高中物理第十三章光第6节光的偏振作业选修3-4解析
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光的衍射光的偏振1.衍射现象光通过很窄的缝或很小的孔时,光没有沿直线传播,而是绕过缝或孔的边缘传播到相当宽的地方的现象。
2.衍射条纹特点衍射条纹是一些明暗相间的条纹,中央条纹最宽、最亮,离中央条纹越远,亮条纹的宽度越小,亮度越低。
[辨是非](对的划“√”,错的划“×”)1.一切光都会发生衍射。
(√)2.单缝衍射中,中央条纹亮而宽。
(√)3.阳光下茂密的树荫中地面上的圆形亮斑是光的衍射形成的。
(×)[释疑难·对点练]1.单缝衍射图样的特点(1)中央条纹亮而宽。
(2)两侧亮条纹具有对称性,亮条纹宽度逐渐变窄,亮度逐渐减弱。
(3)波长一定时,单缝窄的中央条纹宽,各条纹间距大;单缝不变时,波长大的中央条纹宽,各条纹间距大。
(4)白光的单缝衍射条纹是中央为白色亮条纹,两侧为彩色条纹,且外侧呈红色,靠近白色亮条纹的内侧为紫色。
2.圆孔衍射(1)圆孔衍射:如图甲所示,当挡板AB上的圆孔较大时,光屏上出现图乙所示的圆形亮斑(光的直线传播);减小圆孔,光屏上出现光源的像(小孔成像);当圆孔很小时,光屏上出现图丙所示的亮、暗相间的圆环(衍射图样)。
(2)圆孔衍射的图样特征:①单色光的圆孔衍射图样:中央亮圆的亮度大,外面是明暗相间的不等距的圆环;越向外,圆(亮)环亮度越低;②白光的圆孔衍射图样:中央亮圆为白色,周围是彩色圆环。
3.圆板衍射(1)各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射,致使影的轮廓模糊不清,若在单色光(如激光)传播途中放一个较小的圆形障碍物,会发现在影的中心有一个亮斑,这就是著名的泊松亮斑。
(2)形成泊松亮斑时,圆板阴影的边缘是模糊的,在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环。
(3)圆板衍射图样中的亮环或暗环间的距离随着半径的增大而减小。
[试身手]1.(多选)下列说法正确的是( )A.当光的波长比圆孔的直径大时,可以产生明显的衍射现象B.衍射现象的研究表明“光沿直线传播”只是一种近似规律C.用平行的单色光垂直照射不透明的小圆板,在圆板的后面发现圆板阴影中心处有一亮斑,这是光的干涉现象D.用平行的单色光垂直照射一个刀片,发现屏上刀片的阴影的边缘模糊不清,这是光的衍射现象解析:选ABD 当波长比障碍物的尺寸大或相差不多时,可以产生明显衍射现象,A正确;光沿直线传播是一种近似规律,B正确;泊松亮斑、刀片阴影边缘模糊都是光的衍射现象,C 错误,D正确。
6.光的偏振基础巩固1下列说法正确的是()A.光振动沿各个方向均匀分布的是自然光B.光振动沿各个方向均匀分布的是偏振光C.光振动沿着特定方向的才是偏振光D.光振动沿着特定方向的才是自然光解析:自然光包含在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光,而且沿着各个方向振动的光的强度都相同。
而偏振光在垂直于传播方向的平面上,只沿着一个特定的方向振动。
因此选项A、C正确。
答案:AC2关于偏振,下列说法正确的是()A.只有横波才有偏振现象B.只有纵波才有偏振现象C.偏振是一切波的特有现象D.横波和纵波都具有偏振现象答案:A3关于波动,下列说法正确的是()A.各种波均会发生偏振现象B.用白光做单缝衍射与双缝干涉实验,均可看到彩色条纹C.声波传播过程中,介质中质点的运动速度等于声波的传播速度D.已知地震波的纵波速度大于横波速度,此性质可用于横波的预警解析:只有横波才能发生偏振现象,故A项错误;用白光做单缝衍射与双缝干涉实验,都可以观察到彩色条纹,故B项正确;声波在传播过程中,介质中质点的速度并不等于声波的传播速度,故C项错误;已知地震波的纵波波速大于横波波速,此性质可用于横波的预警,故D项正确。
