【物理】2020届一轮复习人教版光的衍射光的偏振课时作业

【物理】2020届一轮复习人教版光的衍射光的偏振课时作业

‎2020届一轮复习人教版 光的衍射光的偏振 课时作业 ‎1.在光的单缝衍射实验中可观察到清晰的亮暗相间的图样,下列四幅图片中属于光的单缝衍射图样的是　(　　)‎ A.a、c　　　　B.b、c　　　　C.a、d　　　　D.b、d ‎【解析】选D。单缝衍射的特点是中央亮条纹最宽最高,双缝干涉条纹宽度相同,故a是双缝干涉条纹,b、d是单缝衍射条纹,C是小孔衍射条纹,故D正确。‎ ‎【总结提升】判断干涉条纹与衍射条纹的方法 ‎(1)双缝是干涉,条纹间距相等。‎ ‎(2)单缝是衍射,条纹间距不相等,中央亮条纹最宽,两侧为不等间距的明暗相间的条纹。‎ ‎2.在观察光的衍射现象的实验中,通过紧靠眼睛的卡尺两卡脚形成的狭缝,观看远处的线状白炽灯丝(灯管或灯丝都平行于狭缝),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.彩色的弧形条纹 ‎【解析】选C。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,C项正确。‎ ‎3.下列现象中,属于光的衍射的是　(　　)‎ A.雨后天空出现彩虹 B.通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹 C.海市蜃楼现象 D.日光照射在肥皂膜上出现彩色条纹 ‎【解析】‎ 选B。光在传播过程中若遇到尺寸比光的波长大得不多的障碍物时,光会传到障碍物的阴影区并形成明暗变化的光强分布的现象是光的衍射现象,通过一个狭缝观察日光灯看到彩色条纹,就是光的衍射现象,B对;雨后天空出现的彩虹是光的色散现象,是由于光的折射形成的,A错;海市蜃楼现象是光的折射现象,C错;日光照射在肥皂膜上出现的彩色条纹,是光的干涉现象,D错。‎ ‎4.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,从而使景物的像清晰 B.增强反射光,从而使景物的像清晰 C.增强透射光,从而使景物的像清晰 D.减弱透射光,从而使景物的像清晰 ‎【解析】选A。由于反射光的干扰,景物的像常常比较模糊,装上偏振片的目的是减弱反射光,且透振方向与反射光的振动方向垂直,但不能增强透射光。‎ ‎5.对于自然光和偏振光,以下认识正确的是　(　　)‎ A.从太阳、蜡烛等普通光源直接发出的光是自然光 B.自然光通过一个偏振片后成为偏振光,偏振光再通过一个偏振片后又还原为自然光 C.电灯发出的光透过偏振片,旋转偏振片时看到透射光的亮度无变化,说明透射光不是偏振光 D.自然光只有在通过偏振片后才能成为偏振光 ‎【解析】选A。普通光源发出的光都是自然光,故选项A正确;自然光通过偏振片时,只有与偏振片透振方向一致的光才能通过,故通过偏振片后的透射光是偏振光,不论通过几个偏振片,所以选项B是错误的;由于自然光在各个振动方向上的强度相同,所以旋转偏振片时透射光亮度不变,即旋转偏振片时亮度不变是因为入射光是自然光,而不是因为透射光不是偏振光,故选项C是错误的;偏振现象是很普遍的,而不是只有通过偏振片后才能成为偏振光,平常见到的绝大多数光都是偏振光,故选项D是错误的。‎ ‎6.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 ‎【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正确。‎ ‎【补偿训练】‎ ‎(多选)“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α D.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α ‎【解析】选A、C、D。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。‎ ‎7.一束红光射向一块有双缝的不透光的薄板,在薄板后的光屏上呈现亮暗相间的干涉条纹,现将其中一条窄缝挡住,让这束红光只通过一条窄缝,则在光屏上可以看到　(　　)‎ A.与原来相同的亮暗相间的条纹,只是亮条纹比原来暗些 B.与原来不相同的亮暗相间的条纹,而中央亮条纹变宽些 C.只有一条与缝宽对应的亮条纹 D.无条纹,只存在一片红光 ‎【解题指南】解答本题应注意以下两点:‎ ‎(1)既然产生了干涉现象,说明两缝都很窄,满足衍射条件。