课时跟踪检测（二十四） 光的衍射、光的偏振、激光

课时跟踪检测（二十四）光的衍射、光的偏振、激光eq\a\vs4\al(A)组—重基础·体现综合1．(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。2．激光具有相干性好、平行度好、亮度高等特点，在科学技术和日常生活中应用广泛。下面关于激光的叙述正确的是()A．激光是纵波B．频率相同的激光在不同介质中的波长相同C．两束频率不同的激光能产生干涉现象D．利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离解析：选D一切光都是横波，故选项A错误；根据v＝λf，光在不同介质中的传播速度不同，频率相同，波长不同，故选项B错误；发生干涉现象的两束光频率必须相同，故选项C错误；利用激光的平行度非常好可以进行测距，故选项D正确。3.某研究性学习小组用激光束照射圆孔和不透明圆盘后，分别得到如图所示的衍射图样。据此可以判断出()A．甲是光线射到圆孔后的衍射图样，乙是光线射到圆盘后的衍射图样B．乙是光线射到圆孔后的衍射图样，甲是光线射到圆盘后的衍射图样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、乙都是光线射到圆盘后的衍射图样，乙板的直径较大解析：选A题甲图的衍射图为明暗相间的圆环，而题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盘上形成的衍射图样，故A正确。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。现在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．只有一条与缝宽相对应的亮条纹D．无条纹，只存在一片红光解析：选B红光通过双缝时，产生了干涉现象，而干涉图样的特点是：中央出现亮条纹，两侧对称出现等间距的明暗相间的条纹；如果将双缝中一条缝挡住，其他不改变，光屏上出现的是光的衍射条纹，衍射条纹是宽度不相等的条纹，中央亮条纹最宽，两侧为对称不等间隔的明暗相间的条纹，且距中央亮条纹远的亮条纹亮度迅速减小，故B正确，A、C、D错误。5.(多选)如图所示，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()A．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°，屏上透射光的强度才会最弱，几乎为零C．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，几乎为零解析：选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。6.如图所示，两光屏间放有两个偏振片，它们四者平行共轴，现让太阳光沿轴线通过光屏M上的小孔照射到固定不动的偏振片P上，再使偏振片Q绕轴匀速转动一周，则关于光屏N上光的亮度变化情况，下列说法中正确的是()A．光屏N上光的亮度保持不变B．光屏N上光的亮度会时亮时暗C．光屏N上有两条与偏振片P、Q透振方向对应的亮线D．光屏N上只有一条亮线随偏振片转动而转动解析：选B太阳光是自然光，沿轴线通过光屏M上的小孔照射到固定不动的偏振片P后成为偏振光，当偏振片Q与P透振方向平行时，亮度最大，当偏振片Q与P透振方向垂直时，光屏N上没有亮度，所以光屏N上光的亮度是由亮到暗，再由暗到亮，故B正确。7．(多选)在观察光的衍射实验中，分别观察到如图甲、乙所示的清晰的明暗相间的图样，图中黑线为暗纹。那么障碍物应是()A．乙图对应的是很小的不透明圆盘B．甲图对应的是很大的不透明圆盘C．乙图对应的是很大的中间有大圆孔的不透明挡板D．甲图对应的是很大的中间有小圆孔的不透明挡板解析：选AD比较两图，它们的背景明显不同，甲图的背景为黑色阴影，说明障碍物应是很大的不透明挡板，中间有透光并且带有衍射图样的条纹，说明挡板的中间有小圆孔，D项正确；乙图的背景为白色，说明周围没有障碍物，中间有不透光圆形阴影，并且带有衍射图样的条纹，说明中间存在很小的不透明圆盘，乙图正中央的小亮点是泊松亮斑，A项正确。