答案:BD4如图所示,P是一偏振片,P的偏振方向(用带有箭头的实线表示)为竖直方向。
下列四种入射光束中,照射P时不能在P的另一侧观察到透射光的是()A.太阳光B.沿与竖直方向成45°角振动的偏振光C.沿水平方向振动的偏振光D.沿竖直方向振动的偏振光解析:太阳光为自然光,各个方向都有振动,当振动方向与透振方向垂直时观察不到透射光。
答案:C5在杨氏干涉实验装置的双缝后面各放置一个偏振片,若两个偏振片的透振方向相互垂直,则()A.光屏上仍有干涉条纹,但亮条纹的亮度减小B.光屏上仍有干涉条纹,但亮条纹的亮度增大C.干涉条纹消失,光屏上一片黑暗D.干涉条纹消失,但仍有光照射到光屏上解析:双缝后分别放置偏振片后,由于两偏振片的透振方向相互垂直,不满足相干条件,不能出现干涉条纹,但仍有光照射到光屏上。
疱丁巧解牛知识·巧学一、偏振现象1.偏振现象如图13-6-1所示,机械波是横波时,当质点的振动方向与狭缝平行时,机械波能透过狭缝传播(图甲),反之,则不能传播(图乙).对纵波而言,不管什么情况,纵波总能透过狭缝而传播(图丙).图13-6-1学法一得横波只沿着某一个特定的方向振动,称为波的偏振.只有横波才有偏振现象,而纵波没有偏振现象.所以,光是一种横波.2.自然光和偏振光(1)自然光从普通光源直接发出的天然光是无数偏振光的无规则集合,所以直接观察时不能发现光强偏于哪一个方向,这种沿着各个方向振动的光波的强度都相同的光叫自然光.如图13-6-2所示,普通光源S发出的光经过偏振片时,后面的光屏是明亮的,说明光透过了偏振片;若转动偏振片,光屏上亮度不变,说明透过光的强度不变,由此可知,自然光沿着各个方向振动的光波的强度都相同.图13-6-2联想发散偏振片是由特殊材料制成的,其“狭缝”用肉眼不能看见,它只允许振动方向与“狭缝”平行的光波通过.深化升华通过偏振片后,自然光就变成了偏振光.(2)偏振光只有一个振动方向的光叫偏振光.如经过偏振片后的自然光.若偏振光再经过一个偏振片后,情况会怎样呢?如图13-6-3所示,当两偏振片的“狭缝”平行时,光屏上仍有亮光.当两偏振片的“狭缝”相互垂直时,透射光的强度几乎为零,光屏上是暗的,如图13-6-4所示.图13-6-3图13-6-4深化升华光的偏振现象并不罕见.除了从光源(如太阳、电灯等)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.(3)偏振光的另一种产生方式自然光射到两种介质的交界面上,如果光入射的方向合适,使反射光和折射光之间的夹角恰好是90°时,反射光和折射光都是偏振光,且偏振方向相互垂直(如图13-6-5).图13-6-5二、偏振现象的应用1.光的偏振现象有很多应用.如在拍摄日落时水面下的景物、池中的游鱼、玻璃橱窗里陈列物的照片时,由于水面或玻璃表面的反射光的干扰,常使景象不清楚,如果在照相机镜头前装一片偏振滤光片,让它的透振方向与反射光的偏振方向垂直,就可以减弱反射光而使景象清晰.2.夜晚行车时,对方照射过来的光很强,若加一个偏振片,可减弱对眼睛的照射.3.立体电影也是利用了光的偏振原理.典题·热题知识点一偏振和偏振光例1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解析:只有横波才能产生偏振现象,而机械能中也有横波,当然能发生偏振,A选项错误,B选项正确;我们通常看到的绝大部分光,都是偏振光.自然光不一定非要通过偏振片才能变为偏振光,C选项错误,D选项正确.答案:BD例2通过一块偏振片去观察电灯、蜡烛、月亮、反光的黑板,当以入射光线为轴转动偏振片时,看到的现象有何不同?