高考物理考点一遍过专题光的干涉衍射和偏振
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微专题87光的干涉、衍射和偏振现象1.光的双缝干涉条纹间距Δx =l dλ,增透膜最小厚度为光在介质中波长的四分之一.2.圆孔衍射和圆盘衍射图样的最明显区别在于中心的亮斑,前者的较大,后者的很小且有阴影包围.1.某同学希望在暗室中用如图所示的实验装置观察光现象:平面镜水平放置,单色线光源S 垂直于纸面放置,S 发出的光有一部分直接入射到竖直放置的光屏上,一部分通过平面镜反射后再射到光屏上,则()A .光现象为干涉现象,光屏上的条纹与镜面垂直B .光现象为衍射现象,光屏上的条纹与镜面平行C .将光源沿竖直方向靠近平面镜,相邻亮条纹间距减小D .将光屏沿水平方向远离平面镜,相邻亮条纹间距增大答案D 解析题目中的装置可等效为双缝干涉,则该现象为干涉现象,光屏上的条纹与镜面平行,所以A 、B 错误;根据双缝干涉条纹的间距公式Δx =l dλ,将光源沿竖直方向靠近平面镜,则d 减小,所以相邻亮条纹间距增大,将光屏沿水平方向远离平面镜,则l 增大,所以相邻亮条纹间距增大,所以C 错误,D 正确.2.(多选)如图所示,在观察薄膜干涉现象时,把铁丝圈在肥皂水中蘸一下,让它挂上一层薄薄的液膜,在酒精灯火焰上撒食盐,用肥皂液膜观察灯焰的像,下列说法正确的是()A .在酒精灯上撒一些食盐,目的是为了灯焰发出的光更亮B .实验时应在酒精灯一侧来观察薄膜干涉现象C .实验时应在另一侧透过液膜观察火焰,来观察薄膜干涉现象D .用不同波长的光做这个实验,条纹的间距是不一样的答案BD 解析在酒精灯的灯芯上撒一些食盐,灯焰就能发出明亮的黄光,所以目的是为了灯焰能发出明亮的黄光,故A 错误;当黄色的光线照射到肥皂膜上时从肥皂膜的前后两个表面分别反射两列光,这两列光的频率相同,产生干涉现象,所以实验时应在酒精灯一侧来观察薄膜干涉现象,故B 正确,C 错误;发生薄膜干涉时,相邻两条亮条纹(或暗条纹)的间距与入射光的波长和在薄膜中传播的距离有关,所以用不同波长的光做这个实验,条纹的间距是不一样的,故D 正确.3.某实验小组用自制狭缝观察光的干涉、衍射现象,在光屏上分别得到图乙、图丙两幅图样.关于P 处放置的自制狭缝,下列说法正确的是()A .图乙对应双缝,图丙对应单缝B .图乙对应单缝,图丙对应双缝C .都是单缝,图乙对应的单缝较宽D .都是双缝,图丙对应的双缝间距较大答案A 解析双缝干涉图样是亮暗相间的等宽条纹,单缝衍射图样的中间是宽亮条纹,两侧是明暗交替的窄条纹,所以题图乙对应的是双缝干涉,题图丙对应的是单缝衍射.故选A.4.若甲、乙两束单色光,经过同一单缝后的衍射图样如图甲、乙所示.则下列说法正确的是()A .若单缝宽度变窄,则两种衍射条纹宽度均变窄,条纹亮度也变暗B .若单缝宽度变窄,则两种衍射条纹宽度都变宽,条纹亮度也变亮C .在同一介质中传播,甲光比乙光的传播速度小D .甲光和乙光以相同的入射角从水中射入空气,在空气中只能看到一种光时,一定是甲光答案C 解析若单缝宽度变窄,则两种衍射条纹宽度都变宽,因为通过的光变少,所以亮度变暗,A 、B 错误;甲、乙两束单色光,经过同一单缝后乙光的中央亮条纹较宽,说明乙光波长较长,则在同一介质中乙光的折射率较小,根据v =c n可知,甲光比乙光的传播速度小,C 正确;乙光的折射率较小,根据sin C =1n从水中射入空气,在空气中只能看到一种光时,一定是乙光,D 错误.5.劈尖干涉是一种薄膜干涉,可以用来检测玻璃的光滑程度.