（2021新人教版）高中物理选修性必修第一册课时分层作业 19 光的衍射　光的偏振　激光练习.doc

1、1/6 课时分层作业课时分层作业(十九十九)光的衍射光的衍射光的光的 偏振偏振激光激光 (建议用时：建议用时：25 分钟分钟) 考点一考点一光的衍射光的衍射 1如图所示的四个图样中哪个是著名的泊松亮斑如图所示的四个图样中哪个是著名的泊松亮斑( ) B泊松亮斑为光绕过不透光的圆盘而在圆盘阴影中心形成的一个亮斑泊松亮斑为光绕过不透光的圆盘而在圆盘阴影中心形成的一个亮斑， 其图样周围还有明暗相间的圆环其图样周围还有明暗相间的圆环，故选项故选项 B 正确正确题图题图 A 小孔较大小孔较大，没发生明没发生明 显的衍射显的衍射题图题图 D 小孔较小小孔较小，发生了小孔衍射发生了小孔衍射题图题图 C 为干涉

2、条纹为干涉条纹 2(多选多选)抽制细丝时可用激光监控其粗细抽制细丝时可用激光监控其粗细， ，激光束越过细丝时产生条纹的激光束越过细丝时产生条纹的 规律和激光束通过遮光板的同样宽度的窄缝时产生条纹的规律相同规律和激光束通过遮光板的同样宽度的窄缝时产生条纹的规律相同，则下列说则下列说 法正确的是法正确的是() A这是利用光的干涉现象这是利用光的干涉现象 B这是利用光的衍射现象这是利用光的衍射现象 C如果屏上条纹变宽如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变粗了表明抽制的丝变粗了 D如果屏上条纹变宽如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细了表明抽制的丝变细了 BD由于是激光束越过细丝由于是激光束越过细丝，也就是通过

3、障碍物也就是通过障碍物，所以这是利用光的衍射所以这是利用光的衍射 现象现象，A 错误错误，B 正确正确；当细丝较细时当细丝较细时，细丝的直径比较接近激光的波长细丝的直径比较接近激光的波长，衍射衍射 现象会较明显现象会较明显，条纹宽度会更宽一些条纹宽度会更宽一些，C 错误错误，D 正确正确 3(多选多选)下列说法正确的是下列说法正确的是() A增加光栅的狭缝的个数增加光栅的狭缝的个数，亮条纹变窄亮条纹变窄 B增加光栅的狭缝的个数增加光栅的狭缝的个数，亮条纹变宽亮条纹变宽 2/6 C增加光栅的狭缝的个数增加光栅的狭缝的个数，条纹亮度变暗条纹亮度变暗 D增加光栅的狭缝的个数增加光栅的狭缝的个数，条纹

4、亮度变亮条纹亮度变亮 AD根据光栅特点可知选项根据光栅特点可知选项 A、D 正确正确 4某同学使用激光器作光源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在不透光的挡板上开一条缝宽为 0.05 mm 的 的 窄缝窄缝，进行光的衍射实验进行光的衍射实验，如图所示如图所示，则他在光屏上看到的条纹是则他在光屏上看到的条纹是() ABCD B根据衍射条纹的特点进行判断根据衍射条纹的特点进行判断，光的衍射条纹与狭缝平行光的衍射条纹与狭缝平行，且中间宽且中间宽、 两边窄两边窄，不等间距不等间距，故故 B 项正确项正确，A、C、D 项错误项错误 考点二考点二光的偏振光的偏振 5 如图所示如图所示，

5、让太阳光让太阳光(自然光自然光)通过通过 M 上的小孔上的小孔 S 后照射到后照射到 M 右方的偏振右方的偏振 片片 P 上上，P 的右侧再放一光屏的右侧再放一光屏 Q，现使现使 P 绕着平行于光传播方向的轴匀速转动绕着平行于光传播方向的轴匀速转动 一周一周，则关于光屏则关于光屏 Q 上的亮度变化情况上的亮度变化情况，下列判断中正确的是下列判断中正确的是() A只有当偏振片转到某一适当位置时光屏被照亮只有当偏振片转到某一适当位置时光屏被照亮，其他位置时光屏上无亮其他位置时光屏上无亮 光光 B光屏上亮度基本不变光屏上亮度基本不变 C光屏上亮光屏上亮、暗交替变化出现暗交替变化出现 D光屏上只有一条