解析:通过一块偏振片去观察电灯、蜡烛时,透射光的强弱不随偏振片的旋转而变化,因为灯光、烛光都是自然光,沿各个方向振动的光的强度相同,因此当偏振片旋转时,透射出来的光波的振动方向虽然改变了但肉眼察觉不到.月亮和黑板反射的光已经是偏振光,它们通过偏振片透射过来的光线的强弱会随偏振片的旋转发生周期性的变化.答案:见解析.方法归纳正确地区分自然光和偏振光是回答此题的关键.知识点二偏振的应用例3两个偏振片紧靠在一起,将它们放在一盏灯的前面以致没有光通过,如果将其中的一片旋转180°,在旋转过程中,将会产生下述的哪一种现象( )A.透过偏振片的光强先增强,然后又减弱到零B.透过的光强先增强,然后减弱到非零的最小值C.透过的光强在整个过程中都增强D.透过的光强先增强,再减弱,然后又增强解析:起偏器和检偏器的偏振方向垂直时,没有光通过;偏振方向平行时,光强度达到最大.当其中一个偏振片转动180°的过程中,两偏振片的方向由垂直到平行再到垂直,所以通过的光先增强,又减小到零.答案:A方法归纳两个偏振片紧靠在一起时,第二块偏振片叫做检偏器,第一块偏振片叫做起偏器,检偏器与起偏器平行时,透过的光最强,而检偏器与起偏器互相垂直时,透过的光最弱.问题·探究方案设计探究问题光是不是横波?探究过程:1.让太阳光或灯光通过偏振片,旋转偏振片,是否可以从偏振片的另一侧观察到光?如果可以,则光的振动方向可能如何?当太阳光或灯光通过偏振片时,旋转偏振片可以从偏振片的另一侧观察到光.光的振动方向在光屏面的各个方向上.2.在偏振片的后面再放置第二块偏振片,保持第一块偏振片位置不动,旋转第二块偏振片,从第二块偏振片后观察到的现象是什么?当第二块和第一块偏振片的透振方向一致时,在光屏上得到的光最强.当两块偏振片的透振方向垂直时,透射光的强度最弱,几乎为零.探究结论:光是横波.。
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十三章 光》《第六节 光的偏振》同步练习试卷【4】含答案考点及解析班级:___________ 姓名:___________ 分数:___________1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上一、选择题1.沿x 轴正方向传播的简谐横波,在t = 0时刻的波形如图所示.质点P 位于x =" 2" cm 处,质点Q 位于x =6cm 处.已知 x =" 4" cm 处依次出现两次波谷的时间间隔为0.4 s ,则以下判断正确的是______________.A .这列波的波长是8cmB .质点P 和Q 的位移在任何时候都相同C .这列波的传播速度是20 cm/sD .x = 4cm 处质点做简谐运动的表达式为y="6" sin5πt (cm ) 【答案】ACD 【解析】试题分析:由波形图可看出,这列波的波长是8cm ,选项A 正确;质点P 和Q 相差半个波长,所以两质点的振动情况相反,则两质点的位移在任何时候都相反,选项B 错误;由于x =" 4" cm 处依次出现两次波谷的时间间隔为0.4 s ,所以此波的周期T=0.4s,波速为:,选项C 正确;因为,振幅为x m =6cm ,所以x = 4cm 处质点做简谐运动的表达式为y="6" sin5πt (cm ),选项D 正确。