将一标准平板玻璃放置在另一待检测平板玻璃之上,在一端夹入两张纸片,从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜,当光从上方入射后,从上往下看到的干涉条纹如图所示.如果从所示装置中添加一张纸片,关于从上往下看到的干涉条纹,下列描述正确的是()A .P 为凸处,PQ 之间的干涉条纹条数增加B .P 为凸处,PQ 之间的干涉条纹条数减少C .P 为凹处,PQ 之间的干涉条纹条数增加D .P 为凹处,PQ 之间的干涉条纹条数减少答案C 解析薄膜干涉是等厚干涉,即明条纹处空气膜的厚度相同,从弯曲的条纹可知,P 处检查平面左边的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相等,知P 处凹陷,根据干涉条纹的间距公式Δx =l dλ,如果增加一张纸片,d 增大,条纹宽度变窄,那么PQ 之间的条纹数增加.故选C.6.(多选)平凸透镜其中一个表面是个球面,球面的半径叫作这个曲面的曲率半径,另一个表面是平面.如图甲所示,把一块平凸透镜压在一块平面玻璃上,让红光从上方射入,从上方观察平凸透镜,可以观察到图乙所示明暗相间的圆环状条纹,这就是牛顿环.以下说法正确的是()A .圆环状条纹是由凸透镜的上、下表面反射光干涉形成的B .若仅改用绿光照射,则各处条纹间距将变窄C .若仅换用曲率半径更大的平凸透镜,则各处条纹间距将变宽D .若仅改用白光照射,则看到的是黑白相间的圆环状条纹答案BC 解析环状条纹是由凸透镜与平面玻璃所夹空气膜的上、下表面的反射光干涉形成的,故A 错误;绿光波长比红光波长短,若仅将红光改用绿光来照射,则条纹间距将变窄,故B 正确;若仅换用曲率半径更大的凸透镜,则空气膜从内到外厚度的变化变缓,条纹间距变宽,故C 正确;白光是复色光,若仅用白光照射,看到的是彩色的环状条纹,故D 错误.7.(2023·江苏南京市第二十九中学月考)下列关于光学现象的说法正确的是()A.图甲是双缝干涉示意图,若只增大两个狭缝S1、S2间的距离d,相邻亮条纹间距离Δx将减小B.图乙是单色光单缝衍射实验现象,若在狭缝宽度相同情况下,上图对应光的波长较短C.图丙是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样,弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凹下的D.图丁中的P、Q是偏振片,当P固定不动,缓慢转动Q时,光屏上的光亮度将一明一暗交替变化,此现象表明光波是纵波答案A解析根据Δx=ldλ可知只增大两个狭缝的距离d,相邻亮条纹间距离Δx将减小,A正确;由题图乙可知,上图的衍射现象比下图更明显,可知在狭缝宽度相同情况下,下图对应的光波长较短,B错误;由题图丙可知,条纹向空气薄膜较厚处发生弯曲,说明弯曲处的光程差变短,空气薄膜间距变小,则被检测的平面在此处是凸起的,C错误;只有横波才能产生偏振现象,因此偏振现象表明光波是横波,D错误.8.下列说法中正确的是()A.图甲是由于海面下层空气的折射率比上层空气的折射率小形成的,其中A是蜃楼B.图乙中平行光a、b经过三棱镜后交于M点,则在棱镜中a光的速度比b光的速度大C.图丙中仅将红光换成绿光,则O点上方第一条亮条纹的位置P点将下移D.图丁中P是偏振片,Q是光屏,白炽灯照射P时,缓慢转动P,光屏Q上亮度发生变化,说明光波是横波答案C解析海市蜃楼是因为海面上层空气的折射率比下层空气的折射率要小,从而发生全反射形成的,故A错误;由题图乙可知a光的折射率较大,由v=cn可得在三棱镜中a光的波速比b光的波速小,故B错误;根据条纹的间距公式Δx=ldλ知,绿光的波长比红光短,所以绿光的相邻亮条纹间距比红光小,所以绿光的第一条亮条纹到O点的距离变小,所以P点会下移,故C正确;自然光穿过偏振片P后,转动P,光屏上亮度不变,故D错误.。
