第4章 第6节 光的衍射和偏振 第7节 激光-【高中必刷题】2024-2025学年新教材高中物理选择性必修第一册同步课件（粤教版2019）

物理 选择性必修 第一册 YJ 1 6 第六节 光的衍射和偏振 第七节 激光 刷基础 2 1.（多选）对光的衍射现象的定性分析，下列描述中正确的是( ) BCD A.只有当光的波长等于障碍物或小孔的尺寸时，才会发生衍射现象 B.单缝衍射，狭缝宽度增大过程中，衍射条纹亮度逐渐变暗 C.单色光的单缝衍射图样是亮暗相间的条纹 D.光的衍射为光的波动性提供了有力的证据 题型1 光的衍射现象 3 解析 衍射现象不论波长与障碍物或小孔的尺寸如何都会发生，只是当光的波长与障碍物或小孔 的尺寸相近或者障碍物或小孔的尺寸比波的波长小得多时才会发生明显的衍射现象，A错误；狭 缝变宽，衍射现象会越来越不明显，衍射条纹亮度逐渐变暗，B正确；单色光的单缝衍射图样是 亮暗相间的条纹，C正确；衍射是波特有的现象，为光的波动性提供了有力的证据，D正确. 题型1 光的衍射现象 4 2.[四川遂宁射洪中学2024高三入学考] （多选）下列说法正确的是( ) ACD A.甲图是薄膜干涉的图像，照相机、望远镜的镜头镀的一层 膜是薄膜干涉的应用 B.乙图是小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑” C.丙图是在平静无风的海面上出现的“蜃景”，上方是蜃景， 下方是景物 D.丁图是衍射图像，其最明显的特征是条纹间距不相等 题型1 光的衍射现象 5 解析 题图甲是薄膜干涉的图像，照相机、望远镜的镜头表面常常镀一层透光的膜，即增透膜， 光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，从膜的前表面和后表面反射的光相互减弱，故A正确； 题图乙是圆板衍射，被称为“泊松亮斑”，故B错误；题图丙是在平静无风的海面上出现的 “蜃景”，海面下层空气温度比上层低，密度比上层大，故海面附近的空气折射率从下到上逐渐 减小，远处的景物发出的光线射向海面时，由于不断被折射，越来越偏离法线方向，进入上层的 入射角不断增大，以致发生全反射，光线反射回空气，人们逆着光线看去，就会看到远方的景物 悬在空中，从而产生了“蜃景”现象，可知上方是蜃景，下方是景物，故C正确；题图丁是衍射 图像，衍射条纹中间明亮且宽大，越向两侧宽度越小且越暗，故D正确. 题型1 光的衍射现象 6 3.[江苏盐城2024高二上检测] 在一束单色光的传播方向上分别放置单缝、双缝、小圆孔和小圆板 后，在光屏上得到如下四幅图样，关于光屏前传播方向上放置的装置，以下说法正确的是( ) C A.甲是单缝、乙是双缝 B.乙是双缝、丙是小圆孔 C.丙是小圆孔、丁是小圆板 D.甲是双缝、丁是小圆孔 题型2 衍射图样的特点 7 解析 衍射与干涉图样的区别：前者中间是亮条纹，越向两侧条纹宽度越小，后者明暗条纹宽度 相等，可知甲图是双缝干涉条纹，乙图是单缝衍射条纹；根据小圆孔衍射与泊松亮斑的区别可知， 小圆孔衍射的图样中央较大的区域内是亮的，周围是明暗相间的圆环，可知丙图是小圆孔衍射， 丁图是泊松亮斑，即小圆板衍射，所以C正确. 题型2 衍射图样的特点 8 【方法总结】各类干涉、衍射图样的显著区别： （1）双缝干涉：等宽等距等亮；单缝衍射：中央最亮最宽，往两侧变窄变暗. （2）圆孔衍射：中央大亮斑；圆盘衍射（泊松亮斑） 中央小亮斑.孔太大时，不满足明显衍射 条件，光表现为沿直线传播，比如小孔成像. 