考点:机械波的传播及质点的振动.2.如图所示,实线是一列简谐横波在t 1=0时刻的波形图,虚线为t 2=0.5s 时的波形图,已知0<t 2-t 1<T ,t 1=0时,x=2m 处的质点A 向y 轴负方向振动,则A .质点A 的振动周期可能等于2sB .该横波的波速一定等于6m /sC .从t 2时刻开始计时,x=1m 处的质点的振动方程可以写成y =5sin3πt(cm)D .在t 2时刻 , x=0.5m 处质点和x=2.5m 处质点的速度一定大小相等、方向相同 【答案】BC 【解析】试题分析:由实线到虚线波峰,传播的距离为四分之三个波长,由机械波的周期性,所以有由于0<t 2-t 1<T ,得周期,A 错;由,B 对;波峰为5cm ,角速度,从t 2时刻开始计时,x=1m 处的质点的振动方程为正弦图像,C 对;x=0.5m 处质点和x=2.5m 处质点由于相差半个波长,振动步调正好相反,速度大小相等,方向总相反,D 错; 考点:考查交变电流的形成点评:本题难度较小,从图像中直接能读出振幅、波长和质点的振动方向,求解本题时要注意波动图像的周期性3.一座在地球上走时准确的摆钟,到某行星上后,分针走一圈经历的实际时间是3小时,已知该行星的半径是地球半径的1/4,则该行星上的第一宇宙速度应为地球上的第一宇宙速度的( ) A .2/3 B .3/2C .1/6D .6【答案】C 【解析】根据公式和可得C 正确。
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十三章光》《第六节光的偏振》同步练习试卷【2】含答案考点及解析班级:___________ 姓名:___________ 分数:___________1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2.请将答案正确填写在答题卡上一、选择题1.下列说法正确的是( )A.某一声波从空气射入水中,其声波的波长将变大B.机械波与电磁波都可在真空中传播C.机械波在介质中传播一个周期的时间内,波上的质点沿波的传播方向平移一个波长D.电磁波和机械波都能发生干涉、衍射现象和多普勒效应,但都不能发生偏振现象【答案】A【解析】试题分析:声波从空气射入水中,频率不变,速度变大,根据,可得波长变大,所以A 正确;电磁波可以在真空中传播,机械波的传播需要介质,故不能在真空中传播,所以B错误;机械波在介质中传播的过程中,质点不会随波迁移,所以C错误;偏振现象是横波特有的性质,故D错误。
考点:本题考查机械波、电磁波2.a、b两束不同频率的光分别照射同一双缝干涉装置,在距双缝恒定距离的屏上用照相底片感光得到如图所示的干涉图样,其中图甲是a光照射时形成的,图乙是b光照射时形成的。
则关于a,b两束光,下述正确的是A.a光光子的能量较大B.在水中a光子传播的速度较大C.若用a光照射某金属时不能打出光电子,但用b光照射该金属时一定能打出光电D.若a光是氢原子从n=4的能级向n=2的能级跃迁时产生的,则b光可能是氢原子从n=3的能级向n=2的能级跃迁时产生的【答案】B【解析】试题分析:A、根据双缝干涉相邻条纹间距公式△x=可得在其它条件不变的情况下,相干光的波长越大,条纹间距越大,由题图可知a光的波长大于b光的波长;根据光在真空中的传播速度C=λγ,故a光的频率小于b光的频率,而光子的能量E=hγ,即频率越大光子的能量越大,故a光光子的能量较小,故A错误.B、由于对于同一种介质,频率越小,折射率越小,故a光的折射率小于b光的折射率,根据n=可知a光在水中的传播速度较大,故B正确.C、每种金属都具有极限频率,只有入射光的频率大于金属的极限频率时才能发生光电效应,用a光照射某金属时不能打出光电子说明a光的频率小于金属的极限频率,但不能确定b光的频率是否大于金属的极限频率,故C错误.D、由A分析可知a光的能量小于b光的能量,故D错误。