光的干涉、衍射和偏振一、光的干涉1.稳定干涉的相干条件:相干光源(频率相同、相位相同)发出的两列光波发生干涉。
2.双缝干涉:由同一光源发出的光经双缝后,在屏上出现明暗相间的条纹。
白光的双缝干涉条纹是中央为白色条纹,两边为彩色条纹,单色光的双缝干涉中相邻亮条纹间的距离为lxdλ∆=。
3.薄膜干涉:利用薄膜(如肥皂液薄膜)前后两面反射的光相遇而形成的。
干涉图样中同一条亮(或暗)条纹上所对应的薄膜厚度相同。
(1)如图所示,竖直的肥皂薄膜,由于重力的作用,形成上薄下厚的楔形。
光照射到薄膜上时,在膜的前表面AA′和后表面BB′分别反射出来,形成两列频率相同的光波,并且叠加。
(2)薄膜干涉的应用:干涉法检查平面。
如图所示,两板之间形成一楔形空气膜,用单色光从上向下照射,如果被检平面是平整光滑的,会观察到平行且等间距的明暗相间条纹;若被检平面不平整,则干涉条纹发生弯曲。
二、光的衍射1.发生明显衍射的条件:障碍物的尺寸或狭缝的宽度跟光的波长相差不多,甚至比光的波长还小的时候,衍射现象才会明显。
2.衍射图样(1)单缝衍射①单色光:明暗相间的不等距条纹,中央亮纹最宽最亮,两侧条纹具有对称性。
②白光:中间为宽且亮的白色条纹,两侧是窄且暗的彩色条纹(紫光靠近中央,红光远离中央)。
(2)圆孔衍射:明暗相间的不等距圆环,圆环面积远超过孔的直线照明的面积。
(3)圆盘衍射:明暗相间的不等距圆环,中心有一亮斑称为泊松亮斑。
三、光的偏振1.自然光:太阳、电灯等普通光源发出的光,包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光,而且沿各个方向振动的光波的强度都相同,这种光叫做自然光。
2.偏振光:在垂直于传播方向的平面上,只沿某个特定方向振动的光,叫做偏振光。
光的偏振证明光是横波。
自然光通过偏振片后,就得到了偏振光。
3.不能认为偏振片就是刻有狭缝的薄片,偏振片并非刻有狭缝,而是具有一种特征,即存在一个偏振方向,只让平行于该方向振动的光通过,其他振动方向的光被吸收了。
1 光的干涉、衍射、偏振一、光的干涉干涉的条件:两列相干光源。
1、双缝干涉:由同一光源发出的光经过两个细缝后形成两列光波叠加时会产生干涉。
当这两列光波到达某点的路程差δ该处的光相加强,出现亮条纹;当这两列光波到达某点的路程差δ等于光的半波长的奇数倍时,该处的光相减弱,出现暗条纹; 相邻两条干涉条纹的间距λd Lx =∆2、薄膜干涉:由薄膜前后表面反射的的两列光波叠加而成。
例如肥皂泡及水面上的油膜呈现的彩色花纹。
劈形薄膜干涉可产生平行相间条纹。
增透膜的厚度应该是光在薄膜中波长的1/4。
3.杨氏双缝干涉的定量分析如图所示,缝屏间距L 远大于双缝间距d ,O 点与双缝S 1和S 2等间距,则当双缝中发出光同时射到O 点附近的P 点时,两束光波的路程差为δ=r 2-r 1. 由几何关系得22212)d x (L r -+=, 22222)dx (L r ++=.考虑到L >>d 和 L >>x ,可得 Ldx =δ. 若光波长为λ,则当λδk ±= (k =0,1,2,…)时,两束光叠加干涉加强; 当 212λδ)k (-±= (k =1,2,3,…)时,两束光叠加干涉减弱,据此不难推算出(1)明纹坐标 λdLkx ±=(k =0,1,2,…) (2)暗纹坐标 212λ⋅-±=d L )k (x (k =1,2,…)P 1 P P 2 d S S P2 (3)条纹间距 λdL x =∆. 上述条纹间距表达式提供了一种测量光波长的方法。
