ 、 激 光 _ 、 激 光 _ 、 激 光 _ 、 激 光 _ 、 激 光 _ 、 _等1 对光的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弯曲传播的现象b

3、 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7在垂直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，以下说 法正确的是( )a q 不动，旋转偏振片 p，屏上光的亮度不变b q 不动，旋转偏振片 p，屏上光的亮度时强时弱c p 不动，旋转偏振片 q，屏上光的亮度不变d p 不动，旋转偏振片 q，屏上光的亮度时强时弱概念规律练知识点一 光的衍射现象1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，衍射条纹间距变小( )黄 绿1b 使单缝宽度变小，衍射条 纹间距变小c 换用波长

4、较长的光照射，衍射条纹间距变大d 增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距变大。 。2可见光在空气中波长范围是 4 400 a到 7 700 a，即 4.4104 mm 到 7.7104 mm， 下面关于光衍射条件的说法正确的是( )a卡尺两脚间的狭缝的宽度小到万分之几毫米以下时，才能观察到明显的衍射现象 b卡尺两脚间的狭缝在小到 0.4 mm 以下时，通过它观察到线状白炽灯丝，有明显的衍射现象c 卡尺两脚间的狭缝在小到 0.2 mm 以下时，通过它观察各种光源，都能看到明显的衍 射现象d 光的衍射条件“跟光的波长可以相比”是非常严格的，即只有孔或障碍物的尺寸跟 波长差不多时才能观察到光的衍射知识点二

5、 对偏振现象的理解3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 的透振方向平行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 不论将 a 或 b 绕 oo轴旋转 90，屏上透射光的强度最弱，几乎为零d 将 a 沿顺时针旋转 180，屏上透射光的强度最弱，几乎为零4如图 2 所示，p 是一偏振片，p 的透振方向(用带有箭头的实线表示)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( )图 2a 太阳光b 沿竖直方向振动的

6、光c 沿水平方向振动的光d 沿与竖直方向成 45 角振动的光知识点三 激光的特点及应用5在演示双缝干涉的实验时，常用激光做光源，这主要是应用激光的( )a亮度高 b平行性好c单色性好 d波动性好62003 年 3 月 1 日，美军空投传单，向伊军宣传说，美国利用卫星可以将地面状况看 得一清二楚而伊方称，已在首都布满了对空机关炮(华盛顿邮报3 月 2 日报道)试问： 在战争爆发时，伊方欲用激光器击毁位于地平线上方的空间站，则应将激光器( )a 瞄高些b 瞄低些c 沿视线直接瞄准d 若激光束是红色，而空间站是蓝色的，则应瞄高些方法技巧练干涉和衍射现象的区分技巧7如图 3 甲、乙所示，是单色光通过窄

7、缝后形成的明暗相间的两种条纹图样，图中阴 影部分表示亮条纹，下列判断正确的是( )2图 3a 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8单色光通过双缝产生干涉现象，同种单色光通过单缝产生衍射现象，在光屏上都得 到明暗相间的条纹，比较这两种条纹( )a 干涉、衍射条纹间距都是均匀的b 干涉、衍射条纹间距都是不均匀的c 干涉条纹间距不均 匀，衍射 条纹间距均匀d 干涉条纹间距均匀，衍射条纹间距不均匀1关于衍射，下列说法中正确的是( )a 干涉现象中条纹的出现是光波叠加后产生的结果b 双缝干涉中也存在衍射现象c 一切波都很容易发生明显的衍射现象d 影的存在

8、是一个与衍射现象相矛盾的客观事实2 点光源照在一个剃须刀片上，在屏上形成了它的影子，其边缘较为模糊，原因是 ( )a光的反射 b光强太小c光的干涉 d光的衍射3用单色光通过小圆盘与小圆孔做衍射实验时，在光屏上得到衍射图样，它们的特点 是( )a 用小圆盘时中央是暗的，用小圆孔时中央是亮的b 用小圆盘时中央是亮的，用小圆孔时中央是暗的c 中央均为亮点的同心圆条纹d 中央均为暗点的同心圆条纹4抽制细丝时可用激光监控其粗细，如图 4 所示，激光束越过细丝时产生的条纹和它 通过遮光板上的一条同样宽度的窄缝规律相同，则( )图 4这是利用光的干涉现象 这是利用光的衍射现象 如果屏上条纹变宽，表明抽制 的

