4.6光的偏振 激光 课时作业-2022-2023学年高二上学期物理人教版2019选择性必修第一册

人教版高中物理选择性必修第一册课时作业6光的偏振激光一、单项选择题1、光的偏振现象说明光是横波，下列现象中不能反映光的偏振特性的是()A．一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，透射光的强度发生变化B．一束自然光入射到两种介质的分界面上，当反射光线与折射光线之间的夹角恰好是90°时，反射光是偏振光C．日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景象更清晰D．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹2、为了汽车夜间行车安全,有人提出设想:将汽车的挡风玻璃和车灯罩做成偏振片,使司机只能看到自己车灯的光而看不见对面车灯发出的光,从而大大减少因对面车灯发出的光造成的视线模糊。以下关于光的偏振的说法正确的是 ()A.振动方向和透振方向一致的光能透过偏振片B.光的振动方向指的是磁场方向C.光的偏振现象证明了光是一种机械波D.泊松亮斑就是一种偏振现象3、如图所示,让太阳光或白炽灯发出的光通过偏振片P和Q,以光的传播方向为轴旋转偏振片P或Q,可以看到透射光的强度会发生变化,这个实验能够说明()A.光是电磁波B.光是一种横波C.光是一种纵波D.光不沿直线传播4、夜晚，汽车前灯发出的强光将迎面驶来的汽车司机照得睁不开眼，严重影响行车安全(如图)。若考虑将汽车前灯玻璃改用偏振玻璃，使射出的灯光变为偏振光；同时汽车前窗玻璃也采用偏振玻璃，其透振方向正好与灯光的振动方向垂直，但还要能看清自己车灯发出的光所照亮的物体。假设所有的汽车前窗玻璃和前灯玻璃均按同一要求设置，如下措施中可行的是()A．前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向是水平的B．前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向是竖直的C．前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°，车灯玻璃的透振方向是斜向左上45°D．前窗玻璃和车灯玻璃的透振方向都是斜向右上45°5、如图所示，白炽灯的右侧依次平行放置偏振片P和Q，A点位于P、Q之间，B点位于Q右侧。旋转偏振片P，A、B两点光的强度变化情况是()A．A、B均不变B．A、B均有变化C．A不变，B有变化D．A有变化，B不变6、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,下列说法正确的是 ()A.此时A、B的透振方向垂直B.将A绕OO'旋转45°时,屏上透射光的强度几乎为零C.将B绕OO'旋转45°时,屏上透射光的强度几乎为零D.将A、B同时绕OO'反方向旋转45°时,屏上透射光的强度几乎为零7、下列叙述中符合激光应用的实例的是 ()①利用激光进行通信②利用激光加工坚硬的材料③利用激光进行室内照明④利用激光进行长距离精确测量A.①②③B.①②④C.②③④D.①③④8、关于激光的应用,以下说法正确的是 ()A.光纤通信是应用激光平行度好的特点对信号进行调制,使其在光导纤维中传递信息B.计算机内的“磁头”读出光盘上记录的信息,是应用了激光相干性好的特点C.医学上用激光做“光刀”来切除肿瘤,是应用了激光亮度高的特点D.“激光测距雷达”利用激光测量很远目标的距离,是应用了激光亮度高的特点二、多项选择题9、关于光的偏振现象,下列说法正确的是 ()A.光的偏振现象说明光是纵波B.拍摄水面下的景物,在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使影像更清晰C.一束自然光通过某偏振片时,只有振动方向与该偏振片透振方向垂直的光波才能通过D.一束自然光入射到两种介质的分界面上,一定有反射光且反射光是偏振光10、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振方向) ()11、对于激光的认识,以下说法中正确的是 ()A.普通光源发出的光都是激光B.激光是自然界普遍存在的一种光C.激光的频率、偏振方向几乎相同D.激光是横波12、准分子激光器利用氩气和氟气的混合物产生激光,用于近视眼的治疗。