新教材2024高中物理第四章光4.6光的偏振激光同步测试新人教版选择性必修第一册

第四章光6光的偏振激光【基础巩固】1.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,而偏振光不能B.自然光只有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:振动沿各个方向匀称分布的光是自然光,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,选项A错误.光的偏振现象并不罕见,除了从太阳、白炽灯等光源干脆发出的光以外,我们通常看到的绝大部分光,都是不同程度的偏振光,选项B错误.光的颜色由光的频率确定,与光的振动方向无关,选项C错误.自然光和偏振光都具有能量,都能使感光底片感光,选项D正确.答案:D2.(多选)一束自然光通过偏振片照耀到光屏上,则图中光屏上发亮的有(偏振片上用箭头表示其透振方向) ()ABCD解析: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,否则不能通过,所以选项A、B、D正确.答案:ABD3.(多选)如图所示,电灯S发出的光先后经过偏振片A和B,人眼在P处迎着入射光方向,看不到光亮,则 ()A.图中a光为偏振光B.图中b光为偏振光C.以SP为轴将B转过180°后,在P处将看到光亮D.以SP为轴将A转过90°后,在P处将看到光亮解析:该题考查了对自然光、偏振光的特点的相识.自然光沿各个方向的振动是匀称分布的,通过偏振片后,透射光是只沿着某一特定方向振动的偏振光.从电灯干脆发出的光为自然光,选项A错误.它通过偏振片A后,变为偏振光,选项B正确.设通过A的光沿竖直方向振动,当偏振片B只能通过沿水平方向振动的偏振光时,P点无光亮.将B转过180°后,P处仍无光亮,选项C错误.若将A转过90°,该偏振片将变为能通过水平方向上振动的光的偏振片,则偏振光能通过B,即在P处有光亮,选项D正确.答案:BD4.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,透射光的强度发生改变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像更清楚D.通过手指间的缝隙视察日光灯,可以看到彩色条纹解析:在垂直于传播方向的平面上,沿着某个特定方向振动的光是偏振光,选项A、B反映了光的偏振特性,选项C是偏振现象的应用,选项D是光的衍射现象.答案:D5.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,从而使景物的像清楚B.增加反射光,从而使景物的像清楚C.增加透射光,从而使景物的像清楚D.减弱透射光,从而使景物的像清楚解析:由于反射光的干扰,景物的像经常比较模糊,装上偏振片可以减弱反射光,但不能增加透射光.答案:A6.(多选)关于立体电影,下列说法正确的是 ()A.观众戴上特制眼镜是为了防止损害眼睛B.观看时所戴特制眼镜其实就是一对偏振方向相互垂直的偏振片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视察物体时,在视网膜上形成的像并不完全相同解析:看立体电影必需戴特制的偏振眼镜,偏振眼镜的两只镜片透振方向相互垂直,且左眼镜片的透振方向跟左边放映机前偏振镜的透振方向一样,右眼镜片的透振方向跟右边放映机前偏振镜的透振方向一样.这样,左眼只能看到左边的放映机映出的画面,右眼只能看到右边的放映机映出的画面,两眼看到的画面略有差别,因而产生立体感,达到好的观看效果.若不配戴或只用一只眼睛看,也能看到图像,就是有些模糊.所以选项A、C错误,选项B、D正确.答案:BD7.让激光照到计算机的光盘上,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.这是利用激光的 ()A.平行度好,可以会聚到很小的一点上B.相干性好,可以很简洁形成干涉图样C.亮度高,可以在很短时间内集中很大的能量D.波长短,很简洁发生明显的衍射现象解析:激光的特点之一是平行度好,它可以会聚到一个很小的点上,计算机上的光驱及刻录设备就利用了激光的这一特点,选项A正确.答案:A8.一束光由真空入射到平面玻璃上,当其折射角为30°时,反射光恰好发生完全偏振(反射光与折射光垂直),此玻璃的折射率是多少?此时的入射角称为起偏角,试求折射率为n的介质的起偏角的通用表达式.解析:光由空气进入玻璃,光路图如图所示,依据折射定律可得n=sinθ1sinθ2,而θ所以n=sinθ1sinθ2由题意知θ2=30°,n=cot30°=3;

所求的起偏角为θ1,所以由n=sinθ1sinθ2可得表达式为θ1=arctann.