6、亮线随偏振片的转动而转动光屏上只有一条亮线随偏振片的转动而转动 B太阳光是自然光太阳光是自然光，在垂直于光的传播方向的平面内在垂直于光的传播方向的平面内，光的振动沿任意光的振动沿任意 方向方向，且各个方向上的光振动强度相同且各个方向上的光振动强度相同，所以旋转偏振片只能改变光振动的方所以旋转偏振片只能改变光振动的方 向向，不能改变光的强度不能改变光的强度 6 夜晚夜晚， 汽车前灯发出的强光将迎面驶来的汽车的司机照射得睁不开眼睛汽车前灯发出的强光将迎面驶来的汽车的司机照射得睁不开眼睛， 影响行车安全影响行车安全，若将汽车前灯玻璃和汽车前窗玻璃都改用偏振玻璃若将汽车前灯玻璃和汽车前窗玻璃都改用偏振

7、玻璃，使双方司使双方司 3/6 机都看不见对方耀眼的灯光机都看不见对方耀眼的灯光，但能看清自己车灯发出的光所照亮的物体但能看清自己车灯发出的光所照亮的物体，则所则所 有的汽车前窗玻璃有的汽车前窗玻璃、前灯玻璃的透振方向应该是前灯玻璃的透振方向应该是() A前窗玻璃的透振方向是竖直的前窗玻璃的透振方向是竖直的，前灯玻璃的透振方向是水平的前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前窗玻璃的透振方向是竖直的，前灯玻璃的透振方向也是竖直的前灯玻璃的透振方向也是竖直的 C前窗玻璃的透振方向是斜向右上前窗玻璃的透振方向是斜向右上 45，前灯玻璃的透振方向是斜向左前灯玻璃的透振方向是斜向左上上

8、 45 D前窗玻璃的透振方向和前灯玻璃的透振方向都是斜向右上前窗玻璃的透振方向和前灯玻璃的透振方向都是斜向右上 45 D如果每辆汽车的前灯玻璃和司机座位前面的玻璃都改为偏振玻璃如果每辆汽车的前灯玻璃和司机座位前面的玻璃都改为偏振玻璃，并并 使它们的透振方向都跟水平方向成使它们的透振方向都跟水平方向成 45，就可以解决这个问题就可以解决这个问题这时这时，从对面车从对面车 灯射来的偏振光灯射来的偏振光，由于振动方向跟司机座位前玻璃上的透振方向垂直由于振动方向跟司机座位前玻璃上的透振方向垂直，所以不所以不 会射进司机眼里；而从自己车灯射出去的偏振光会射进司机眼里；而从自己车灯射出去的偏振光，由于振动

9、方向跟自己窗玻璃由于振动方向跟自己窗玻璃 上的透振方向相同上的透振方向相同，所以司机仍能看清自己车灯照亮的路面和物体所以司机仍能看清自己车灯照亮的路面和物体 7如图所示如图所示，让自然光照射到让自然光照射到 P、Q 两偏振片上两偏振片上，当当 P、Q 两偏振片的透两偏振片的透 振方向夹角为以下哪些度数时振方向夹角为以下哪些度数时，透射光的强度最弱？透射光的强度最弱？() A0B30 C60D90 D两偏振片透振方向相同时透过的偏振光最强两偏振片透振方向相同时透过的偏振光最强，两偏振片透振方向垂直两偏振片透振方向垂直 时几乎没有偏振光透过时几乎没有偏振光透过 考点二考点二激光激光 8纳米科技是跨

10、世纪新科技纳米科技是跨世纪新科技，使激光束的宽度在纳米级范围内使激光束的宽度在纳米级范围内，可恢复人可恢复人 体已损坏的器官体已损坏的器官，对对 DNA 分子进行超微型基因修复分子进行超微型基因修复，把至今尚令人类无奈的癌把至今尚令人类无奈的癌 症彻底根除症彻底根除，这主要是利用激光的这主要是利用激光的() A单色性单色性B方向性方向性 C高能量高能量D偏振性偏振性 C激光由于能把巨大能量高度集中地辐射出来激光由于能把巨大能量高度集中地辐射出来，所以在医学上作所以在医学上作“光光 刀刀”切开皮肤切开皮肤、切除肿瘤或做其他外科手术切除肿瘤或做其他外科手术 9(多选多选)激光被誉为激光被誉为“神奇

