2018-2019学年高中物理 课时提升作业 十五 13.5+13.6 光的衍射 光的偏振（含解析）新人教版选修3-4.doc

光的衍射 光的偏振(20分钟50分)选择题(本题共5小题，每小题7分，共35分)1.(2018玉林高二检测)关于自然光和偏振光，下列说法正确的是()A.自然光能产生光的干涉现象和衍射现象，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.自然光只能是白光，而偏振光不能是白光D.自然光和偏振光都能使感光底片感光【解析】选D。干涉和衍射现象是波的特性，一切波都可以发生干涉和衍射现象，偏振光也属于波，故偏振光也可以发生干涉和衍射现象，A错误；自然光垂直于传播方向上沿一切方向振动且各个方向振动的光波强度都相同，而偏振光是垂直于传播方向的平面上，只沿某个特定方向振动，自然界中大部分是偏振光，自然界中的反射光等均属于偏振光，自然光不一定非要通过偏振片才能变为偏振光，B错误；自然光可以是任意颜色的色光，而偏振光也可以是白色光，C错误；自然光和偏振光都具有粒子性，都能使感光底片感光，故D正确。2.(多选)关于光的衍射现象，下面说法正确的是()A.红光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹B.白光的单缝衍射图样是白暗相间的直条纹C.光照到不透明小圆盘上出现泊松亮斑，说明发生了衍射D.光照到较大圆孔上出现大光斑，说明光沿着直线传播，不存在光的衍射【解析】选A、C。单色光照到狭缝上产生的衍射图样是明暗相间的直条纹。白光的衍射图样是彩色条纹。光照到不透明圆盘上，在其阴影处出现亮点，是衍射现象。光的衍射现象只有明显与不明显之分，D项中大光斑的边缘模糊，正是光的衍射造成的，不能认为不存在衍射现象。【补偿训练】某同学使用激光器作光源，在不透光的挡板上开一条缝宽为0.05 mm的窄缝，进行光的衍射实验，如图所示，则他在光屏上看到的条纹是图中的()【解析】选D。激光照射到单缝发生衍射，单缝衍射条纹的特点是条纹明暗相间，中央条纹宽，两侧的条纹窄，衍射条纹与单缝平行，故选项D正确。3.一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明暗相间的干涉条纹。现将其中一条缝挡住，让这束红光只通过一条缝，则在光屏上可以看到()A.与原来相同的明暗相间的条纹，只是亮条纹比原来暗些B.与原来不相同的明暗相间的条纹，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【解析】选B。本题一开始告诉我们产生了干涉现象，说明两缝都很窄，能够满足使红光发生明显衍射的条件，挡住一条缝后，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，两侧都出现明暗相间的条纹；干涉图样为等间隔的明暗相间的条纹，而衍射图样两侧为不等间隔的明暗相间的条纹。只有选项B正确。4.(多选)通过如图甲所示的装置可研究光的干涉和衍射现象。从光源发出的光经过一缝板，在缝板后有一装有感光元件的光屏，通过信号转换，可在电脑上看到屏上的光强分布情况。图乙分别显示出A光和B光通过同一缝板得到的光强分布情况。下列有关A、B两种色光的说法中正确的有()A.光通过的可能是缝板上的单缝B.A光的波长比B光的波长长C.A光的频率比B光的频率大D.A光在玻璃中的传播速度大于B光在玻璃中的传播速度E.A光比B光更容易发生衍射现象【解析】选B、D、E。从光的强度分布可以看出，光屏上的光是等间距、等亮度的，所以是光通过双缝产生的干涉现象，A错误；由图样可看出，A光的条纹间距大于B光的，由x=Ld可知，A光的波长大于B光的波长，A光的频率小于B光的频率，B正确，C错误；A光的频率小于B光的频率，则玻璃对A光的折射率小于对B光的折射率，所以A光在玻璃中的传播速度大于B光在玻璃中的传播速度，D正确；由于A光的波长较长，所以更容易发生明显的衍射现象，E正确。故选B、D、E。5.夜晚，汽车前灯发出的强光将迎面驶来的汽车司机照射得睁不开眼睛，严重影响行车安全。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用偏振玻璃，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，假设所有的汽车前窗和前灯玻璃均按要求设置，反射光不改变振动方向。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45D.前窗玻璃和车灯玻璃的透振方向都是斜向右上45【解题指南】解答本题时应理解以下两点:(1)题目所说的“前窗玻璃的透振方向”和“车灯玻璃的透振方向”都是指同一辆车的车灯和前窗玻璃。(2)左和右都是对各自司机本身而言的。【解析】选D。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，这样避免了对方强光的照射，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。(1)(5分)(多选)旋光仪可以用来测量糖溶液的浓度，从而测定含糖量。其原理是:偏振光通过糖的水溶液后，若迎着射来的光线看，偏振方向会以传播方向为轴线，旋转一个角度，这一角度称为“旋光角”，的值与糖溶液的浓度有关。将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E.若使O处光强度再次最大，偏振片A、B均需转过角(2)(10分)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象，其中图甲是光的_(选填“干涉”或“衍射”)图象。由此可以判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】(1)选A、C、D。偏振片只能让一定偏振方向的光通过，没有样品时，要使到达O处的光最强，偏振片A、B的透光方向应相同；当放入样品时，由于样品的“旋光角”是，光线经过样品后偏振方向不再与B的透光方向平行，故到达O处光的强度会明显减弱，A正确，B错误；偏振片B转过的角度等于，并与偏振光的方向平行时，光到达O处的强度将再次最大，C正确；同理，D正确，E错误。(2)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解释。答案:(1)A、C、D(2)衍射小于