二、光的衍射①光的衍射现象是光离开直线路径而绕到障碍物后面的现象。
②产生明显衍射的条件:障碍物或孔的尺寸能和波长相比或比波长小。
光的干涉和光的衍射说明光是一种波。
三、光的偏振光的偏振说明光是横波。
12、(12分)(选修3–4)(1)光的干涉和衍射说明了光具有_ _ 性,露珠呈现彩色属于光的_ _现象,利用双缝干涉测光的波长原理表达式为_ _;全息照片往往用激光来拍摄,主要是利用了激光的_ _性; 海豚定位利用了自身发射的_ _波,雷达定位利用了自身发射的_ _波.答:波动; 折射; x ld∆=λ ;相干; 超声; 无线电(电磁);(每空1分) 13.下面是四种与光有关的事实①用光导纤维传播信号; ②用透明的标准样板和单色平行光检查平面的平整度; ③一束白光通过三棱镜形成彩色光带; ④水面上的油膜呈现彩色。
2025年⾼考物理⼀轮复习专题精讲精练—光的⼲涉、衍射和偏振(解析版)1.理解光的⼲涉现象,掌握双缝⼲涉中出现亮暗条纹的条件.2.理解光的衍射现象,知道发⽣明显衍射的条件.3.知道光的偏振现象,了解偏振在⽇常⽣活中的应⽤.考点⼀ 光的双缝⼲涉现象1.产⽣条件两列光的频率相同,振动⽅向相同,且具有恒定的相位差,才能产⽣稳定的⼲涉图样.2.杨⽒双缝⼲涉(1)原理图如图所⽰(2)亮、暗条纹的条件.①单⾊光:形成明暗相间的条纹,中央为亮条纹.a.光的路程差Δr=r2-r1=kλ(k=0,1,2…),光屏上出现亮条纹.b.光的路程差Δr=r2-r1=(2k+1)(k=0,1,2…),光屏上出现暗条纹.②⽩光:光屏上出现彩⾊条纹,且中央亮条纹是⽩⾊(填写颜⾊).③条纹间距公式:Δx=λ.[例题1](2024•深圳⼆模)1834年,洛埃利⽤单⾯镜同样得到了杨⽒⼲涉的结果(称洛埃镜实验)。
实验基本装置A.平⾯镜⽔平向左移动少许,Δx将变⼩B.平⾯镜竖直向下移动少许,Δx将变⼩C.光屏向左移动少许,Δx将变⼤D.点光源S由红⾊换成绿⾊,Δx将变⼤【解答】解:根据作图法可得下图,其中阴影部分为发⽣⼲涉的区域;光源直接发出的光和被平⾯镜反射的光实际上是同⼀列光,故是相⼲光,该⼲涉现象可以看作双缝⼲涉,双缝SS'之间的距离为d,则d=2a,⽽光源S到光屏的距离看以看作双孔屏到像屏距离L,根据双缝⼲涉=L dλ可得:Δx=L 2aλA、平⾯镜⽔平向左移动少许,L与d不变,则Δx不变,故A错误;B、平⾯镜竖直向下移动少许,d增⼤,则Δx将变⼩,故B正确;C、光屏向左移动少许,L减⼩,则Δx将变⼩,故C错误;D、点光源S由红⾊换成绿⾊,Δx将变⼩,故D错误。
故选:B。
[例题2](2024•⿊⻰江模拟)有a、b两束单⾊光从空⽓中平⾏照射在平⾏玻璃砖上,它们经玻璃折射后射⼊空⽓的A.在玻璃中传播时a光的速度较⼤B.在同⼀双缝⼲涉实验装置发⽣⼲涉时a光的⼲涉条纹间距较⼤C.从同⼀介质射向空⽓时a光发⽣全反射的临界⻆较⼩D.a光和b光频率相同【解答】解:AD、根据光路图知,a光的偏折程度⼤于b光的偏折程度,则a光的折射率⼤于b光的折射率,a光的v=cn,可知在玻璃中传播时a光的速度较⼩,故AD错误;B、在同⼀双缝⼲涉实验装置发⽣⼲涉时,根据相邻条纹间距公式:Δx=Ldλ,由于a光的频率⼤于b光的频率,a光C、根据全临界⻆公式:sinC=1n,可知从同⼀介质射向空⽓时,由于a光折射率较⼤,所以a光发⽣全反射的临界故选:C。
