2019高中物理 第十三章 課時(shí)作業(yè)（十四）光的衍射 光的偏振（含解析）新人教版選修3-4

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1、光的衍射　光的偏振 1．(2014·三亞高二檢測)點(diǎn)光源照在一個(gè)剃須刀片上，在屏上形成了它的影子，其邊緣較為模糊，原因是(　　) A．光的反射　　　　　　 B．光強(qiáng)太小 C．光的干涉 D．光的衍射 【解析】　在刀片邊緣有部分光繞過障礙物進(jìn)入到陰影中去，從而看到影子的邊緣模糊，光繞過障礙物偏離直線傳播是光的衍射．D選項(xiàng)正確． 【答案】　D 2．對(duì)衍射現(xiàn)象的定性分析，不正確的是(　　) A．光的衍射是光在傳播過程中繞過障礙物發(fā)生傳播的現(xiàn)象 B．衍射條紋圖樣是光波相互疊加的結(jié)果 C．光的衍射現(xiàn)象為光的波動(dòng)說提供了有力的證據(jù) D．光的衍射現(xiàn)象完全否定了光的直線傳播

2、結(jié)論 【解析】　衍射現(xiàn)象是波繞過障礙物發(fā)生傳播的現(xiàn)象，衍射條紋是波的疊加的結(jié)果，干涉、衍射是一切波所具有的特性，所以選項(xiàng)A、B、C正確；光的直線傳播只是近似的，只有在光的波長比障礙物尺寸小得多的情況下，光才被看作是沿直線傳播的，所以光的衍射現(xiàn)象和直線傳播是不矛盾的，所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 【答案】　D 3．(多選)關(guān)于自然光和偏振光，以下說法正確的是(　　) A．自然光包含著在垂直于傳播方向上沿一切方向振動(dòng)的光，但是沿各個(gè)方向振動(dòng)的光波的強(qiáng)度可以不同 B．偏振光是垂直于傳播方向上，只沿著某一特定方向振動(dòng)的光 C．自然光透過一個(gè)偏振片后就成為偏振光，偏振光經(jīng)過一個(gè)偏振片后又還原為自然光

3、D．太陽、電燈等普通光源發(fā)出的光都是自然光 【解析】　自然光沿各振動(dòng)方向的光波的強(qiáng)度相同，A錯(cuò)誤；偏振光在垂直于傳播方向上，只沿某一特定方向振動(dòng)，B正確；自然光透過偏振片后成為偏振光，偏振光透過偏振片后不能還原為自然光，C錯(cuò)誤；太陽、電燈等普通光源發(fā)出的是自然光，D正確． 【答案】　BD 4．(多選)下列哪些現(xiàn)象是光的衍射產(chǎn)生的(　　) A．泊松亮斑 B．陽光下茂密的樹陰中地面上的圓形亮斑 C．陽光經(jīng)凸透鏡后形成的亮斑 D．平行光照在一個(gè)較大障礙物上后，影的輪廓模糊不清 【解析】　A、D中現(xiàn)象是由光的衍射產(chǎn)生的；B中的現(xiàn)象是由光的小孔成像產(chǎn)生的，C中的亮斑是由于透鏡對(duì)光的匯聚作

4、用而形成的． 【答案】　AD 5．觀察單縫衍射現(xiàn)象時(shí)，把縫寬由0.2 mm逐漸增大到0.8 mm，看到的現(xiàn)象是(　　) A．衍射條紋的間距逐漸變小，衍射現(xiàn)象逐漸不明顯 B．衍射條紋的間距逐漸變大，衍射現(xiàn)象越來越明顯 C．衍射條紋的間距不變，只是亮度增強(qiáng) D．衍射條紋的間距不變，只是亮度減弱 【解析】　由單縫衍射實(shí)驗(yàn)的調(diào)整與觀察可知，狹縫寬度越小，衍射現(xiàn)象越明顯，衍射條紋越寬，條紋間距也越大．將縫調(diào)寬，現(xiàn)象向相反方向變化，故選項(xiàng)A正確． 【答案】　A 6．(多選)(2014·溫州高二檢測)一束自然光通過起偏器照射到光屏上，則圖中光屏上發(fā)亮的有(起偏器上用箭頭表示其透射方向)(　

