4.6光的偏振激光 基础练习 -2022-2023学年高二上学期物理人教版2019选择性必修第一册（解析版）

4.6、光的偏振激光一、选择题（共16题）1．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．相干性好 D．波动性好2．物理知识在生活中有广泛的应用，下列关于光学知识应用，描述错误的是（）A．图1医用内窥镜运用了光的全反射原理B．图2液晶屏显像利用了光的偏振现象C．图3照相机镜头表面增透膜运用了光的干涉原理D．图4全息照相运用了光的衍射原理3．一张光盘可记录几亿个字节，其信息量相当于数千本十多万字的书，其中一个重要原因就是光盘上记录信息的轨道可以做得很密，1mm的宽度至少可以容纳650条轨道．这是应用了激光的哪个特性？A．相干性好 B．平行度好 C．亮度高 D．频率高4．下列说法正确的是（）A．观看3D电影时，观众戴的偏振眼镜两个镜片的透振方向相互平行B．电磁波和声波均能产生干涉、衍射、偏振现象C．假设火车以接近光速的速度通过站台，站台上的旅客将观察到车上乘客变矮了D．根据多普勒效应可以算出宇宙中的星球靠近或远离地球的速度5．光学现象在实际生活、生产中有许多应用．下列选项利用了“光的干涉现象”的是（

）A．用光导纤维传输信号B．白光通过三棱镜变成七色光C．戴上特制眼镜在电影院看3D电影有立体感D．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度6．对如图所示的图片，下列判断正确的是（）A．图甲是圆盘衍射的图样，中心的亮斑被称为“泊松亮斑”B．图乙内窥镜的原理是利用了光纤对光的折射C．图丙中等间距的明暗相间的条纹是光的单缝衍射图样D．图丁中观看立体电影的眼镜利用了光的干涉7．鉴别奶粉的质量时，奶粉中碳水化合物（糖）的含量是一个重要指标，用“旋光法”可以测量糖溶液的浓度，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，这一角度称为“旋光度”，的值只与糖溶液的浓度有关，将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之间，则下列说法不正确的是（）A．到达O处光的强度会明显减弱B．将偏振片B转动一个角度，使得O处光强最大，偏振片B转过的角度等于或C．将偏振片A转动一个角度，使得O处光强最大，偏振片A转过的角度等于或D．偏振光不能产生干涉和衍射现象8．下列属于光的干涉现象的是（）A．海市蜃景 B．雨后彩虹 C．多彩肥皂泡 D．立体电影9．小明要测量一半径为R的半圆形玻璃砖的折射率，他用一束平行于直径AB的绿色自然光从C点入射时，折射光线恰好打在B点，已知C点到AB的距离为，则（

）A．该玻璃砖对绿光的折射率为B．从C点反射的光线仍然为自然光C．换用红光仍平行于AB从C点入射，其折射光线可能打在E点D．改变入射光的颜色，将入射点上移，则折射光线可能通过O10．下列有关光现象的说法错误的是（

）A．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象B．泊松亮斑是光的衍射现象C．在光导纤维束内传送图象是利用了光的色散现象D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片11．在拍摄水面下的景物时,应在照相机镜头前装一个偏振滤光片，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12．下列说法正确的是（

）A．在双缝干涉实验中，保持入射光的频率不变，增大双缝间的距离，相邻两个亮条纹的中心间距增大B．日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上滤光片，可以使像更清晰，这是利用了光的薄膜干涉原理C．用紫光照射大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光，这是利用紫外线的荧光效应D．太阳光经过三棱镜的两次折射，会发散成彩色光带13．下列说法不正确的是（

）A．检验工件平整度的操作中，如图1所示，上面为标准件，下面为待检测工件，通过干涉条纹可推断：P为凹处，Q为凸处B．图2为光线通过小圆板得到的衍射图样C．图3的原理和光导纤维传送光信号的原理一样D．图4的原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理一样14．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（未画出），如图所示，则下列说法正确的是（

）A．Q不动，旋转偏振片P，屏上光的强度P不变B．Q不动，旋转偏振片P，屏上光的强度时大时小C．P不动，旋转偏振片Q，屏上光的强度不变D．P不动，旋转偏振片Q，屏上光的强度时大时小15．下列高中物理教材中插图涉及到光的干涉原理的是（）A． B．C． D．E． F．16．下列说法正确的是（