9、丝变粗了 如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细了a b c d5我们经常看到，凡路边施工处总挂有红色的电灯，这除了红色光容易引起人们的视 觉反应外，还有一个重要的原因是( )a 红光比其他色光更容易发生衍射b 红光比其他色光更容易发生干涉c 红光比其他可见光频率更大d 红光比其他可见光在玻璃中的折射率小6下列哪些现象是光的衍射产生的( )a泊松亮斑3b 阳光下茂密的树阴中地面上的圆形亮斑c 阳光经凸透镜后形成的亮斑d 平行光照在一个较大障碍物上后，影的轮廓模糊不清7用单色光做双缝干涉实验和单缝衍射实验，比较屏上的条纹，下列说法中正确的是 ( )a 双缝干涉条纹是等间距的明暗相间的条纹b 单缝衍射

10、条纹是中央宽、两边窄的明暗相间的条纹c 双缝干涉条纹是中央 宽、两边窄的明暗相间的条纹d 单缝衍射条纹是等间距的明暗相间的条纹8. 如图 5 所示，让自然光照到 p 偏振片上，当 p、q 两偏振片的透振方向间的夹角为以 下哪些度数时，透射光的强度最弱( )图 5a0 b30c60 d909下面关于光的偏振现象的应用正确的是( )a 自然光通过起偏器后成为偏振光，利用检偏器可以检验出偏振光的振动方向b 立体电影利用了光的偏振现象c 茶色眼镜利用了光的偏振现象d 拍摄日落时水面下的景物时，在照相机镜头前装一个偏振片可减弱水面反射光的影 响10在拍摄日落时分水面下的景物时，在照相机镜头前装一个偏振片

11、，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11将激光束的宽度集中到纳米范围内，可修复人体已损坏的器官，对 dna 分子进行超 微型基因修复，把诸如癌症、遗传疾病等彻底根除，在上述技术中，人们利用了激光的 ( )a单向性 b单色性c亮度高 d粒子性12让激光照到 vcd 机、cd 机或计算机的光盘上，就可以读出盘上记录的信息，经过处 理后还原成声音和图像，这是利用光的( )a 平行度好，可以会聚到很小的一点上b 相干性好，可以很容易形成干涉图样c 亮度高，可以在很短时间内集中很大的能量d

12、 波长短，很容易发生明显的衍射现象13.让烛光照射到一块遮光板上，板上有一个可自由收缩的三角形孔，当此三角形孔缓 慢地由大收缩变小直到闭合时，试分析在孔后的屏上将先后出现的现象(遮住侧面光)414市场上有一种太阳镜，它的镜片是偏振片查找资料或向有经验的人请教，回答以 下问题为什么不用普通的带色玻璃而用偏振片？安装镜片时它的透振方向应该沿什么方向？利 用偏振眼镜可以做哪些实验、哪些检测？第 3 节 光的衍射与偏振第 4 节 激光答案课前预习练1 直线 相当宽 小 不多2 明暗相间 宽 亮 小 低3 大量的振动方向不同而互不相干的线偏振光4 垂直 相同 将只有部分线偏振光 横波5 强度大 方向性好

13、 单色性好 相干性好 加工 全息照相 检测 通信 医学 照排 光盘6 d 根据光的衍射现象的定义可知选项 a 正确；衍射图中有明、暗条纹，这是不同 处通过的光叠加的结果，加强区为亮条纹，减弱区为暗条纹，选项 b 正确；因衍射也是波特 有的现象，所以光的衍射现象的发现为光的波动说提供了有力证据，选项 c 正确；当障碍物 较大时，光的衍射很弱，光几乎沿直线传播，即光的直线传播只是特殊情况下的近似，二者 是统一的，选项 d 错误7 bd p 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

14、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的课堂探究练1acd 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大故 选项 a、c、d 正确点评 (1)单缝越窄，衍射现象越明显，条纹间距越大 (2)波长越长，衍射现象越明 显，条纹间距越大2b 实验证明，卡尺两脚间的狭缝小到 0.4 mm 以下时，通过它观察线状白炽灯丝， 有明显的衍射现象，而当狭缝过小时，因通过的

