内容正文:
课时测评15 光的衍射 光的偏振 激光与全息照相
(时间:30分钟 满分:50分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(选择题1-10题,每题5分,共50分)
1.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( )
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.丁是小圆孔、甲是双缝
答案:C
解析:衍射与干涉图样的区别:前者是中间亮条纹,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,可知丙是小圆孔衍射,丁是小圆板衍射,故C正确。
2.2023年诺贝尔物理学奖授予了三位杰出的科学家,以表彰他们在阿秒激光技术领域的卓越贡献。下列关于激光的说法正确的是( )
A.激光具有良好的单色性,光纤通信是激光和光导纤维相结合的产物
B.激光是由自然界中某种物质直接发光产生的
C.激光束很容易给坚硬的材料打孔,是因为激光的平行度好
D.激光能够比较精确地测量地球与月球之间的距离,是因为激光的亮度高
答案:A
解析:激光具有良好的单色性,光纤通信是激光和光导纤维相结合的产物,故A正确;激光是人造光,自然界中无法直接产生,故B错误;激光束很容易给坚硬的材料打孔,是因为激光的亮度高、能量集中,故C错误;激光能够比较精确地测量地球与月球之间的距离,是因为激光的平行度好,故D错误。故选A。
3.下列四幅图中所涉及的物理知识论述,正确的是( )
A.甲图中的泊松亮斑说明光具有波动性
B.乙图中经调制后的无线电波的波形是调频波
C.丙图是薄膜干涉演示实验中,将膜竖直放置后,观察到的干涉图样
D.丁图中用相机拍摄玻璃橱窗内的景时,可通过镜头表面的增透膜减弱玻璃橱窗表面的反射光影响
答案:A
解析:泊松亮斑是光的衍射现象,说明光具有波动性,故A正确;图乙中经调制后的无线电波的幅度随着声音信号改变,该波形是调幅波,故B错误;薄膜干涉演示实验中,将膜竖直放置,观察到的干涉图样应该是等间距的,故C错误;用相机拍摄玻璃橱窗内的景时,往往在镜头前加装一个偏振片以减弱反射光的强度,使照片清晰,故D错误。
4.关于甲、乙、丙、丁四个实验,以下说法正确的是( )
A.四个实验产生的条纹均为干涉条纹
B.甲、乙两实验产生的条纹均为等距条纹
C.丙实验中,产生的条纹间距越大,该光的频率越大
D.丁实验中,产生的明暗条纹为光的衍射条纹
答案:D
解析:甲、乙、丙实验产生的条纹均为干涉条纹,而丁实验是光的衍射条纹,故A错误;甲实验产生的条纹为等距条纹,而乙是牛顿环,干涉条纹间距不相等,故B错误;根据干涉条纹间距公式Δy=λ,丙实验中,产生的条纹间距越大,则波长越长,那么频率越小,故C错误;丁实验中,产生的明暗条纹间距不相等,且通过单缝,则为光的衍射条纹,故D正确。
5.(多选)关于光的衍射现象,下面说法正确的是( )
A.红光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹
B.白光的单缝衍射图样是白暗相间的直条纹
C.光照到不透明小圆板上出现泊松亮斑,说明发生了衍射
D.光照到较大圆孔上出现大光斑,说明光沿着直线传播,不存在光的衍射
答案:AC
解析:单色光照到狭缝上产生的衍射图样是明暗相间的直条纹,白光的衍射图样是彩色条纹,光照到不透明小圆板上,在其阴影处出现亮点,是衍射现象,故A、C符合题意,B不符合题意;光的衍射现象只有明显与不明显之分,D项中大光斑的边缘模糊,正是光的衍射造成的,不能认为不存在衍射现象,故D不符合题意。