11、的光神奇的光”，关于激光的应用关于激光的应用， ，下列说法中正确的下列说法中正确的 4/6 是是() A激光用来控制核聚变激光用来控制核聚变，是因为它的方向性好是因为它的方向性好， ，光源的能量能集中在很小光源的能量能集中在很小 一点上一点上，可以在空间某个小区域内产生极高的温度可以在空间某个小区域内产生极高的温度 B由于激光是相干光由于激光是相干光，所以它能像无线电波那样被调制所以它能像无线电波那样被调制， ，用来传递信息用来传递信息 C用激光拦截导弹用激光拦截导弹，摧毁卫星摧毁卫星，是因为激光在大气中传播不受大气的影响是因为激光在大气中传播不受大气的影响 D能利用激光测量地面到月球表面的距

12、离能利用激光测量地面到月球表面的距离，是因为激光通过地球大气不会 是因为激光通过地球大气不会 发生折射发生折射 AB激光用来控制核聚变激光用来控制核聚变，是因为它的方向性好是因为它的方向性好，光源的能量能集中在很光源的能量能集中在很 小一点上小一点上，可以在空间某个小区域内产生极高的温度可以在空间某个小区域内产生极高的温度，故故 A 正确；由于激光是正确；由于激光是 相干光相干光，所以它能像无线电波那样被调制所以它能像无线电波那样被调制，用来传递信息用来传递信息，故故 B 正确；用激光正确；用激光 拦截导弹拦截导弹，摧毁卫星摧毁卫星，是因为激光方向性好是因为激光方向性好、能量高能量高，故故 C

13、 错误；能利用激光错误；能利用激光 测量地面到月球表面的距离测量地面到月球表面的距离，是因为激光平行度好是因为激光平行度好、方向性好方向性好，故故 D 错误错误，故故 选选 A、B. (建议用时：建议用时：15 分钟分钟) 10(多选多选)用激光做单缝衍射实验和双缝干涉实验用激光做单缝衍射实验和双缝干涉实验，比普通光源效果更好比普通光源效果更好， 图样更清晰图样更清晰如果将感光元件置于光屏上如果将感光元件置于光屏上，则不仅能在光屏上看到彩色条纹则不仅能在光屏上看到彩色条纹， 还能通过感光元件中的信号转换还能通过感光元件中的信号转换，在电脑上看到光强的分布情况在电脑上看到光强的分布情况(如图所示

14、如图所示)下下 列说法正确的是列说法正确的是() A当做单缝实验时当做单缝实验时，光强分布图如乙所示光强分布图如乙所示 B当做单缝实验时当做单缝实验时，光强分布图如丙所示光强分布图如丙所示 C当做双缝实验时当做双缝实验时，光强分布图如乙所示光强分布图如乙所示 D当做双缝实验时当做双缝实验时，光强分布图如丙所示光强分布图如丙所示 5/6 AD当做单缝实验时当做单缝实验时，中央是亮条纹中央是亮条纹，往两侧条纹亮度逐渐降低往两侧条纹亮度逐渐降低，且亮条且亮条 纹的宽度不等纹的宽度不等，所以其光强分布图如题乙图所示所以其光强分布图如题乙图所示，A 项正确项正确，B 项错误项错误；当做双当做双 缝实验时

15、缝实验时，在屏上呈现的是宽度相等的亮条纹在屏上呈现的是宽度相等的亮条纹，所以其光强分布图如题丙图所所以其光强分布图如题丙图所 示示，C 项错误项错误，D 项正确项正确 11(多选多选)如图所示如图所示，一玻璃柱体的横截面为半圆形一玻璃柱体的横截面为半圆形，让太阳光或白炽灯光让太阳光或白炽灯光 通过狭缝通过狭缝 S 形成细光束从空气射向柱体的形成细光束从空气射向柱体的 O 点点(半圆的圆心半圆的圆心)，产生反射光束产生反射光束 1 和折射光束和折射光束 2.现保持入射光不变现保持入射光不变，将玻璃柱体绕通过将玻璃柱体绕通过 O 点垂直于纸面的轴线转点垂直于纸面的轴线转 动动，使反射光束使反射光束