题型2 衍射图样的特点 9 4.[广东深圳高级中学2024高二上期中] （多选）如图1所示，等腰 为一棱镜的横截面， .一平行于边的细光束从边射入棱镜，在边经过一次反射后从 边射出，出射光 分成了不同颜色的甲、乙两束光.图2是这两束光分别通过相同的双缝和单缝装置后形成的图样， 下列说法正确的是( ) AD 图1 图2 A.甲光的波长比乙光的长 B.甲光在棱镜中的传播速度比乙光的小 C.图2中是乙光的干涉图样 D.图2中 是甲光的衍射图样 题型2 衍射图样的特点 10 解析 作出甲、乙两光在棱镜中的大致光路后，由折射定律可得，乙光的折射角小，折射率大， 所以乙光的频率大，波长小，故A正确；由 可知，甲光在棱镜中的传播速度比乙光的大，故 B错误；干涉条纹间距与波长成正比，乙光的波长小，故图题2中 是甲光的干涉图样，故C错误； 衍射图样中央亮条纹的宽度与波长成正比，故题图2中 是甲光的衍射图样，故D正确. 题型2 衍射图样的特点 11 5.[湖南长沙长郡中学2024高二上期中] （多选）光刻机利用光源发出的紫外线，将精细图投影在 硅片上，再经技术处理制成芯片.为提高投影精细图的能力，通常在光刻胶和投影物镜之间填充液 体提高分辨率.若填充液体的折射率为1.6.当不加液体时光刻胶的曝光波长为 ，则填充液体 后( ) AD A.紫外线进入液体后波长变短 B.传播相等的距离，在液体中所需的时间变为原来的 C.紫外线在液体中比在空气中更容易观察到明显的衍射现象，能提高分 辨率 D.在液体中的曝光波长为 题型3 衍射现象的应用 12 解析 紫外线进入液体频率不变，传播速度变慢，则波长变短，故A正确；设传播距离为 ，在真 空中的传播时间，在液体中的传播时间 ，故B错误；因紫外线在液体中的波 长变短，由产生明显衍射现象的条件可知，波长变短更不容易观察到明显的衍射现象，故C错误； 紫外线在液体中的曝光波长 ，故D正确. 题型3 衍射现象的应用 13 6.[山东威海2023高二上期末] 如图所示，让阳光通过偏振片、 ，以光的传播方向为轴旋转偏 振片，则图中、 两处观察到透射光强度的变化情况是( ) C A.、两处光强均不变 B.、 两处光强均有变化 C.处光强不变，处光强有变化 D.处光强有变化， 处光强不变 题型4 偏振现象和偏振光 14 解析 太阳光是自然光，向各个方向偏振的光的强度是相同的，通过偏振片后变为偏振光，故以 光的传播方向为轴旋转偏振片，A处光强不变；只有当偏振片转到和偏振片 偏振方向平行的 时候，B处光强最大，当偏振片与偏振片 偏振方向垂直时，B处光强最小，B处光的强度发生变 化.故选C. 题型4 偏振现象和偏振光 15 7. [江苏七校2024高二上联考] 用如图所示装置研究偏振现象，、 是两块完全相同的 圆形偏振片，、为观测点，、和两块偏振片的圆心共线，且偏振片与、 连线垂直，两偏 振片可绕、 连线转动，下列说法正确的是( ) C A.固定，将转动一定角度，则、 处光强均发生变化 B.固定，将转动一定角度，则、 处光强均不发生变化 C.同时将和转动一定角度，处光强不变， 处光强可能 变化 D.同时将和转动一定角度，、 处光强均发生变化 题型4 偏振现象和偏振光 16 解析 自然光沿着各个方向振动的光波的强度均相同，故无论是否转动 ，A处光强不变，故A、 D错误；若将转动一定角度，固定 ，当两偏振片的狭缝平行时，B处光强最大，当狭缝垂直时， B处光强最小，故B处光强发生变化，故B错误；同时将和 转动一定角度，当两偏振片的狭缝 平行时，B处光强最大，当狭缝垂直时，B处光强最小，故B处光强可能变化，也可能不变化，故 C正确. 