6.(多选)某同学研究液晶显示器的结构时发现,显示器的空气界面有一层偏光膜,如果将偏光膜撕下,显示器就不能正常显示画面,变得纯白一片,如图所示。下列说法正确的是( )
A.若转动偏振片观察屏幕,则画面亮度的变化不明显
B.若转动偏振片观察屏幕,则画面出现明暗交替的变化
C.若用撕下的偏光膜做成眼镜,则戴上该眼镜能看到正常的画面
D.若用撕下的偏光膜做成眼镜,则戴上该眼镜仍看到纯白的画面
答案:BC
解析:该同学看到的光是偏振光,若转动偏振片观察屏幕,则画面出现明暗交替的变化,故A错误,B正确;液晶显示器发出的光为偏振光,这种偏振光人眼无法直接识别,偏光膜的作用是将这种偏振光转换为我们可以看到的彩色画面,故若用撕下的偏光膜做成眼镜,则戴上该眼镜能看到正常的画面,故C正确,D错误。故选BC。
7.(多选)关于激光与自然光,下列说法正确的是( )
A.激光的频率单一,而自然光是含有各种频率的光,所以激光的相干性好
B.自然光是由物质的原子发射出来的,而激光是人工产生的,所以激光不是由物质的原子发射出来的
C.激光和自然光都具有相同的本质,它们都是由原子的跃迁产生的
D.相干性好是激光与普通光的根本区别
答案:ACD
解析:激光的频率单一,相干性很好,自然光中含有各种频率的光,A、D正确;激光和自然光都是由原子的跃迁产生的,B错误,C正确。
8.(多选)下列说法中正确的是( )
A.观看3D电影时,所佩戴的眼镜利用了光的衍射原理
B.军队士兵过桥时使用便步,是为了防止桥发生共振现象
C.光纤通信利用了光的全反射原理
D.用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振
答案:BC
解析:3D电影是利用了光的偏振现象,故A错误;军队士兵过桥时使用便步,是防止行走的频率与桥的频率相同时,桥发生共振现象,故B正确;光导纤维利用的是光的全反射原理,根据产生全反射的必要条件:光必须从光密介质射入光疏介质,可知,光导纤维的内芯材料的折射率比外套材料的折射率大,故C正确;用标准平面检查光学平面的平整程度是利用了薄膜干涉,故D错误。
9.下列说法正确的是( )
A.图甲,白光通过三棱镜发生色散现象是因为三棱镜对白光中不同频率的光的折射率不同
B.图乙,肥皂膜上出现彩色条纹是光的衍射现象
C.图丙是红光的干涉条纹
D.图丙,如果在光源与缝之间放一合适凸透镜,不改变其他条件,则条纹变密集
答案:A
解析:图甲,白光通过三棱镜发生色散现象,是因为三棱镜对白光中不同频率的光的折射率不同,偏折角不同造成的,故A正确;图乙,肥皂膜上出现彩色条纹是光的干涉现象,故B错误;图丙条纹宽度亮度不等,是红光的衍射条纹,故C错误;图丙,如果在光源与缝之间放一合适凸透镜,因狭缝宽度和光的波长不变,则条纹密集程度不变,故D错误。
10.关于以下四张图片,下列说法不正确的是( )
A.图甲中,竖直的肥皂膜上出现的水平彩色横纹,是由于光的干涉产生的
B.图乙中,激光切割金属利用了激光亮度高、能量大的特点
C.图丙中,当偏振片M固定不动缓慢转动偏振片N时,透射光的强度变化,表明光波是纵波
D.图丁中,影的中心存在一个亮斑,是光线通过一个不透光的小圆盘得到的衍射图样
答案:C
解析:题图甲中,竖直的肥皂膜上出现的水平彩色横纹,是由于光的干涉产生的,A正确;题图乙中,激光切割金属是利用激光高度高、能量大的特点,B正确;只有横波才能产生偏振现象,所以光的偏振现象表明光是一种横波,C错误;题图丁为泊松亮斑,是光线通过不透光的小圆盘得到的光的衍射图样,D正确。故选C。
学科网(北京)股份有限公司
$