）A．波源与观察者相互靠近时，观察者接收到的频率小于波源的频率B．光的偏振现象说明光是横波C．“泊松亮斑”说明光不具有波动性D．阳光下的肥皂泡上有彩色条纹，这属于光的干涉现象二、填空题17．激光可以进行光纤通信是利用了相干性好的特点。()18．摄影中应用偏振光：为了消除反射光的影响，在镜头前安装一片偏振片，让它的透射方向与反射光的偏振方向____，阻挡了反射光进入镜头。19．激光全息照片的底片上记录了光的干涉条纹，含有被拍摄物体反射的光的所有信息，实现了照片的立体性。若照相时，被摄物体被挡住一部分，通过调整视线仍可看见被挡部分。照片被切开成两半，从一半上仍可看到物体的全像，照片就像一个观察物体的窗口。激光全息照相利用了激光________的性质。20．光的反射和折射：（1）反射定律（2）折射定律：折射率：______实验：测定玻璃的折射率全反射产生条件：光从______介质射入______介质入射角______临界角光的干涉：（1）双缝干涉：产生明暗条纹的条件实验：用双缝干涉测量光的波长（2）薄膜干涉：产生条件应用光的衍射：衍射图样的特点产生明显衍射现象的条件光的偏振：意义：说明光波是______获取偏振光的方法光的色散：色散现象的产生方法色散现象说明白光是______激光：特点：单色性好、______、平行度好、亮度高应用：______、激光测量四、解答题21．激光是一种人造光，其主要特点有哪些？22．什么是光的偏振现象？光的偏振现象对认识光的本性有什么意义？23．市场上有一种太阳镜，它的镜片是偏振片。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，做哪些检测？参考答案：1．C【详解】在做双缝干涉实验时，常用激光光源，这主要是应用激光的相干性好以及单色性好．容易发生干涉现象，故C正确，ABD错误．故选C．2．D【详解】A．医用内窥镜中的光导纤维运用了光的全反射原理，故A错误；B．液晶屏显像过程中应用了偏振片，利用了光的偏振，故B错误；C．照相机镜头表面增透膜运用了光的干涉原理，故C错误；D．全息照相运用了光的干涉原理，故D正确。故选D。3．B【详解】试题分析：激光具有普通光所不具有的特点，可概括为三好（单色性好、相干性好、方向性好）一高（亮度高），激光刻录应用了激光平行度好，B正确；4．D【详解】A．观看3D电影时，观众戴的偏振眼镜两个镜片的透振方向相互垂直，故A错误；B．声波在气体中为纵波，无偏振现象，故B错误；C．根据尺缩效应可知，当物体运动的速度接近光速时，物体沿运动方向的长度将变短，火车以接近光速的速度通过站台时，站台上的旅客观察到车上的乘客变瘦了，而不是变矮了，故C错误；D．根据多普勒效应，由于波源与接受者的相对位移的改变，而导致接受频率的变化，称为多普勒效应，所以可以判断遥远天体相对于地球的运动速度，故D正确。故选D。5．D【详解】试题分析：用光导纤维传输信号，是利用了全反射知识，选项A错误；白光通过三棱镜变成七色光，是光的折射，选项B错误；戴上特制眼镜在电影院看3D电影有立体感是利用了光的偏振知识，选项C错误；用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的干涉，选项D正确．故选D.6．A【详解】A．图甲是圆盘衍射的图样，中心的亮斑被称为“泊松亮斑”，故A正确；B．内窥镜的原理是利用了光的全反射，故B错误；C．等间距的明暗相间的条纹是光的双缝干涉图样，故C错误；D．观看立体电影的眼镜利用了光的偏振原理实现立体电影的效果，故D错误；故选A。7．D【详解】由题意知，转动B使到达O处的光最强，则偏振片A、B的透振方向一致.若在A、B之间放上待检糖溶液，因糖溶液对偏振光有旋光效应，使偏振光的偏振方向发生改变，则到达O处的光强度会明显减弱.若适当旋转A或B，可以使自然光通过偏振片A、糖溶液和偏振片B后到达O处的光强最大，则偏振片旋转的角度等于或.偏振光也是波，能产生干涉和衍射现象。故选D。8．C【详解】A．海市蜃楼、沙漠蜃景都是由于光的折射而产生的，A错误；B．雨后天边出现彩虹是光的色散，B错误；C．多彩肥皂泡是光经过薄膜的上下表面之后产生的两列相干光形成光的干涉所产生的彩色条纹，C正确；D．立体电影眼镜是根据光的波动性制成的，更确切的说是由偏振光所至，D错误。