专题69 光的干涉、衍射和偏振一、光的干涉1.稳定干涉的相干条件:相干光源(频率相同、相位相同)发出的两列光波发生干涉。
2.双缝干涉:由同一光源发出的光经双缝后,在屏上出现明暗相间的条纹。
白光的双缝干涉条纹是中央为白色条纹,两边为彩色条纹,单色光的双缝干涉中相邻亮条纹间的距离为lxdλ∆=。
3.薄膜干涉:利用薄膜(如肥皂液薄膜)前后两面反射的光相遇而形成的。
干涉图样中同一条亮(或暗)条纹上所对应的薄膜厚度相同。
(1)如图所示,竖直的肥皂薄膜,由于重力的作用,形成上薄下厚的楔形。
光照射到薄膜上时,在膜的前表面AA′和后表面BB′分别反射出来,形成两列频率相同的光波,并且叠加。
(2)薄膜干涉的应用:干涉法检查平面。
如图所示,两板之间形成一楔形空气膜,用单色光从上向下照射,如果被检平面是平整光滑的,会观察到平行且等间距的明暗相间条纹;若被检平面不平整,则干涉条纹发生弯曲。
二、光的衍射1.发生明显衍射的条件:障碍物的尺寸或狭缝的宽度跟光的波长相差不多,甚至比光的波长还小的时候,衍射现象才会明显。
2.衍射图样(1)单缝衍射①单色光:明暗相间的不等距条纹,中央亮纹最宽最亮,两侧条纹具有对称性。
②白光:中间为宽且亮的白色条纹,两侧是窄且暗的彩色条纹(紫光靠近中央,红光远离中央)。
(2)圆孔衍射:明暗相间的不等距圆环,圆环面积远超过孔的直线照明的面积。
(3)圆盘衍射:明暗相间的不等距圆环,中心有一亮斑称为泊松亮斑。
三、光的偏振1.自然光:太阳、电灯等普通光源发出的光,包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光,而且沿各个方向振动的光波的强度都相同,这种光叫做自然光。
2.偏振光:在垂直于传播方向的平面上,只沿某个特定方向振动的光,叫做偏振光。
光的偏振证明光是横波。
自然光通过偏振片后,就得到了偏振光。
3.不能认为偏振片就是刻有狭缝的薄片,偏振片并非刻有狭缝,而是具有一种特征,即存在一个偏振方向,只让平行于该方向振动的光通过,其他振动方向的光被吸收了。
考点2光的衍射和偏振现象(基础考点·自主探究) 1.对光的衍射的理解(1)波长越长,衍射现象越明显。
在任何状况下都可以发生衍射现象,只是明显与不明显的差别。
(2)衍射现象说明“光沿直线传播”只是一种特殊状况,只有在光的波长比障碍物小得多时,光才可以看作是沿直线传播的。
2.双缝干涉与单缝衍射的比较光的干涉和衍射都属于光的叠加,从本质上看,干涉条纹和衍射条纹的形成有相像的原理,都可认为是从单缝通过两列或多列频率相同的光波,在屏上叠加形成的。
4.对光的偏振的理解(1)自然光与偏振光的比较光等。
【跟踪训练】(对衍射条件的理解)用单色红光通过不同形态的小孔,光屏上呈现出如图的图样,则小孔形态,推断正确的是( B )A B C D[解析] 由图发觉,横向的衍射现象比纵向的衍射现象更明显,依据发生明显衍射的条件可知,横向的小孔长度应当小于纵向的小孔长度。
故选B 。
(干涉和衍射的比较)(多选)(2024·山东卷,10)某同学接受图甲所示的试验装置探讨光的干涉与衍射现象,狭缝S 1、S 2的宽度可调,狭缝到屏的距离为L 。
同一单色光垂直照射狭缝,试验中分别在屏上得到了图乙、图丙所示图样。