答案:3θ1=arctann

【拓展提高】9.下图是一种利用光纤温度传感器测量温度的装置示意图.一束偏振光射入光纤,由于温度的改变,光纤的长度、芯径、折射率发生改变,从而使偏振光的偏振方向发生改变,光接收器接收的光强度就会改变.设起偏器和检偏器透振方向相同,关于这种温度测量装置的工作原理,下列说法正确的是()A.到达检偏器的光的偏振方向改变越小,光接收器所接收的光强度就会越小,表示温度改变越大B.到达检偏器的光的偏振方向改变越大,光接收器所接收的光强度就会越小,表示温度改变越大C.到达检偏器的光的偏振方向改变越小,光接收器所接收的光强度就会越小,表示温度改变越小D.到达检偏器的光的偏振方向改变越大,光接收器所接收的光强度就会越小,表示温度改变越小解析:偏振光通过一些介质后,其振动方向相对原来的振动方向会发生肯定角度的旋转,旋转的这个角度叫旋光度,旋光度与介质的浓度、长度、折射率等因素有关.测量旋光度的大小,就可以知道介质相关物理量的改变.光纤温度越高,偏振光通过光纤后的旋光度越大,通过检偏器后光的强度就会越小.答案:B10.下列说法正确的是 ()A.激光是自然光被放大而产生的B.激光是原子受激辐射而得到的光C.激光的能量肯定大于其他光的能量D.激光的传播速度比一般光的大解析:激光是由人工产生的光,它是由于原子受到激发而产生的,它具有平行度好、相干性强和亮度高的特点,其传播速度仍旧是光速,故选项B正确.答案:B11.激光散斑测速是一种新的测速技术,它应用了光的干涉原理.用二次曝光照相所获得的“散斑对”相当于双缝干涉试验中的双缝,待测物体的速度v与二次曝光时间间隔Δt的乘积等于双缝间距.试验中可测得二次曝光时间间隔Δt、双缝到屏之间的距离l以及相邻两条亮纹的间距Δx.若所用激光波长为λ,则物体运动速度的表达式是()

A.v=λΔxlΔtB.v=lλΔxΔ解析:双缝干涉条纹间距Δx=ldλ,d=vΔt,所以Δx=lvΔtλ,则答案:B12.(多选)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睛,严峻影响行车平安.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纳偏振玻璃,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.假设全部的汽车前窗玻璃和前灯玻璃均按同一要求设置,下列措施不行行的是 ()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°解析:若前窗玻璃的透振方向竖直、车灯玻璃的透振方向水平,从车灯发出的照耀到物体上反射的光将不能透过前窗玻璃,司机面前将是一片漆黑,选项A不行行.若前窗玻璃与车灯玻璃的透振方向均竖直,则对面车灯的光仍能照得司机睁不开眼睛,选项B不行行.若前窗玻璃的透振方向斜向右上45°,车灯玻璃的透振方向斜向左上45°,则车灯发出的光经物体反射后无法透进本车车窗内,却可以透进对面车窗内,选项C不行行,选项D可行.答案:ABC13.如图所示,让太阳光或白炽灯光通过偏振片P和Q,以光的传播方向为轴旋转偏振片P或Q,可以看到的现象是透射光的强度(或亮度)(选填“发生改变”或“保持不变”),这是光的偏振现象,这个试验表明

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解析:让太阳光或白炽灯光通过偏振片,以光的传播方向为轴旋转偏振片P或Q,可以看到的现象是光的亮度发生改变,即光的偏振现象,这个试验表明光是一种横波.答案:发生改变光是横波【挑战创新】14.如图所示,杨氏双缝试验中,下述状况能否看到干涉条纹?简洁说明理由.(1)在单色自然光源S后加一偏振片P.(2)在(1)状况下,再加P