15、光线太暗，无法看到明显的衍射现象，而狭 缝太大，因不满足衍射条件而无明显衍射现象正确选项为 b.点评 光发生明显衍射的条件是障碍物的尺寸或缝、孔的宽度与波长相比相差不多或比 波长更小时，才能发生明显的衍射，但光并没有机械波那么苛刻，如单缝衍射，一般缝的宽 度不大于 0.4 mm，衍射已比较明显，而一般光波波长为 500 nm，此时缝宽 d 约等于光波波长5的 800 倍，所以对光发生明显衍射的条件的理解要结合实 验的真实情况3 ac 当 a、b 两偏振片的透振方向平行时，光屏上的光强度最大；当二者透振方向 垂直时，光屏上的光强度最小，几乎为零，由此可知 a、c 选项正确4 abd 太阳光是自然

16、光，沿各个方向振动的光都有，所以在偏振片另一侧可看到透 射光；沿竖直方向振动的光，与 p 的透振方向相同，能透过偏振光；沿与竖直方向成45角 振动的光，有部分能透过偏振片 p，故 a、b、d 正确点评 当光的偏振方向与偏振片的透振方向相同时，透过偏振片的光最强，可与机械波 的偏振现象相类比5c 频率相同的两束光相遇才能发生干涉，激光的单色性好，频率单一，通过双缝 时能够得到两束相干光故本题的正确答案是 c.点评 由发生双缝干涉的条件是频率相同、相位差恒定，以及激光的单色性好、频率单 一的特点，很快得出正确选择6c 空间站反射太阳的光射向地球，通过地球大气层要发生折射，而激光器发出的 光通过大气

17、层射向空间站也要发生折射，根据光路可逆，两者的光路相同因此， a、b 错，c 对d 选项中空间站是蓝色的，反射光也是蓝色的，比红色激光束的折射率大，由折 射定律知应瞄低些方能射中，故 d 错点评 激光遵循的折射规律与普通光相同7 ab 甲图中央条纹最宽，两侧条纹间距呈对称的渐小，是单缝衍射的特点， a 正 确；乙图条纹宽度几乎不变是双缝干涉图样，b 正确8 d 干涉条纹间距相同，而衍射条纹间距不均匀，中央亮条纹最宽d 正确方法总结 区分干涉与衍射要抓住以下两点：(1) 双缝是干涉，条纹间距相等(2) 单缝是衍射，条纹间距不相等中央亮条纹最宽，两侧为不等间距的明暗相间的条 纹课后巩固练1 ab

18、干涉图样是很复杂的光波的叠加现象，双缝干涉中光通过两个狭缝时均发生衍 射现象一切波都发生衍射，但要发生明显的衍射，需要满足障碍物的尺寸小于或相当于波 长的条件故 a、b 对当障碍物的尺寸远大于波的波长时，光波就不能发生明显的衍射现 象，更多地表现为光的直线传播性，在障碍物的背后，就留下了光达不到的暗区，这就是所 谓的影所以，影的形成并没有否定光的衍射，只是光对尺寸较大的障碍物来说没有产生 明显的衍射而已所以 d 项错误只有 在障碍物的尺寸可以跟光的波长相比，甚至比光的波 长还小的时候，衍射现象 才十分明显故 c 项错误2 d3 c 本题主要考查泊松亮斑和单孔衍射图样的区别与相似点，两者的相似点就是图 样中心都是亮点，但泊松亮斑周围有一个大的影区，在影区的边沿有明暗相间的圆环；单孔 衍射图样是以中央亮点的圆心为圆心的明暗相间的同心圆环4 b 上述现象符合光的衍射产生的条件，故正确；由衍射产生的条件可知：丝越 细衍射现象越明显，故也正确(丝的衍射条纹与单缝的衍射条纹类似)2 a 6.ad 7.ab8 d 两偏振片透振方向相同时透过的偏振光最强，两偏振片透振方向垂直时几乎没 有偏振光透过9 abd10 a 让偏振片的透振方向与反射光的偏振方向垂直，减弱反射光进入镜头，使水下 景物的像清晰611 ac12 a 激光的