16、 1 和折射光束和折射光束 2 恰好垂直恰好垂直，在入射光线的方向上加偏振片在入射光线的方向上加偏振片 P，偏偏 振片与入射光线垂直振片与入射光线垂直，其透振方向在纸面内其透振方向在纸面内，这时看到的现象是这时看到的现象是() A反射光束反射光束 1 消失消失 B透射光束透射光束 2 消失消失 C反射光束反射光束 1 和透射光束和透射光束 2 都消失都消失 D偏振片偏振片 P 以入射光线为轴旋转以入射光线为轴旋转 90，透射光束透射光束 2 消失 消失 AD反射光与折射光都是偏振光反射光与折射光都是偏振光， 当使反射光束当使反射光束 1 和折射光束和折射光束 2 恰好垂直恰好垂直 时时，光束光

17、束 1 的光振动方向垂直于纸面的光振动方向垂直于纸面，而光束而光束 2 的光振动方向平行于纸面的光振动方向平行于纸面当当 入射光线的方向上加偏振片入射光线的方向上加偏振片 P 后后，偏振片与入射光线垂直偏振片与入射光线垂直，其透振方向在纸面其透振方向在纸面 内内，此时反射光束此时反射光束 1 应消失应消失，A 正确正确，B、C 错误错误；当偏振片当偏振片 P 以入射光线为轴以入射光线为轴 旋转旋转 90角时角时，其透振方向垂直于纸面其透振方向垂直于纸面，则光束则光束 2 消失消失，D 正确正确 12某同学利用图甲所示的装置研究光的干涉和衍射某同学利用图甲所示的装置研究光的干涉和衍射， ，光电传

18、感器可用来光电传感器可用来 6/6 测量光屏上光强的分布测量光屏上光强的分布，某次实验时某次实验时，在电脑屏幕上得到图乙所示的光强分布在电脑屏幕上得到图乙所示的光强分布， 这位同学在缝屏上安装的是这位同学在缝屏上安装的是_(选填选填“单缝单缝”或或“双缝双缝”)，当做干涉当做干涉 现象研究时现象研究时， 若要使干涉条纹的间距变大若要使干涉条纹的间距变大， 可选用宽度较可选用宽度较_的双缝的双缝(选选 填填“宽宽”或或“窄窄”)，或使缝屏与光屏间的距离或使缝屏与光屏间的距离_(选填选填“增大增大”或或“减减 小小”) 甲甲乙乙 解析解析由题图乙可知由题图乙可知，条纹中间亮条纹中间亮、两边较暗两边

19、较暗，是衍射条纹是衍射条纹，所以在缝屏所以在缝屏 上安装的是单缝；根据上安装的是单缝；根据x l d知 知，要使干涉条纹间距变大要使干涉条纹间距变大，可使双缝的宽度减可使双缝的宽度减 小小，即选择宽度较窄的双缝即选择宽度较窄的双缝，或使双缝与光屏间的距离增大或使双缝与光屏间的距离增大 答案答案单缝单缝窄窄增大增大 13如图所示如图所示，在杨氏双缝实验中在杨氏双缝实验中，下述情况能否看到干涉条纹？简单说下述情况能否看到干涉条纹？简单说 明理由明理由 (1)在单色自然光源在单色自然光源 S 后加一偏振片后加一偏振片 P. (2)在在(1)的情况下的情况下，再加偏振片再加偏振片 P1、P2，并使并使

20、 P1与与 P2的透振方向相互垂直的透振方向相互垂直 答案答案(1)能能到达到达 S1、S2的光是从同一偏振光分解出来的的光是从同一偏振光分解出来的， ，它们满足相它们满足相 干条件干条件，能看到干涉条纹能看到干涉条纹，且由于偏振片很薄且由于偏振片很薄，对路程差的影响可忽略对路程差的影响可忽略，干涉干涉 条纹的位置与间距和没有条纹的位置与间距和没有 P 时基本一致时基本一致，只是强度由于偏振片的吸收作用而减只是强度由于偏振片的吸收作用而减 小小 (2)不能不能由于从由于从 P1、P2射出的光的振动方向相互垂直射出的光的振动方向相互垂直，不满足干涉条件不满足干涉条件， 故光屏故光屏 E 被均匀照亮被均匀照亮，但无干涉现象但无干涉现象