下列描述正确的是( ACD )A .图乙是光的双缝干涉图样,当光通过狭缝时,也发生了衍射B .遮住一条狭缝,另一狭缝宽度增大,其他条件不变,图丙中亮条纹宽度增大C .照射两条狭缝时,增加L ,其他条件不变,图乙中相邻暗条纹的中心间距增大D .照射两条狭缝时,若光从狭缝S 1、S 2到屏上P 点的路程差为半波长的奇数倍,P 点处确定是暗条纹[解析] 题图乙中间部分为等间距条纹,所以题图乙是光的双缝干涉图样,当光通过狭缝时,同时也发生衍射,故A 正确;狭缝越小,衍射范围越大,衍射条纹越宽,遮住一条狭缝,另一狭缝宽度增大,则衍射现象减弱,题图丙中亮条纹宽度减小,故B 错误;依据条纹间距公式Δx =L dλ可知照射两条狭缝时,增加L ,其他条件不变,题图乙中相邻暗条纹的中心间距增大,故C 正确;照射两条狭缝时,若光从狭缝S 1、S 2到屏上P 点的路程差为半波长的奇数倍,P 点处确定是暗条纹,故D 正确。
专题69 光的干涉、衍射和偏振一、光的干涉1.稳定干涉的相干条件:相干光源(频率相同、相位相同)发出的两列光波发生干涉。
2.双缝干涉:由同一光源发出的光经双缝后,在屏上出现明暗相间的条纹。
白光的双缝干涉条纹是中央为白色条纹,两边为彩色条纹,单色光的双缝干涉中相邻亮条纹间的距离为lxdλ∆=。
3.薄膜干涉:利用薄膜(如肥皂液薄膜)前后两面反射的光相遇而形成的。
干涉图样中同一条亮(或暗)条纹上所对应的薄膜厚度相同。
(1)如图所示,竖直的肥皂薄膜,由于重力的作用,形成上薄下厚的楔形。
光照射到薄膜上时,在膜的前表面AA′和后表面BB′分别反射出来,形成两列频率相同的光波,并且叠加。
(2)薄膜干涉的应用:干涉法检查平面。
如图所示,两板之间形成一楔形空气膜,用单色光从上向下照射,如果被检平面是平整光滑的,会观察到平行且等间距的明暗相间条纹;若被检平面不平整,则干涉条纹发生弯曲。
二、光的衍射1.发生明显衍射的条件:障碍物的尺寸或狭缝的宽度跟光的波长相差不多,甚至比光的波长还小的时候,衍射现象才会明显。
2.衍射图样(1)单缝衍射①单色光:明暗相间的不等距条纹,中央亮纹最宽最亮,两侧条纹具有对称性。
②白光:中间为宽且亮的白色条纹,两侧是窄且暗的彩色条纹(紫光靠近中央,红光远离中央)。
(2)圆孔衍射:明暗相间的不等距圆环,圆环面积远超过孔的直线照明的面积。
(3)圆盘衍射:明暗相间的不等距圆环,中心有一亮斑称为泊松亮斑。
三、光的偏振1.自然光:太阳、电灯等普通光源发出的光,包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光,而且沿各个方向振动的光波的强度都相同,这种光叫做自然光。
2.偏振光:在垂直于传播方向的平面上,只沿某个特定方向振动的光,叫做偏振光。
光的偏振证明光是横波。
自然光通过偏振片后,就得到了偏振光。
3.不能认为偏振片就是刻有狭缝的薄片,偏振片并非刻有狭缝,而是具有一种特征,即存在一个偏振方向,只让平行于该方向振动的光通过,其他振动方向的光被吸收了。
4.应用:照相机镜头、立体电影、消除车灯眩光等。
薄膜干涉条纹产生的原因是A.薄膜内的反射光线和折射光线相互叠加B.同一束光线经薄膜前后两表面反射后相互叠加C.入射光线和从薄膜反射回来的光线叠加D.明条纹是波峰和波峰叠加而成,暗条纹是波谷与波谷叠加而成【参考答案】B【详细解析】薄膜干涉条纹是光线经过薄膜上表面和下表面反射后相互叠加产生的,AC错误,B正确;明条纹是波峰与波峰或波谷与波谷叠加产生的,暗条纹是波峰与波谷叠加产生的,D错误。
【知识拓展】与双缝干涉的原理类似,当薄膜厚度的2倍,即光程差为光的半波长的偶数倍时,干涉加强,显示亮条纹;当薄膜厚度的2倍为光的半波长的奇数倍时,干涉削弱,显示暗条纹。