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十三章光》《第六节光的偏振》课后练习试卷【9】含答案考点及解析班级:___________ 姓名:___________ 分数:___________1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2.请将答案正确填写在答题卡上一、选择题1.某横波在介质中沿x轴正方向传播,t=0时刻,O点开始向正方向运动,经t=0.2 s,O点第一次到达正方向最大位移处,某时刻形成的波形如图所示,下列说法正确的是________.A.该横波的波速为5 m/sB.质点L与质点N都运动起来后,它们的运动方向总相反C.在0.2 s的时间内质点M通过的路程为1 mD.在t=2.6 s时刻,质点M处于平衡位置,正沿y轴负方向运动E.图示波形图可能是t=1.2 s时刻的【答案】 ADE【解析】试题分析:t=0时刻,O点开始向正方向运动,经t=0.2 s,O点第一次到达正方向最大位移处,可知周期为0.8s,由图可知:波长λ=4m,该横波的波速为5 m/s,故A正确;当质点L 在波峰时,N在波谷,这两点的速度都为0 ,不能说它们的运动方向总相反,故B错误;在0.2s的时间内(也就是T/4内),M通过的路程不可能是1m,它只在自己的平衡位置附近振=3/5s=0.6s,所以在t="2.6" 动,而不随波运动的,故C错误;波从O点传到M点所用时间ts时刻,M点运动了2s,也就是运动了5T/2,故在t=2.6 s时刻,质点M处于平衡位置,正沿y轴负方向运动,D正确;图示波形图,波传播的距离可能是6m,所以可能是t=6/5s=1.2s 时刻的,故E正确。
考点:横波的图象2.如图所示,半圆形玻璃砖acb,O为圆心,c为圆弧顶点,一束很细的平行白光束沿cO方向射入玻璃砖,保持光的方向不变,而将玻璃砖沿顺时针方向绕O点转动,则首先在界面ab 上发生全反射的应是白光中的()A .红光成分,因为玻璃对红光折射率较大B .红光成分,因为玻璃对红光折射率较小C .紫光成分,因为玻璃对紫光折射率较大D .紫光成分,因为玻璃对红光折射率较小 【答案】C 【解析】试题分析:玻璃砖以O 点为轴沿顺时针方向缓缓转动,CO 光线进入玻璃砖发生折射现象,折射光线射到ab 边上的角度逐渐增大,因为紫光的折射率较大,临界角较小,所以首先达到紫光的临界角,紫光首先发生全反射, 考点:全反射点评:本题考察了对于全反射条件的简单应用:当光线从光疏介质射向光密介质,超过一定角度即可发生全反射3.一列横波如图所示,t 1时刻波形为图中实线所示;t 2时刻波形如图中虚线所示.已知Δt=t 2-t 1=0.5s ,且3T <t 2-t 1<4T ,则这列波的波速可能为A .16m/sB .32m/sC .52m/sD .60m/s 【答案】CD【解析】如果波向右传播时,由实线平移到虚线所需时间为,所以有=0.5s ,根据3T <t 2-t 1<4T ,所以周期为,由图像可知波的波长为8m ,波速为,同理,当波向左传播时波速为60m/s ,CD 对;4.弹簧振子在光滑水平面上做简谐运动,在振子向平衡位置运动的过程中( ) A .振子所受的回复力逐渐增大 B .振子的位移逐渐增大C.振子的速度逐渐减小D.振子的加速度逐渐减小【答案】D【解析】A、回复力与位移成正比,在振子向着平衡位置运动的过程中回复力减小;B、振子的位移指由平衡位置指向振动物体所在位置的有向线段,因而向平衡位置运动时位移逐渐减小;C、物体向着平衡位置运动时,回复力与速度方向一致,故物体的速度逐渐增大.D、由牛顿第二定律a=可知,加速度也减小.5.关于竖直放置的肥皂液形成的薄膜干涉,下述说法中正确的是A.干涉条纹的产生是由于光在膜的前后两表面反射,形成的两列光波叠加的结果B.干涉条纹中的暗纹是由于上述两列反射光的波谷与波谷叠加的结果C.干涉条纹是一组等间距的平行线D.观察薄膜干涉条纹时,应在入射光的同一侧【答案】ACD【解析】干涉条纹中的暗纹是由于上述两列反射光的波谷与波峰叠加的结果,B错;6.如图所示,S为波源,M、N是两块挡板,其中M板固定,N板可左右移动,两板中间有一狭缝,此时观察不到A点振动,为了使A点能发生振动,可采用的方法是( )A.减小波源的频率B.增大波源的频率C.将N板向左移D.将N板向右移【答案】AC【解析】为了使A点能发生振动,应使发生明显的衍射现象,减小缝的宽度,即将N板向左移,或增加波长,即减小波源的频率,AC正确。
