2024-2025学年高中物理第十三章光5光的衍射6光的偏振课后练习含解析新人教版选修3-4

PAGE5-5光的衍射6光的偏振课后篇巩固提升1.(2024·上海卷改编)泊松亮斑是光的()A.干涉现象,干涉条纹等间距B.衍射现象,衍射条纹不等间距C.干涉现象,干涉条纹不等间距D.衍射现象,衍射条纹等间距解析泊松亮斑是光的衍射现象,衍射条纹不等间距,ACD错误,B正确。答案B2.关于衍射光栅,下列说法正确的是()A.衍射光栅是由很多等宽度的狭缝组成的B.衍射光栅分为透射光栅和反射光栅两类C.透射光栅中刻痕的部分相当于透光的狭缝D.透射光栅中未刻的部分相当于透光的狭缝解析对于透射光栅来说,当光照到刻痕上时,由于光发生漫反射而不能透过,故选项C错误。答案ABD3.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,而偏振光却不能B.只有自然光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,所以选项A错误。光的偏振现象并不罕见,除了从光源干脆发出的光以外,我们通常看到的绝大部分光,都是偏振光,所以选项B错误。光的颜色由光的频率确定,与光的振动方向无关,所以选项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D4.关于衍射,下列说法正确的是()A.衍射现象中条纹的出现是光叠加后产生的结果B.双缝干涉中也存在衍射现象C.一切波都很简单发生明显的衍射现象D.影的存在是一个与衍射现象相冲突的客观事实解析衍射图样是困难的光波的叠加现象,双缝干涉中光通过两个狭缝时均发生衍射现象,一般现象中既有干涉又有衍射。一切波都能发生衍射,但要发生明显的衍射,须要满意障碍物的尺寸小于或相当于波长的条件。答案AB5.在视察光的衍射现象的试验中,通过紧靠眼睛的卡尺测脚形成的狭缝,观看远处的线状白炽灯丝(灯管或灯丝都要平行于狭缝),可以看到()A.黑白相间的直条纹 B.黑白相间的弧形条纹C.彩色的直条纹 D.彩色弧形条纹解析白炽灯发出的是复色光,其中各种色光的波长不同,产生的衍射条纹间距不同,各单色光相互叠加,成为彩色直条纹。答案C6.(2024·天津市新华中学高考模拟)下列关于光的性质说法正确的是()A.托马斯·杨通过光的单缝衍射试验,证明白光是一种波B.日落时分,在岸上拍摄水面下的景物,在照相机镜头前装上偏振光片可以使景象更清楚C.公路积水上的油膜呈现彩色图样是光的衍射现象D.照相机镜头表面涂上增透膜,以增加透射光的强度,是应用了光的全反射现象解析托马斯·杨通过光的双缝干涉试验,证明白光是一种波,故选项A错误;在日落时分,拍摄水面下的景物,在照相机镜头前装上偏振光片,由于反射光太强,偏振光强,加偏振片可以将反射的偏振光过滤,使景象清楚,故选项B正确;公路上积水表面的油膜呈现彩色图样,是膜的内外表面反射光因频率相同,从而相互叠加,形成彩色图样,这是光的干涉现象,故选项C错误;照相机镜头表面涂上增透膜,利用膜的内外表面反射光频率相同,相互叠加,从而增加透射光的强度,是利用了光的干涉现象,故选项D错误。答案B7.在拍摄日落时分水面下的景物时,应在照相机镜头前装一个偏振片,其目的是()A.削减阳光在水面上的反射光B.阻挡阳光在水面上的反射光进入照相机镜头C.增加光由水面射入空气中的折射光进入镜头的强度D.减弱光由水面射入空气中的折射光进入镜头的强度解析日落时分的阳光照耀到水面上时,反射光很强,照相机镜头对着水面时,进入镜头的光线既有阳光经水面的反射光,又有由水中折射入空气的折射光。前者光线进入镜头得到实际景物在水中的倒影的像,而后者光线进入镜头所摄得照片才是水下景物的像,两者在同一底片上相互干扰,使图像模糊不清。若在镜头上安装一偏振片,转动偏振片方向使其透振方向与反射光的偏振方向垂直,即可最大限度地阻挡反射光进入镜头,增加图像的清楚度。答案B8.(2024·北京卷)利用图1所示的装置(示意图),视察光的干涉、衍射现象,在光屏上得到如图2中甲和乙两种图样。下列关于P处放置的光学元件说法正确的是()图1图2A.甲对应单缝,乙对应双缝B.甲对应双缝,乙对应单缝C.都是单缝,甲对应的缝宽较大D.都是双缝,甲对应的双缝间距较大解析单缝衍射条纹中间亮条纹最宽、最亮,双缝干涉条纹中心亮条纹与两侧亮条纹等宽、等亮,由此可以推断甲肯定为单缝、乙肯定为双缝,故只有选项A正确。答案A9.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,如下措施可行的是()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°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的话,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,所以选项A错误;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,选项B错误;若前窗玻璃透振方向是斜向右上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振进本车车窗内,却可以透振进对面车窗内,选项C错误。正确的措施是D。答案D10.如图所示,一玻璃柱体的横截面为半圆形,让太阳光或白炽灯光通过小孔S形成细光束从空气射向柱体的O点(半圆的圆心),产生反射光束1和透射光束2,现保持入射光方向不变,将半圆玻璃柱绕通过O点垂直于纸面的轴线转动,使反射光束1和透射光束2恰好垂直。在入射光线的方向上加偏振片P,偏振片所在平面与入射光束垂直,其透振方向与纸面平行,这时看到的现象是()A.反射光束1消逝B.透射光束2消逝C.反射光束1和透射光束2都消逝D.偏振片P以入射光束为轴旋转90°,透射光束2消逝解析自然光射到界面上,当反射光束与折射光束垂直时,反射光束和折射光束的偏振方向相互垂直,且反射光束的偏振方向与纸面垂直,折射光的透振方向与纸面平行,因此当在入射光线方向垂直放上透振方向与纸面平行的偏振片P时,因垂直于纸面方向无光;反射光束1消逝,选项A正确,选项B、C错误;偏振片转动90°,因平行于纸面内的光消逝,则透射光束2消逝,选项D正确。答案AD11.在图中,甲、乙两幅图是由单色光分别入射到圆孔而形成的图像,其中图甲是光的(选填“干涉”或“衍射”)图像。由此可以推断出图甲所对应的圆孔的孔径(选填“大于”或“小于”)图乙所对应的圆孔的孔径。

解析题图甲中出现明暗相间的条纹,是衍射现象,题图乙中出现圆形亮斑。只有障碍物或孔的尺寸比光波波长小或跟波长相差不多时,才能发生明显的衍射现象。题图甲是光的衍射图样,由于光波波长很短,约在10-7m数量级上,所以题图甲对应的圆孔的孔径比题图乙所对应的圆孔的孔径小。题图乙的形成可以用光的直线传播说明。答案衍射小于12.试验证明让一束太阳光入射到安静的水面上,假如入射角合适,其反射光线和