1.光热转换是将太阳能转换成其他物质内能的过程,太阳能热水器就是一种光热转换装置,它的主要器件是真空玻璃管,这些玻璃管可将太阳能转换成水的内能,真空玻璃管表面采用镀膜技术增加透射性,使尽可能多的太阳能转换为内能,这种镀膜技术的物理依据是A .光的衍射B .光的粒子性C .光的干涉D .光的直线传播【答案】C2.在研究材料A 的热膨胀特性时,可采用如图所示的干涉实验法,A 的上表面是一光滑平面,在A 的上方放一个透明的平行板B ,B 与A 上表面平行,在它们中间形成一个厚度均匀的空气膜,现在用波长为λ的单色光垂直照射,同时对A 缓慢加热,在B 上方观察到B 板的亮度发生周期性变化,当温度为t 1时最亮,然后亮度逐渐减弱至最暗;当温度升到t 2时,亮度再一次回到最亮,则A .出现最亮时,B 上表面反射光与A 上表面反射光叠加后加强B .出现最亮时,B 下表面反射光与A 上表面反射光叠加后相抵消C .温度从t 1升至t 2过程中,A 的高度增加4λD .温度从t 1升至t 2过程中,A 的高度增加2λ 【答案】D【解析】当A 、B 间的空气膜厚度为单色光波长的整数倍时,出现最亮,B 下表面反射光与A 上表面反射光叠加后加强,AB 错误;当温度为t 1时最亮,设此时A 、B 间空气膜的厚度为d ,则2d=kλ(k 为正整数),当温度升到t 2时,再一次最亮,则2(d –h)=(k –1)λ,联立可得h=2λ,C 错误,D 正确。
下列现象哪些是光的衍射产生的A.著名的泊松亮斑B.阳光下茂密树荫中地面上的圆形亮斑C.光照到细金属丝上后在其后面屏上的阴影中间出现亮线D.阳光经凸透镜后形成的亮斑【参考答案】AC【详细解析】当光照到不透光的小圆板上时,在光屏的阴影中心出现的亮斑属于光的衍射现象,A正确;阳光下茂密树荫中地面上的圆形亮斑,是光沿直线传播形成的,B错误;光照到细金属丝上后在其后面屏上的阴影中间出现亮线,属于光的衍射现象,C正确;阳光经凸透镜后形成的亮斑,是光经过透镜折射形成的,D错误。
【名师点睛】光的衍射现象要与其他光学现象区分开,题目中可能出现的说法如单个障碍物、两个不透明物体夹在一起,如果是两个夹在一起的物体有透明的,就要考虑是否是薄膜干涉了。
1.如图甲、乙分别是单色光通过同一窄缝后形成明暗相间的两种条纹图样,则A.甲、乙均是干涉条纹B.甲、乙均是衍射条纹C.甲对应的光的波长较长D.乙对应的光的波长较长【答案】BD2.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,则以下说法正确的是A.这是利用光的干涉现象B.这是利用光的衍射现象C.如果屏上条纹变宽,表明抽制的丝粗了D.如果屏上条纹变宽,表明抽制的丝细了【答案】BD有关偏振和偏振光的下列说法中正确的有A.只有电磁波才能发生偏振,机械波不能发生偏振B.只有横波能发生偏振,纵波不能发生偏振C.自然界不存在偏振光,自然光只有通过偏振片才能变为偏振光D.除了从光源直接发出的光以外,我们通常看到的绝大部分光都是偏振光【参考答案】BD【详细解析】机械波中的横波能发生偏振,A错误;能发生偏振现象的波一定是横波,B正确;由光源直接发出的自然光一般是非偏振光,但经过反射的光一般为偏振光,除了从光源直接发出的光以外,我们通常看到的绝大部分光都是偏振光,C错误,D正确。
【名师点睛】本题的易错点是知道光源发出的光是非偏振光,但不知道我们看到的大部分光都是经过了反射的,而反射光线一般为偏振光。