故选C。9．C【详解】A．C点到直径AB的距离刚好等于玻璃砖半径的一半，由几何关系可知，∠COA=30°，则入射角为30°，折射角为15°，折射率为故A错误；B．自然光被玻璃反射后，反射光是偏振光，故B错误；C．换用红光从C点入射，因红光折射率小于绿光，折射角变小，所以折射光线可能打在E点，故C正确；D．假设折射光线通过O点，则折射角为0；沿平行于直径AB方向，从AB的上方照射该玻璃砖，入射角不为0，所以折射光线不可能过O点，故D错误。故选C。10．C【详解】A.增透膜是利用光的薄膜干涉现象，以消弱反射光的强度，增大透射光的强度．故A正确；B.当光照到不透光的小圆板上时，在光屏的阴影中心出现的亮斑叫泊松亮斑，泊松亮斑是光的衍射现象．故B正确；C.在光导纤维束内传送图象是利用了光的全反射现象．故C错误；D.拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片，以消除玻璃的反射光的影响．故D正确．本题选择错误的，故选C11．A【详解】当偏振片的方向与偏振光的方向平行时，允许偏振光通过，当它们相互垂直时，偏振光不能通过。拍摄日落时水下景物时为了使照片清楚，则要过滤掉水面的反射光，所以让它的透振方向与反射光的偏振方向垂直，从而减弱反射光，使景物的像清晰。故选A。12．D【详解】A．根据光的干涉中相邻两个亮条纹的中心间距公式Δx=λ可知，增大双缝间的距离d，相邻两个亮条纹的中心间距减小，A错误；B．日落时分拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏转滤光片可以使景象更清晰，这是利用光的偏振原理，B错误；C．用紫外线照射大额钞票时，钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光，这是利用紫外线的荧光效应，而不是用紫光来照射，C错误；D．太阳光经过三棱镜的两次折射，由于各种色光的折射率不同，所以折射角也就不同，那么经过两次折射就会发散成彩色光带，D正确。故选D。13．D【详解】A、薄膜干涉是等厚干涉，即明条纹处空气膜的厚度相同，从弯曲的条纹可知，P处检查平面左边处的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相同，知P处凹陷，而Q处检查平面右边处的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相同，知Q处凸起，故A正确；B、图为光线通过小圆板得到的衍射图样，若用光照射很小的不透明圆板时，后面会出现一亮点，故B正确；C、沙漠蜃景是光的全反射现象，而光导纤维是光的全反射现象，它们的原理相同，故C正确；D、立体电影是光的偏振，与镜头表面涂上增透膜是利用光的干涉，它们的原理不相同，故D错误；错误的故选D．14．BD【详解】是起偏器，它的作用是把太阳光（自然光）转变为偏振光，获得的偏振光的振动方向与的透振方向一致，所以当与的透振方向平行时，通过的光的强度最大；当与的透振方向垂直时，通过的光的强度最小，即无论旋转还是，屏上光的强度都是时大时小。故选BD。15．BC【详解】A．图中用到的光导纤维，采用的是全反射的原理，故A错误；B．全息照相利用的是光的干涉原理，故B正确；C．镜头玻璃的颜色利用的是薄膜干涉原理，故C正确；D．图象中是光的衍射现象，故D错误；E．电子液晶屏的显示利用了光的偏振原理，故E错误；F．泊松亮斑是光绕过小圆盘产生的衍射现象造成的，故F错误。故选BC。16．BD【详解】A．根据多普勒效应，当波源与观察者相互靠近时，观察者接收到的频率会增加，观察者接收到的频率大于波源的频率，A错误；B．光的偏振现象说明光是横波，B正确；C．“泊松亮斑”说明光具有波动性，C错误；D．阳光下的肥皂泡上有彩色条纹，这属于光的干涉现象，D正确。故选BD。17．正确【详解】激光可以进行光纤通信是利用了相干性好的特点，故正确。18．垂直【详解】摄影中应用偏振光：为了消除反射光的影响，在镜头前安装一片偏振片，让它的透射方向与反射光的偏振方向垂直，阻挡了反射光进入镜头。19．相干性好【详解】全息照相利用激光的频率单一、相干性好的特点，使参考光和物光有很高的相干性，拍摄立体照片。20．

光密

光疏

等于或大于

横波

复色光