2024-2025学年高中物理分层训练十三光的衍射光的偏振含解析新人教版选修3-4

PAGE4-分层训练(十三)光的衍射光的偏振A组：基础达标练1．(多选)在单缝衍射试验中，下列说法正确的是()A．将入射光由黄光换成绿光，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耀，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2．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3．让太阳光垂直照耀一块遮光板，板上有一个可以自由收缩的三角形孔，当此三角形孔缓慢缩小直至完全闭合时，在孔后的屏上将先后出现()A．由大变小的三角形光斑，直至光斑消逝B．由大变小的三角形光斑，明暗相间的彩色条纹，直至条纹消逝C．由大变小的三角形光斑，明暗相间的黑白色条纹，直至条纹消逝D．由大变小的三角形光斑，小圆形的光斑，明暗相间的彩色条纹，直至条纹消逝4．(多选)中国女科学家屠呦呦因发觉青蒿素而获得2024年诺贝尔生物学或医学奖，屠呦呦也成为首位获得该奖的中国人．在探讨青蒿素化学结构中，探讨人员用比可见光波长更短的X射线衍射方法最终确定了其化学结构．在做单缝衍射试验中，下列说法正确的是()A．将入射光由可见光换成X射线，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耀，衍射条纹间距变宽D．衍射条纹中心条纹最宽5．在图中，甲、乙两幅图是由同种单色光分别入射到圆孔而形成的图象，其中图甲是光的________(选填“干涉”或“衍射”)图象．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．B组：实力提升练6．夜晚，汽车前灯发出的强光将迎面驶来的汽车司机照耀得睁不开眼睛，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和前灯玻璃均按要求设置，反射光不变更振动方向．下面的措施中可行的是()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°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αC．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αD．偏振光不能产生干涉和衍射现象8．如图所示，a、b两束光以不同的入射角由介质射向空气，结果折射角相同，下列说法正确的是()A．b在该介质中的折射率比a的大B．若用b做单缝衍射试验，要比用a做时中心亮条纹更宽C．用a更易观测到泊松亮斑D．做双缝干涉试验时，用a光比用b光两相邻条纹中心的距离更大分层训练(十三)光的衍射光的偏振1．解析：当单缝宽度肯定时，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，A、C正确；当光的波长肯定时，单缝宽度越小，衍射现象越明显，条纹间距越大，B错误；光的波长肯定、单缝宽度也肯定时，增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距也会变宽，D正确．答案：ACD2．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A错．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B错．光的颜色由光的频率确定，与光的振动方向无关，所以C错．自然光和偏振光都具有能量，都能使感光底片感光，D对．答案：D3．解析：当孔足够大时，由于光的直线传播，所以屏上首先出现的是三角形光斑，之后随着小孔的接着缩小，出现小孔成像，成的是太阳的像，故为小圆形光斑，随着小孔的进一步缩小，当尺寸与光波波长相当时，出现了明暗相间的彩色衍射条纹，最终随小孔的闭合而全部消逝，所以只有D是正确的．答案：D4．解析：将入射光由可见光换成X射线，波长λ变小，衍射趋于不明显，衍射条纹间距会变窄，即衍射条纹间距变小，A正确；使单缝宽度变小，即d变小，则衍射条纹间距变宽，B错误；换用波长较长的光照耀，衍射更加明显，衍射条纹间距变宽，C正确；衍射条纹与干涉条纹不同，其中心条纹最宽，故D正确．答案：ACD5．解析：图甲中出现明暗相间的条纹，是衍射现象，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．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，所以图甲对应的圆孔的孔径比图乙所对应的圆孔的孔径小．图乙的形成可以用光的直线传播说明．答案：衍射小于6．解析：如A选项所述情景，会使自己发出的光反射回来与前窗的透振方向垂直，自己看不到反射回来的光，即看不清所照亮的物体；如B、C选项所述情景，会使对方的车灯光与自己的前窗玻璃的透振方向相同，被对方的灯光照得睁不开眼睛；如D选项所述情景，会使对方车灯的光与自己车窗的透振方向垂直，这样避开了对方强光的照耀，自己车灯反射回来的光与自己车窗玻璃的透振方向相同，又能看到反射回来的光．答案：D7．解析：由题意知，转动B使到达O处的光最强，则偏振片A、B的透振方向一样，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变更，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α.偏振光也是波，能产生干涉和衍射现象．故选项A、B、C正确，D错误．答案：D8．解析：由题图可知，b光的入射角大于a光的入射角，折射角相等，故介质对b光的折射率比