用这样的“激光刀”对近视眼进行手术,手术时间短,效果好,无痛苦。关于这个治疗,以下说法中正确的是 ()A.近视眼是远处物体在眼球中成像在视网膜的前面,使人不能看清物体B.激光平行度好,可以在非常小的面积上对眼睛进行光凝手术C.激光治疗近视眼手术是对视网膜进行修复D.激光治疗近视眼手术是对角膜进行切削13、“假奶粉事件”曾经闹得沸沸扬扬，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，从而鉴定糖量。偏振光通过糖水溶液后，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的测量值与标度值相比较，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，最后将被测样品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αD．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α14、如图所示是立体电影的工作原理图，观众戴上一副特殊的眼镜就能看到由立体电影放出的立体图像。关于立体电影，以下说法正确的是()A．观众戴上特制眼镜是为了防止伤害眼睛B．这副眼镜其实就是一对偏振方向互相垂直的偏振片C．戴上特制眼镜的观众若只用一只眼睛看，则银幕上只是一片光亮而无图像D．产生立体视觉是因为人的两只眼睛同时观察物体时，在视网膜上形成的像并不完全相同三、非选择题15、解释下列现象(1)将手电筒射出的光照到平面镜上，发生反射后，再用偏振片观察反射光，发现旋转偏振片时有什么现象？说明什么？（2）通过一块偏振片去观察电灯、蜡烛、月亮、反光的黑板，当以入射光线为轴转动偏振片时，看到的现象有何不同？16、奶粉的碳水化合物(糖)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，就能确定被测样品中的含糖量。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。问题：(1)当被测样品P置于A、B之间后到达O处光的强度怎样变化？(2)要想使O处光强度最大，偏振片A或B应怎样转动？17、如图所示，杨氏双缝实验中，下述情况能否看到干涉条纹？简单说明理由。(1)在单色自然光源S后加一偏振片P。(2)在(1)情况下，再加P1、P2，P1与P2透射光方向垂直。18、一束红宝石激光器发射的激光是不连续的一道道闪光，每道闪光称为一个光脉冲，若这种激光器产生的光脉冲的持续时间为1.0×10－11s，波长为694.3nm，发射功率为1.0×1010W．求：(1)每列光脉冲的长度；(2)用这种激光照射皮肤色斑，每1cm2皮肤吸收的能量达到60J以后，色斑便逐渐消失，一个色斑的面积为50mm2，则它需要吸收多少列红宝石激光脉冲才能逐渐消失？答案与解析1、D解析：通过手指的缝隙观察日光灯，看到彩色条纹是光的衍射现象。其余各项均是光的偏振现象，故选D。2、A解析：根据光的偏振原理可知,振动方向和透振方向一致的光能透过偏振片,A正确;光的振动方向指的是电场的方向,故B错误;光的偏振现象证明了光是一种横波,光不是机械波,故C错误;泊松亮斑是光的衍射现象,故D错误。3、B解析：偏振现象是横波特有的,光的偏振现象说明光是一种横波。故选B。4、D解析：此题要求自己车灯发出的光经对面车窗反射后仍能进入自己眼中，而对面车灯发出的光不能进入自己的眼中。若前窗的透振方向竖直、车灯玻璃的透振方向水平，从车灯发出的光照射到物体上反射回的光线将不能透过窗玻璃，司机面前将是一片漆黑，所以A错误；若前窗玻璃与车灯玻璃透振方向均竖直，则对面车灯的光仍能照射得司机睁不开眼，B错误；若前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°，车灯玻璃的透振方向是斜向左上45°，则车灯发出的光经物体反射后无法透射进本车窗内，却可以透射进对面车内，C错误，故D正确。5、C解析：白炽灯光是自然光，包含各个方向的光，且各个方向的光强度相等，所以旋转偏振片P时各方向透射光强度相同，故A点光的强度不变；白炽灯光经偏振片P后为偏振光，此时只有偏振片Q与P的偏振方向一致时偏振光才能完全透过Q，因此在旋转P时B点的光强有变化，选项C正确。