8．(2022·山东等级考)(多选)某同学采用图甲所示的实验装置研究光的干涉与衍射现象，狭缝S1、S2的宽度可调，狭缝到屏的距离为L。同一单色光垂直照射狭缝，实验中分别在屏上得到了图乙、图丙所示图样。下列描述正确的是()A．图乙是光的双缝干涉图样，当光通过狭缝时，也发生了衍射B．遮住一条狭缝，另一狭缝宽度增大，其他条件不变，图丙中亮条纹宽度增大C．照射两条狭缝时，增加L，其他条件不变，图乙中相邻暗条纹的中心间距增大D．照射两条狭缝时，若光从狭缝S1、S2到屏上P点的路程差为半波长的奇数倍，P点处一定是暗条纹解析：选ACD由题图可知，图乙中间部分是等间距条纹，所以图乙是光的双缝干涉图样，当光通过狭缝时，同时也发生衍射，故A正确；狭缝越小，衍射范围越大，衍射条纹越宽，遮住一条狭缝，另一狭缝宽度增大，则衍射现象减弱，图丙中亮条纹宽度减小，故B错误；根据条纹间距公式Δx＝eq\f(L,d)λ可知照射两条狭缝时，增加L，其他条件不变，图乙中相邻暗条纹的中心间距增大，故C正确；照射两条狭缝时，若光从狭缝S1、S2到屏上P点的路程差为半波长的奇数倍，P点处一定是暗条纹，故D正确。9．如图所示是通过游标卡尺两测量脚间的狭缝观察白炽灯线光源时所拍下的四张照片。(1)试通过图样分析四张照片对应的两测量脚间的宽度大小关系。(2)试说明照片d中中央条纹的颜色及成因。解析：(1)从四张照片的单缝衍射图样可以看出，由图a到图d，衍射现象越来越明显，说明两测量脚间的狭缝越来越小，因此由图a到图d四张照片对应的两测量脚间的宽度越来越小。(2)图d中中央条纹的颜色为白色，因为各种色光在屏中央均为亮条纹，相互叠加后，中央条纹即为白色。答案：见解析eq\a\vs4\al(B)组—重应用·体现创新10．(多选)做单缝衍射实验和双缝干涉实验时，用激光比普通光源效果更好，图像更清晰。如图甲所示，如果将感光元件置于光屏上，则不仅能在光屏上看到明暗相间的条纹，还能通过感光元件中的信号转换，在电脑上看到光强的分布情况。下列说法正确的是()A．做单缝实验时，光强分布图如乙所示B．做单缝实验时，光强分布图如丙所示C．做双缝实验时，光强分布图如乙所示D．做双缝实验时，光强分布图如丙所示解析：选AD双缝干涉条纹等间距，单缝衍射条纹一定不等间距，即中央宽、两边窄的明暗相间的条纹。做单缝实验时，光强分布图如题图乙所示，故A正确，B错误；做双缝实验时，光强分布图如题图丙所示，故C错误，D正确。11．(多选)旋光仪可以用来测量糖溶液的浓度，从而测定含糖量。其原理是：偏振光通过糖的水溶液后，若迎着射来的光线看，偏振方向会以传播方向为轴线，旋转一个角度θ，这一角度称为“旋光角”，θ的值与糖溶液的浓度有关。将θ的测量值与标准值相比较，就能确定被测样品的含糖量了。其原理图如图所示，S是自然光源，A、B是偏振片，转动B，使到达O处的光最强，然后将被测糖溶液P置于A、B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处光强度最大，偏振片B转过的角度等于θD．将偏振片A转动一个角度，使得O处光强度最大，偏振片A转过的角度等于θ解析：选ACD偏振片只能让一定偏振方向的光通过，没有糖溶液时，要使到达O处的光最强，偏振片A、B的透振方向应相同；当放入样品时，由于样品的“旋光角”是θ，光线经过样品后偏振方向不再与B的透振方向相同，故到达O处光的强度会明显减弱，A正确，B错误；偏振片B转过的角度等于θ，透振方向与偏振光的方向相同时，光到达O处的强度将再次最大，C正确；同理，D正确。12．(多选)沙尘暴是由于土地的沙化引起的一种恶劣的天气现象，发生沙尘暴时能见度只有十几米，天气变黄变暗，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：选BD据光发生明显衍射的条件，发生沙尘暴时，只有波长较长的一部分光线能到达地面，据λ＝eq\f(c,f)知，到达地面的光是频率较小的一部分。1