题型4 偏振现象和偏振光 17 【教材变式】本题目由教材P120第3题演变而来.解答本题的关键是明确当偏振片的偏振方向与光 的偏振方向不同时，透过偏振片的光的强度不同.当两者方向平行时，透射光强度最大；当两者方 向垂直时，偏振光将不能通过偏振片. 题型4 偏振现象和偏振光 18 8.有一种魔术道具称为“穿墙而过”，其结构是两片塑料偏振片卷起来，放进空心的透明圆筒内， 中间两偏振片重叠区域给观众感觉为一块“挡板”，如图甲所示.当圆筒中的小球从端滚向 端， 居然穿过了“挡板”，如图乙所示.则( ) A 甲 乙 A.该魔术说明光是横波 B.该魔术对观众的观察角度有要求 C.只用一片塑料偏振片也可以完成该魔术 D.该魔术中对两偏振片卷起来的方式无要求 题型4 偏振现象和偏振光 19 解析 光的偏振现象说明光是横波，故A正确；任何角度的光都会发生偏振现象，不同角度的观 众看到的现象相同，故该魔术对观众的观察角度无要求，故B错误；当偏振片偏振方向与偏振光 的方向平行时，偏振光可以全部通过偏振片，当偏振片偏振方向与偏振光的方向垂直时，偏振光 不能通过偏振片，则在中间区域放垂直偏振片和水平偏振片，将两偏振片卷起来，且部分重合， 自然光通过两片偏振方向互相垂直的偏振片时，光强减弱，形成黑影，看起来就像一块“挡板”， 一片偏振片无法完成该魔术，故C、D错误. 题型4 偏振现象和偏振光 20 9.（多选）激光具有相干性好、平行度好、亮度高等特点，在科学技术和日常生活中应用广泛.下 列关于激光的叙述正确的是( ) BD A.激光是纵波 B.频率相同的激光在不同介质中的波长不相同 C.两束频率不同的激光能产生干涉现象 D.利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离 题型5 激光的特点及应用 21 解析 激光属于电磁波，电磁波为横波，故A错误；频率相同的激光在不同介质中频率不变，但 波速不同，由 知，波长也不同，真空中波长最长，在其他介质中波长小于在真空中的波长， 故B正确；波产生干涉的前提是频率相同，两束频率不同的激光不能产生干涉现象，故C错误；利 用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离，故D正确. 题型5 激光的特点及应用 22 10.[广东深圳宝安中学2024高二上期中] 2023年诺贝尔物理学奖授予在“开发了产生阿秒激光的 实验方法，用于研究物质中的电子动力学”方面做出贡献的三位科学家.下列关于激光的特性及其 应用，正确的是( ) A A.实验室里用激光更容易完成双缝干涉实验和衍射实验，是利用激光纯净度高 B.医学上用激光“焊接”剥落的视网膜，是利用激光的相干性好 C.激光束很容易在坚硬的材料上打孔，是利用激光的平行度好 D.激光能够比较精确测量地球到月球的距离，是利用激光的亮度高 题型5 激光的特点及应用 23 解析 实验室里用激光更容易完成双缝干涉实验和衍射实验，是利用激光纯净度高、频率单一、相 干性好的特点，A正确；医学上用激光“焊接”剥落的视网膜，是利用激光的亮度高、强度大、能 量集中的特点，B错误；激光束很容易在坚硬的材料上打孔，是利用激光的亮度高、强度大、能量 集中的特点，C错误;激光能够比较精确测量地球到月球的距离，是利用激光的平行度好，D错误. 题型5 激光的特点及应用 24 $$