2019高中物理课下能力提升十八第十三章第5、6节光的衍射光的偏振（含解析）新人教版 4页

光的衍射　光的偏振[基础练]一、选择题1．[多选]下列说法中正确的是(　　)A．光振动沿各个方向均匀分布的光是自然光B．光振动沿各个方向均匀分布的光是偏振光C．光振动沿特定方向的光才是偏振光D．光振动沿特定方向的光才是自然光2．[多选]沙尘暴是由于土地的沙化引起的一种恶劣的气象现象，发生沙尘暴时能见度只有几十米，天空变黄发暗，这是由于在这种情况下(　　)A．只有波长较短的一部分光才能到达地面B．只有波长较长的一部分光才能到达地面C．只有频率较大的一部分光才能到达地面D．只有频率较小的一部分光才能到达地面3．将两个偏振片紧靠在一起，放在一盏灯的前面，眼睛通过偏振片看到的光很弱。如果将其中一个偏振片旋转180°，在旋转过程中会观察到(　　)A．灯光逐渐增强，然后逐渐减弱B．灯光强度保持不变C．灯光逐渐增强，没有减弱现象D．灯光逐渐增强，再减弱，然后增强到最亮4．[多选]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光在该介质中的折射率比a光大B．若用b光做单缝衍射实验，要比用a光做中央亮条纹更宽C．用b光更易观测到泊松亮斑D．做双缝干涉实验时，用a光比用b光两相邻亮条纹中心的距离更大二、非选择题5．如图所示，杨氏双缝实验中，下述情况能否看到干涉条纹？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透振方向垂直。[提能练]一、选择题1．在光的单缝衍射实验中可观察到清晰的明暗相间的图样，下列四幅图片中属于光的单缝衍射图样的是(　　)nA．a、cB．b、cC．c、dD．b、d2．[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B转过90°后，在P处将看到光亮3．抽制细丝时可用激光监控其粗细，如图所示，激光束越过细丝时产生的条纹和它通过遮光板上的一条同样宽度的窄缝规律相同，则下列说法正确的是(　　)①这是利用光的干涉现象②这是利用光的衍射现象③如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变粗了④如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细了A．①③B．②④C．①④D．②③4．[多选]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狭缝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。现保持入射光不变，将半圆柱绕通过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，偏振片与入射光线垂直，其透振方向在纸面内，这时看到的现象是(　　)A．反射光束1消失B．透射光束2消失C．反射光束1和透射光束2都消失D．偏振片P以入射光线为轴旋转90°角，透射光束2消失二、非选择题5．使太阳光垂直照射一块遮光板，板上有可以自由收缩的正方形孔，孔的后面放置一个光屏，在正方形孔逐渐变小直至闭合的过程中，光屏上依次可以看到几种不同的现象，试n把下列现象依次排列：____________。A．圆形光斑B．明暗相间的彩色条纹C．变暗消失D．正方形光斑E．正方形光斑由大变小6．用一单色光源垂直照射带有圆孔的不透明光屏，下列几种情况中，在小孔后面的光屏上各看到什么现象？(1)小孔的直径为1cm；(2)小孔的直径为1mm；(3)小孔的直径为0.5μm。答案[基础练]1．解析：选AC　根据自然光、偏振光的概念易判断出选项A、C正确。2．解析：选BD　根据光能发生明显衍射现象的条件知，发生沙尘暴时，只有波长较长的一部分光线能绕过沙尘颗粒发生衍射到达地面；由λ＝知，到达地面的光是频率较小的部分，故B、D正确。3．解析：选A　眼睛通过两偏振片看到的光很弱，是因为两偏振片的透振方向垂直，在旋转其中一个偏振片的过程中，透振方向逐渐一致，光逐渐增强，当两个偏振片的透振方向一致时，光线最强，继续旋转偏振片时，透振方向又逐渐偏离，光线逐渐减弱，所以选项A确。4．解析：选BC　设折射角为θ1，入射角为θ2，题设条件知，θ1a＝θ1b，θ2a<θ2b，由n＝，知na>nb，A错误；因为na>nb，所以λa<λb，又Δx＝λ，故Δxa<Δxb，B正确，D错误；而波长越长，衍射现象越明显，C正确。5．解析：(1)到达S1、S2的光是从同一特定方向的偏振光分解出来的，它们满足相干条件，故能看到干涉条纹。(2)由于从P1、P2射出的光透振方向相互垂直，不满足干涉条件，若P1和P2中有一个与P的透振方向垂直，则在光屏上没有其中之一的光波，两振动方向相互垂直的光不能产生干涉现象，故不能看到与双缝平行的干涉条纹。答案：见解析[提能练]1．解析：选D　单缝衍射条纹的特点是中央亮条纹最宽、最亮，双缝干涉条纹是等间距的条纹，所以a是干涉条纹，b、d是单缝衍射条纹，c是水波的衍射图样。2．解析：选BD　从电灯直接发出的光为自然光，A错误；它通过A偏振片后，即变为偏振光，B正确；设通过A的光沿竖直方向振动，则B偏振片只能通过沿竖直方向振动的偏振光，若P处无光亮，将B转过180°后，P处仍无光亮，C错误；若将B转过90°，则该偏振片将变为能通过竖直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，D正确。3．解析：选B　上述现象符合光的衍射产生的条件，故②正确；由衍射产生的条件可知：丝越细衍射现象越明显，故④也正确，B正确。4．解析：选AD　自然光射到界面上，当反射光与折射光垂直时，反射光和折射光的偏n振方向相互垂直，且反射光的偏振方向与纸面垂直，折射光的偏振方向与纸面平行，因此当在入射光线方向垂直放上透振方向在纸面内的偏振片P时，因反射光垂直于纸面，则反射光束1消失，A正确，B、C错误；偏振片P转动90°，平行于纸面内的光消失，则透射光束2消失，D正确。5．解析：由于光的波长很短，因此当孔很大时，不会发生明显的衍射现象，此时光可看做是近似沿直线传播，在屏上得到孔的影；当孔继续减小时，虽不能使光发生明显的衍射现象，但可以在屏上得到太阳的像，即小孔成像；孔再继续减小时，光开始发生明显的衍射现象，出现明暗相间的彩色条纹；孔进一步减小直到闭合时，由于穿过光的能量减小而使光线变暗直至消失。答案：DEABC6．解析：(1)当圆孔的直径为1cm时，在光屏上只能看到与圆孔形状相同的亮斑，这是光沿直线传播的结果。(2)当圆孔的直径为1mm时，在光屏上能看到单色光源倒立的像，这是小孔成像，也是光沿直线传播的结果。(3)当圆孔的直径为0.5μm时，在光屏上能看到衍射条纹，这是由于小孔的尺寸与光波波长差不多，光发生衍射的结果。答案：见解析