第6节光的偏振A组:合格性水平训练1.(综合)下列现象可以说明光是横波的是()A.光的干涉现象B.光的色散现象C.光的衍射现象D.光的偏振现象答案 D解析根据光能发生干涉和衍射现象,说明光是一种波,具有波动性;根据光的色散现象,说明同一介质对不同光的折射率不同;光的偏振现象说明振动方向与光的传播方向垂直,即说明光是横波,所以正确选项是D。
2.(自然光与偏振光的区别)关于自然光和偏振光,下列观点正确的是() A.自然光能产生干涉和衍射现象,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.自然光只能是白色光,而偏振光不能是白色光D.自然光和偏振光都能使感光底片感光答案 D解析自然光和偏振光都能发生干涉、衍射现象,A错误;除了从太阳、电灯等光源直接发出的光以外,我们通常看到的绝大部分光,都是不同程度的偏振光,B错误;光的颜色由光的频率决定,与光的振动方向无关,C错误;自然光和偏振光都具有能量,都能使感光底片感光,D正确。
3.(自然光与偏振光的区别)(多选)关于自然光和偏振光,以下说法正确的是()A.自然光包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光,但是沿各个方向振动的光波的强度可以不相同B.偏振光是在垂直于传播方向上,只沿着某一特定方向振动的光C.自然光透过一个偏振片后就成为偏振光,偏振光经过一个偏振片后又还原为自然光D.太阳、电灯等普通光源发出的光都是自然光答案BD解析按自然光和偏振光的定义,自然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相同,而偏振光是在垂直于传播方向上,只沿某一特定方向振动的光,A错误,B正确;太阳、电灯等普通光源发出的光都是自然光,自然光经过一个偏振片时,只有振动方向平行于偏振片透振方向的光才能完全通过偏振片,故自然光透过一个偏振片后变成偏振光,但偏振光再通过一个偏振片时,当偏振片的透振方向与偏振光的振动方向平行时,能通过偏振片,但仍然是偏振光,不是自然光,当透振方向与光振动方向垂直时,偏振光不能透过偏振片,故C错误,D正确。
预习导航1.通过实验,认识偏振现象,知道只有横波才有偏振现象。
2.了解偏振光和自然光的区别,从光的偏振现象知道光是横波。
3.知道日常见到的光多数是偏振光,了解偏振光在生产生活中的一些应用。
2012年1月11日国产3D动画大片《大闹天宫》全线上映,我们在观看立体电影时需要戴一副特制的眼镜。
你知道这是为什么吗?特制的眼镜有什么作用呢?提示:这一切都跟偏振光有关。
立体电影拍摄时是利用偏振光。
放映时也是偏振光,戴的眼镜是偏振片。
1.偏振现象在纵波中,各点的振动方向总与波的传播方向____,在横波中,各点的振动方向总与波的传播方向____,不同的横波,振动方向可能不同。
(1)自然光:由太阳、电灯等普通光源发出的光,它包含着在垂直于传播方向上沿____________的光,而且沿各个方向振动的光波____都相同,这样的光叫做自然光。
(2)偏振光:自然光垂直透过某一偏振片后,其振动方向沿着偏振片的____,这样的光称为偏振光。
自然光在玻璃、水面、木质桌面等表面反射时,反射光和折射光都是____,入射角变化时偏振的程度也有所变化。
(3)偏振现象:偏振方向与透振方向平行的光都通过偏振片,偏振方向与透振方向____的光不能通过偏振片,这种现象称为偏振现象。