‎ ‎(2)衍射条纹与干涉条纹不同。‎ ‎【解析】选B。挡住一缝后,在屏上得到的是单缝衍射图样。衍射图样和干涉图样的异同点:中央都出现亮条纹,但衍射图样中央亮条纹较宽,两侧都出现亮暗相间的条纹,干涉图样为等间隔的亮暗相间的条纹,而衍射图样两侧为不等间隔的亮暗相间的条纹且亮条纹的亮度迅速减弱。‎ ‎8.某同学自己动手制作如图所示的装置观察光的干涉现象,其中A为单缝屏,B为双缝屏,整个装置位于一暗箱中,实验过程如下:‎ ‎(1)该同学用一束太阳光照射A屏时,屏C上没有出现干涉条纹;移去B后,在屏上出现不等间距条纹,此条纹是由于　　　　产生的。‎ ‎(2)移去A后,遮住缝S1或缝S2中的任一个,C上均出现一窄亮斑。出现以上实验结果的主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。‎ ‎【解析】(1)移去B后只剩下单缝,故发生单缝衍射形成条纹,故此条纹是由于光的衍射产生的。‎ ‎(2)没有出现条纹而只出现一个窄亮斑,说明衍射现象不明显,故主要原因是双缝S1、S2太宽。‎ 答案:(1)光的衍射　(2)双缝S1、S2太宽 ‎【延伸探究】若用一束太阳光照射A屏时,屏C上出现干涉条纹,那么此条纹有何特点?‎ ‎【解析】干涉条纹为等间距的彩色条纹,中央为亮条纹。‎ 答案:见解析 ‎【能力提升练】‎ ‎1.观察单缝衍射现象时,把缝宽由0.2 mm逐渐增大到0.8 mm,看到的现象是　‎ ‎(　　)‎ A.衍射条纹的间距逐渐变小,衍射现象逐渐不明显 B.衍射条纹的间距逐渐变大,衍射现象越来越明显 C.衍射条纹的间距不变,只是亮度增强 D.以上现象都不会发生 ‎【解析】选A。由单缝衍射实验的调整与观察可知,狭缝宽度越小,衍射现象越明显,衍射条纹越宽,条纹间距也越大,本题是将缝调宽,现象向相反的方向发展,故选项A正确,B、C、D错误。‎ ‎2.一束光由真空入射到平面玻璃上,当其折射角为30°时,反射光和折射光恰好是振动方向互相垂直的偏振光。因此,可以推断出玻璃的折射率为　(　　)‎ A.　　　　B.　　　　C.　　　　D.‎ ‎【解析】选B。由题意推断此时的入射角为60°,根据公式n==。‎ ‎3.(多选)(2018·衡阳检测)如图所示,偏振片正对工作的液晶显示器,透过偏振片看到显示器亮度正常,将偏振镜片转动90°,透过偏振镜片看到的屏幕漆黑,则　(　　)‎ A.显示器发出的光是纵波 B.显示器发出的光是横波 C.显示器发出的光是自然光 D.显示器发出的光是偏振光 ‎【解析】选B、D。当入射光的振动方向与偏振片的透振方向相同时,透射光的强度最强;若入射光的振动方向与偏振片的透振方向垂直,透射光的强度最弱为零,所以显示器发出的光是偏振光,C项错误,D项正确;光的偏振现象说明光是横波而不是纵波,故A项错误,B正确。‎ ‎【补偿训练】‎ 如图所示是一种利用光纤温度传感器测量温度的装置,一束偏振光射入光纤,由于温度的变化,光纤的长度、芯径、折射率发生变化,从而使偏振光的振动方向发生变化,光接收器接收的光强度就会变化。设起偏器和检偏器透振方向相同,关于这种温度计的工作原理。正确的说法是　(　　)‎ A.到达检偏器的光的振动方向变化越小,光接收器所接收的光强度就会越小,表示温度变化越大 B.到达检偏器的光的振动方向变化越大,光接收器所接收的光强度就会越小,表示温度变化越大 C.到达检偏器的光的振动方向变化越小,光接收器所接收的光强度就会越小,表示温度变化越小 D.到达检偏器的光的振动方向变化越大,光接收器所接收的光强度就会越小,表示温度变化越小 ‎【解析】选B。根据题意知,温度变化越大,光通过光纤时振动方向变化越大,起偏器和检偏器的透振方向是相同的,光从光纤中通过时振动方向变化越大,透过检偏器的光强度就会越小,所以光接收器接收的光强度也就会越小。因此选项B正确。‎ ‎4.如图所示是通过游标卡尺两测量脚间的狭缝观察白炽灯线光源时所拍下的四张照片。‎ ‎(1)试通过图样分析四张照片对应的两测量脚间宽度的大小关系。‎ ‎(2)试说明照片丁中中央条纹的颜色及成因。‎ ‎【解析】(1)从四张照片的单缝衍射图样可以看出,由图甲到图丁,衍射现象越来越明显,说明两测量脚间的狭缝越来越小,因此由图甲到图丁四张照片对应的两测量脚间的宽度越来越小。‎ ‎(2)图丁中中央条纹的颜色为白色,因为各种色光在屏中央均为亮条纹,七色光叠加后中央条纹仍为白色。‎ 答案:见解析 ‎【易错提醒】解答本题的两个易错点:‎ ‎(1)发生明显衍射的条件理解不清导致判断错误。‎ ‎(2)不知道白炽灯发出的光是复色光,不清楚七色光的叠加原理出错。‎