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课时作业(21) 光的衍射和偏振 激光
1.在观察光的衍射现象的实验中,通过紧靠眼睛的卡尺测脚形成的狭缝,观看远处的线状白炽灯丝(灯管或灯丝都要平行于狭缝),可以看到( )
A.黑白相间的直条纹 B.黑白相间的弧形条纹
C.彩色的直条纹 D.彩色弧形条纹
C [白炽灯发出的是复色光,其中各种色光的波长不同,产生的衍射条纹间距不同,各单色光相互叠加,成为彩色直条纹.]
2.如图所示的甲、乙、丙、丁图形中,泊松亮斑的衍射图样和单缝的衍射图样分别是( )
A.甲、丙 B.甲、丁
C.乙、丙 D.乙、丁
A [甲图是有泊松亮斑的衍射图样,乙图是圆孔衍射图样,丙图是单缝衍射图样,丁图是双缝干涉图样,A正确,B、C、D错误.]
3.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
D [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.]
4.如图所示,两光屏间放有两个透振方向相互平行的偏振片,现让太阳光沿轴线通过光屏M上的小孔照射到偏振片P上,再通过偏振片Q.现以光的传播方向为轴使偏振片P由图示位置旋转90°度,下列说法正确的是( )
A.MN间为偏振光
B.PQ间为自然光
C.PQ间的光线亮度逐渐变暗
D.光屏N上的亮线逐渐变暗
D [MP间为自然光,PN间为偏振光,故A、B错;PQ间亮度不变,光屏上亮度逐渐变暗,故C错D对.]
5.(多选)激光火箭的体积小,却可以装载更大、更重的卫星或飞船.激光由地面激光站或空间激光动力卫星提供,通过一套装置,像手电筒一样,让激光束射入火箭发动机的燃烧室,使推进剂受热而急剧膨胀,于是形成一股高温高压的燃气流,以极高的速度喷出,产生巨大的推力,把卫星或飞船送入太空.激光火箭利用了激光的( )
A.单色性好 B.平行度好
C.高能量 D.相干性好
BC [激光的平行度好且能量高,可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量,这样可以给火箭提供高能量.]
6.(多选)如图所示,一束自然光通过起偏器照射到光屏上,则图中光屏上发亮的有(起偏器上用箭头表示其透射方向)( )
ABD [自然光通过起偏器后成为偏振光,当偏振光的振动方向与起偏器的透振方向平行时能够通过,否则不能通过,所以A、B、D正确.]
7.如图所示,在“观察光的衍射现象”实验中,保持缝到光屏的距离不变,增加缝宽,屏上衍射条纹间距将______(选填“增大”“减小”或“不变”);该现象表明,光沿直线传播只是一种近似规律,只有在________________情况下,光才可以看成是沿直线传播的.
解析 当缝宽d增大时,Δx减小,当光的波长比障碍物小得多时,光的衍射现象不明显,光将沿直线传播.
答案 减小 光的波长比障碍物小得多
8.关于下列四幅图中所涉及物理知识的论述中,正确的是( )
A.甲图是光的干涉图样
B.乙图是光的衍射图样
C.丙图是利用光的折射原理
D.丁图是光导纤维利用光的全反射原理,其内芯折射率小于外套的折射率
C [甲图是光的衍射图样,乙图是光的干涉图样,故A、B错误;丙图是光的折射原理,C正确;丁图中光导纤维的内芯折射率低于外套的折射率,D错误.]
9.一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.现将其中一条窄缝挡住,让这束红光只通过一条窄缝,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
B [红光射向双缝时,光屏上呈现了干涉条纹,说明两缝都很窄,能够满足使红光发生明显衍射的条件,则挡住一条窄缝后,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,干涉图样两侧为等间距的明暗相间的条纹,而衍射图样两侧为不等间距的明暗相间的条纹,且亮条纹的亮度由中央向两侧逐渐减弱,故选B.]
10.分析以下现象产生的原因:
(1)通过盛水的玻璃杯,在适当的角度,可看到彩色光;
(2)菜汤上的油花呈现彩色;
(3)隔着帐幔看远处的灯,见到灯周围辐射彩色的光芒;
(4)光线照在花布上,可以看见花布上的图样.
解析 (1)白光通过盛水的玻璃杯发生折射,在适当的角度,各色光分离较大,可看到彩色光.
(2)光经过菜汤上油膜的前后两个表面发生反射,两列反射光波相互叠加,产生干涉条纹,因此菜汤上的油花呈现彩色.
(3)远处灯发出的光经过