思考:为什么偏振现象说明光是一种横波?2.偏振现象在生产生活中的应用(1)摄影中应用偏振光:为了消除反射光的影响,在镜头前安装一片偏振片,让它的透射方向与反射光的偏振方向____,阻挡了反射光进入镜头。
(2)电子表的液晶显示屏:两块透振方向互相垂直的偏振片当中插进一个液晶盒,液晶各向异性的属性,特别是当偏振光经过液晶时,其振动方向会旋转90°,这种性质叫做液晶的______。
利用这种特性控制让光通过或不通过,从而显示数字的形状。
思考:当戴上偏振片眼镜观察水面时,能够清楚地看到水中的游鱼,试解释其中的道理。
答案:1.平行垂直(1)各个方向振动强度(2)透振方向偏振光(3)垂直思考提示:如图所示,反射光和折射光垂直时,反射光和折射光都是完全偏振光,它们的振动方向也互相垂直。
2018-2019年高中物理人教版《选修3-4》《第十三章光》《第六节光的偏振》课后练习试卷【2】含答案考点及解析班级:___________ 姓名:___________ 分数:___________1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2.请将答案正确填写在答题卡上一、选择题1.下面关于多普勒效应的说法中正确的是().A.发生多普勒效应时,波源的频率变化了B.发生多普勒效应时,观测者接收的频率发生了变化C.向你驶来的汽车发出的汽笛声特别刺耳,这种现象就是多普勒效应D.不仅机械波有多普勒效应,其他的波也都有此效应【答案】BCD【解析】多普勒效应是所有波都能发生的效应,是波源和观测者的相对位置发生变化时观测者所测的波的频率发生变化的现象,而波源的频率并没有发生变化,故A错,B、D选项正确,当汽车驶来时,因汽车的汽笛声的频率相对观测者的频率变大,故特别刺耳,C选项正确.2.如图为一列在均匀介质中沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图,波速为2m/s,则( )A.质点P此时刻的振动方向沿y轴负方向B.P点振幅比Q点振幅小C.经过△t=4s,质点P将向右移动8mD.经过△t=4s,质点Q通过的路程是0.4m【答案】AD【解析】试题分析:根据“上、下坡”法,P 质点振动方向向下,A 正确;各质点振幅相同,B 错误;波传播过程中,质点并不随波迁移,C 错误;波的周期为,Q 点经过2个周期运动的路程为,选项AD 正确,故选AD考点:考查波动图像点评:本题难度较小,掌握在一个周期内通过的位移为4A ,半个周期通过的路程为2A 3.在弹簧振子的小球上安置记录笔,当小球振动时便可在匀速移动的纸带上画出振动图像。
下图是两个弹簧振子在各自纸带上画出的曲线,若纸带N 1和纸带N 2移动的速度v 1和v 2的关系为v 2=2v 1,则纸带N 1、N 2上曲线所代表的振动的周期T 1和T 2的关系为( )A .T 2=T 1B .T 2=2T 1C .T 2=T 1/2D .T 2=T 1/4【答案】D 【解析】试题分析:从图中可以看出,因为,根据公式可得,D 正确;考点:考查了横波图像点评:做本题的关键是从图中看出两列波的波长,然后根据周期,波长,波速关系即可解得; 4.(4分)利用传感器和计算机可以测量快速变化的力的瞬时值。
13.6光的偏振
1.以下哪些现象可以说明光波是横波?( )
A.光的干涉B.光的偏振
C.光的色散D.光的反射
答案: B
2.下面关于光的偏振现象的应用正确的是( )
A.自然光通过起偏器后成为偏振光,利用检偏器可以检验出偏振光的振动方向B.立体电影利用了光的偏振现象
C.茶色眼镜利用了光的偏振现象
D.拍摄日落时水面下的景物时,在照相机镜头前装一个偏振片可减弱水面反射光的影响
答案:ABD
3.对于光的衍射现象的定性分析,下列说法中正确的是( )