5、　) 【解析】　自然光通過起偏器后成為偏振光，當(dāng)偏振光的振動(dòng)方向與起偏器的透振方向平行時(shí)能夠通過，否則不能通過，所以A、B、D正確． 【答案】　ABD 7．(多選)如圖13-5-6所示，A、B為兩偏振片，一束自然光沿OO′方向射向A，此時(shí)在光屏C上透射光的強(qiáng)度最大，則下列說法中正確的是(　　) 圖13-5-6 A．此時(shí)A、B的偏振方向平行 B．只有將B繞OO′軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°，屏上透射光的強(qiáng)度最弱，幾乎為零 C．將A或B繞OO′軸旋轉(zhuǎn)90°時(shí)，屏上透射光的強(qiáng)度最弱，幾乎為零 D．將A沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)180°時(shí)，屏上透射光的強(qiáng)度最弱，幾乎為零 【解析】　當(dāng)兩偏振片平行

6、時(shí)，透射光強(qiáng)度最強(qiáng)，當(dāng)兩偏振片垂直時(shí)，透射光強(qiáng)度最弱，幾乎為零，故選項(xiàng)A、C正確． 【答案】　AC 8．如圖13-5-7所示，甲、乙兩幅圖是由單色光分別入射到圓孔而形成的圖象，其中圖甲是光的________(選填“干涉”或“衍射”)圖象．由此可以判斷出圖甲所對(duì)應(yīng)的圓孔的孔徑________(選填“大于”或“小于”)圖乙所對(duì)應(yīng)的圓孔的孔徑． 圖13-5-7 【解析】　根據(jù)甲圖中圖樣的特點(diǎn)可知甲圖為單孔衍射的圖樣．乙圖中只有一個(gè)圓形亮斑，周圍沒有衍射條紋說明乙圖所對(duì)應(yīng)的情景中沒有發(fā)生明顯衍射，說明孔的尺寸比波長大得多． 【答案】　衍射　小于 9．單色光源發(fā)出的光經(jīng)一狹縫，照射到

7、光屏上，可觀察到的圖象是(　　) 【解析】　光的雙縫干涉條紋是等間距、等寬度的明暗相間的條紋，而在光的單縫衍射圖樣中，中間是寬度最大、最亮的明條紋，在中央條紋兩邊的明條紋寬度越來越小，亮度也越來越低，故A正確． 【答案】　A 10．(2015·華南師大附中質(zhì)檢)在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置的雙縫后面各放置一個(gè)偏振片，若兩個(gè)偏振片的透振方向互相垂直，則(　　) A．光屏上仍有干涉條紋，但亮條紋的亮度減小 B．光屏上仍有干涉條紋，但亮條紋的亮度增大 C．干涉條紋消失，但仍有光射到光屏上 D．干涉條紋消失，光屏上一片黑暗 【解析】　因兩偏振片的透振方向互相垂直，所以經(jīng)雙縫和偏振片透過去

8、的兩列光的振動(dòng)方向不相同，因此不滿足相干條件，不發(fā)生干涉，故沒有條紋出現(xiàn)，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤．但仍有光透過去，所以仍有光射在屏上，只是一般的疊加，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤． 【答案】　C 11．讓燭光照射到一塊遮光板上，板上有一個(gè)可自由收縮的三角形孔，當(dāng)此三角形孔緩慢地由大收縮變小直到閉合時(shí)，試分析在孔后的屏上將先后出現(xiàn)的現(xiàn)象(遮住側(cè)面光)． 【解析】　當(dāng)三角形孔較大時(shí)，屏上出現(xiàn)一個(gè)三角形光斑，隨著三角形緩慢地收縮，光斑逐漸變??；當(dāng)三角形孔小到一定程度時(shí)，屏上會(huì)出現(xiàn)倒立的燭焰；繼續(xù)使三角形孔緩慢收縮，可以觀察到小孔衍射圖樣；當(dāng)孔閉合時(shí)，屏上就會(huì)一片黑暗． 【答案】　先是光斑逐漸變小，然后出現(xiàn)倒立

9、的燭焰，接著出現(xiàn)小孔衍射圖樣，最后一片黑暗． 12．如圖13-5-8所示是通過游標(biāo)卡尺兩測量腳間的狹縫觀察白熾燈線光源時(shí)所拍下的四張照片． 　　　 甲　　　　乙　　　　丙　　　　丁 圖13-5-8 (1)試通過圖樣分析四張照片對(duì)應(yīng)的兩測量腳間的寬度大小關(guān)系． (2)試說明照片丁中中央條紋的顏色及成因． 【解析】　(1)從四張照片的單縫衍射圖樣可以看出，由圖甲到圖丁，衍射現(xiàn)象越來越明顯，說明兩測量腳間的狹縫越來越小，因此由圖甲到圖丁四張照片對(duì)應(yīng)的兩測量腳間的寬度越來越?。? (2)圖丁中中央條紋的顏色為白色，因?yàn)楦鞣N色光在屏中央均為亮條紋，七色光疊加后，中央條紋即為白色． 【答案】　(1)從圖甲到圖丁越來越小 (2)見解析 5