1.在垂直于太阳光的传播方向上前后各放置两个偏振片P和Q,在Q的后面放一光屏,则A.Q不动,旋转P,屏上的光的亮度不变B.Q不动,旋转P,屏上的光的亮度时强时弱C.P不动,旋转Q,屏上的光的亮度不变D.P不动,旋转Q,屏上的光的亮度时强时弱【答案】BD1.关于光的衍射现象,下列说法正确的是A.衍射现象中条纹的出现是光叠加后干涉的结果B.双缝干涉中也存在衍射现象C.一切波都很容易发生明显的衍射现象D.影的存在是一个与衍射现象相矛盾的客观事实2.下列说法正确的是A.太阳光通过三棱镜形成彩色光谱,这是光的干涉的结果B.用光导纤维传送图像信息,这是光的衍射的应用C.眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹,这是光的偏振现象D.在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物,可使景像清晰3.如图所示为一显示薄膜干涉及现象的实验装置,P是附有肥皂膜的铁丝圈,S是一点燃的酒精灯。
在肥皂膜上观察到的干涉图象应是下图中的4.在观察光衍射的实验中,分别观察到如图甲、乙所示的清晰的明暗相间的图样,图中黑线为暗纹.那么障碍物应是A.乙图对应的是很小的不透明圆板B.甲图对应的是很大的不透明圆板C.乙图对应的是很大的中间有大圆孔的不透明挡板D.甲图对应的是很大的中间有小圆孔的不透明挡板5.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,然后又逐渐减弱B.灯光逐渐增强,然后又逐渐减弱到零C.灯光逐渐增强,没有减弱现象D.灯光逐渐增强,再减弱,然后又增强到最亮6.用卡尺观察单缝衍射现象,当缝宽由0.1 mm逐渐增大到0.5 mm的过程中A.衍射条纹间距变窄,衍射现象逐渐消失B.衍射条纹间距变宽,衍射现象越加显著C.衍射条纹间距不变,亮度增加D.衍射条纹间距不变,亮度减小7.夜晚,汽车前灯发出的强光将迎面驶来的汽车司机照得睁不开眼,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玻璃和前灯玻璃均按同一要求设置,如下措施中可行的是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45°D.前窗玻璃和车灯玻璃的透振方向都是斜向右上45°8.关于光学镜头增透膜的以下说法中,正确的是A.增透膜是为了减少光的反射损失,增加透射光的强度B.增透膜的厚度等于入射光在真空中波长的1 4C.增透膜的厚度等于入射光在薄膜中波长的1 4D.因为增透膜的厚度一般适合绿光反射时相互抵消,红光、紫光的反射不能完全抵消,所以涂有增透膜的镜头呈淡紫色9.如图所示是利用薄膜干涉检查平整度的装置,同样的装置也可以用于液体折射率的测定。
方法是只需要将待测液体填充到两平板间的空隙(之前为空气)中,通过比对填充后的干涉条纹间距d′和填充前的干涉条纹间距d就可以计算出该液体的折射率。
已知空气的折射率为1。
则下列说法正确的是A.d′<d,该液体的折射率为d d 'B.d′<d,该液体的折射率为d d'C.d′>d,该液体的折射率为d d 'D.d′>d,该液体的折射率为d d'10.(2020北京卷)物理学原理在现代科技中有许多重要应用。
例如,利用波的干涉,可将无线电波的干涉信号用于飞机降落的导航。
如图所示,两个可发射无线电波的天线对称地固定于飞机跑道两侧,它们类似于杨氏干涉实验中的双缝。
两天线同时都发出波长为λ1和λ2的无线电波。
飞机降落过程中,当接收到λ1和λ2的信号都保持最强时,表明飞机已对准跑道。
下列说法正确的是A.天线发出的两种无线电波必须一样强B.导航利用了λ1与λ2两种无线电波之间的干涉C.两种无线电波在空间的强弱分布稳定D.两种无线电波各自在空间的强弱分布完全重合11.(2020江苏卷)杨氏干涉实验证明光的确是一种波,一束单色光投射在两条相距很近的狭缝上,两狭缝就成了两个光源,它们发出的光波满足干涉的必要条件,则两列光的______相同。