A.只有障碍物或孔的尺寸可以跟光波波长相比甚至比光的波长还要小的时候,才能明显地产生光的衍射现象
B.光的衍射现象是光波相互叠加的结果
C.光的衍射现象否定了光的直线传播和结论
D.光的衍射现象说明了光具有波动性
答案:ABD
4.光的偏振现象说明光是横波.下列现象中不能反映光的偏振特性的是( ) A.一束自然光相继通过两个偏振片,以光束为轴旋转其中一个偏振片,透射光的强度发生变化
B.一束自然光入射到两种介质的分界面上,当反射光线与折射光线之间的夹角恰好是90°时,反射光是偏振光
C.日落时分,拍摄水面下的景物,在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使影像更清晰
D.通过手指间的缝隙观察日光灯,可以看到彩色条纹
答案: D
5.对于光的偏振,下列说法正确的是( )
A.自然光是偏振光
B.自然光通过偏振片后成为偏振光
C.偏振光不能再通过偏振片
D.如果偏振片的透振方向与偏振光的振动方向垂直,偏振光不能透过偏振片
答案:BD
6.沙尘暴是由于土地的沙化引起的一种恶劣的气象现象,发生沙尘暴时能见度只有几十米,天气变黄发暗,这是由于这种情况下( )
A.只有波长较短的一部分光才能到达地面
B.只有波长较长的一部分光才能到达地面
C.只有频率较大的一部分光才能到达地面
D.只有频率较小的一部分光才能到达地面
答案:BD
7.a光经过某干涉仪形成的光的干涉图样如图甲所示,若只将a光换成b光照射同一干涉仪,形成的光的干涉图样如图乙所示.下列说法正确的是( )
A.a光光子的能量较大
B.b光光子的能量较大
C.在水中a光传播的速度较大
D.在水中b光传播的速度较大
答案:BC
8.如图,P是一偏振片,P的透振方向(用带箭头的实线表示)为竖直方向.下列四种入射光束中哪几种照射P时能在P的另一侧观察到透射光?( )
A.太阳光B.沿竖直方向振动的光
C.沿水平方向振动的光D.沿与竖直方向成45°角振动的光
答案:ABD
9.在拍摄玻璃橱窗里陈列物的照片时,为了消除玻璃表面的反射光的干扰,在照相机的镜头前装一________,让它的偏振方向与反射光的偏振方向________,就可以减弱反射光而使影像清晰.
答案:偏振片垂直
10.甲、乙两幅图是由单色光分别射到圆孔时形成的图象,其中图甲是光的
________(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________(填“大于”或“小于”)图乙所对应的圆孔的孔径.
答案:衍射小于
11.如图所示,一玻璃柱体的横截面为半圆形,让太阳光或白炽灯光通过狭缝S形成细光束从空气射向柱体的O点(半圆的圆心),产生反射光束1和透射光束2.现保持入射光不变,将半圆柱绕通过O点垂直于纸面的轴线转动,使反射光束1和透射光束2恰好垂直.在入射光线的方向上加偏振片P,偏振片与入射光线垂直,其透振方向在纸面内,这时看到的现象是( )
A.反射光束1消失
B.透射光束2消失
C.反射光束1和透射光束2都消失
D.偏振片P以入射光线为轴旋转90°角,透射光束2消失
答案:AD
12.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°
答案: D
13.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
答案: B
14.如图所示,a、b两束光以不同的入射角由介质射向空气,结果
折射角相同,下列说法正确的是( )
A.b在该介质中的折射率比a大
B.若用b做单缝衍射实验,要比用a做中央亮条纹更宽
C.用a更易观测到泊松亮斑
D.做双缝干涉实验时,用a光比用b光两相邻亮条纹中心的距离更大
答案: B。