6、D解析：光是横波,振动方向和传播方向相互垂直,要使屏上透射光强度最大,A、B的透振方向应是平行的,故A错误;将A、B中的任意一个旋转45°,还有部分光透射到屏上,故B、C错误;将A、B同时绕OO'反方向旋转45°时,两偏振片透振方向垂直,屏上透射光的强度几乎为零,故D正确。故选D。7、B解析：激光能够传递声音、图像等信息,因此可以利用激光进行通信,故①正确;激光的强度很大,可以用来切割、加工较硬的材料,故②正确;激光的亮度高而且平行度好,不能用于室内照明,会刺伤人的眼睛,故③错误;激光的平行度好,可以用来进行精确测距,故④正确。故选B。8、C解析：由于激光是相干光,所以它能像无线电波那样被调制,用来传递信息,光纤通信就是应用激光的相干性好的特点,A不符合题意;由于平行度好,激光可以会聚到很小的一点,让这一点照射到DVD机、CD唱机或计算机的光盘上,就可以读出光盘上记录的信息,所以计算机内的“磁头”读出光盘上记录的信息是应用了激光的平行度好的特点,B不符合题意;激光的亮度高,把激光束会聚起来照射到物体上,可以使物体的被照部分在极短时间内熔化或汽化,医学上用激光做“光刀”来切除肿瘤是应用了激光亮度高的特点,C符合题意;“激光测距雷达”利用激光测量很远目标的距离,是应用了激光平行度好的特点,D不符合题意。9、BD解析：光的偏振现象说明光是横波,故A错误;拍摄水面下的景物,在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使影像更清晰,这是利用光的偏振现象,故B正确;振动方向和透振方向垂直的光不能通过偏振片,故C错误;一束自然光入射到两种介质的分界面时,一定有反射光,且反射光为偏振光,故D正确。故选B、D。10、ABD解析：自然光通过起偏器后成为偏振光,当偏振光的振动方向与起偏器的透振方向平行时能够通过,否则不能通过,故A、B、D正确,C错误。11、CD解析：激光是人工制造的光,与普通光相比,激光相干性好,频率和偏振方向几乎相同,但激光仍具有光的共性,激光是横波,故本题选C、D。12、ABD解析：激光手术是物理技术用于临床医学的成果。人的眼睛是一个光学成像系统,角膜和晶状体的共同作用相当于一个凸透镜,物体通过“凸透镜”成像在视网膜上,人就能看清楚物体。当角膜和晶状体组成的这个“凸透镜”的焦距比较小时,物体成像在视网膜的前面,人就不能看清物体,这就是近视眼。激光手术不是修复视网膜,而是对角膜进行切削,改变角膜的形状,使这个“凸透镜”的焦距适当变大,物体经过角膜和晶状体后成像在视网膜上。故A、B、D正确。13、ACD解析：A、B之间不放糖溶液时，自然光通过偏振片A后，变成偏振光，通过B后到O。当在A、B间放糖溶液时，由于溶液的旋光作用，使通过A的偏振光振动方向转动了一定角度，到达O处的光强会明显减弱；但当B转过一个角度，恰好使透振方向与经过糖溶液后的偏振光振动方向一致时，O处光强又为最强，故B的旋转角度即为糖溶液的旋光度；因为A、B的偏振方向一致，故转动偏振片A也可以。故选ACD。14、BD解析：放立体电影时有左右两架放映机同时工作，如上图所示，在每架放映机前装有一块偏振镜子，其偏振方向互相垂直，因此从放映机前偏振镜射出的两束偏振光的偏振方向互相垂直，这两束偏振光经屏幕反射其偏振方向不改变，观众眼睛所戴的偏振眼镜的两只镜片偏振方向互相垂直，且左眼镜片跟左边放映机前偏振镜的偏振方向一致，这样，左眼只能看到左边放映机映出的画面，右眼只能看到右边放映机映出的画面，两眼看到的画面略有差别，因而产生立体感。因此B、D选项正确。15、答案：见解析解析：（1）当旋转偏振片时，观察到旋转偏振片时亮度变化，说明反射光是偏振光。（2）通过一块偏振片去观察电灯、蜡烛时，透射光的强弱不随偏振片的旋转而变化。因为灯光、烛光都是自然光，沿各个方向振动的光的强度相同，因此当偏振片旋转时，透射出来的光波的振动方向虽然改变了(肉眼对此不能感觉)，但光的强弱没有改变。月亮和黑板反射的光已经是偏振光，它们通过偏振片透射过来的光线的强弱会随偏振片的旋转发生周期性的变化。16、解析：(1)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。(2)将A或B转动一个最小角度α，使到达B的光的偏振方向与B的透振方向一致，此时O处光强最大。答案：见解析17、答案：(1)能。到达S1、S2的光是从同一线偏振光分解出来的，它们满足相干条件，能看到干涉条纹，且由于线偏振片很薄，对路程差的影响可忽略，干涉条纹的位置与间距和没有P时基本一致，只是强度