内容正文:
第4节 光的偏振 同步作业
一.选择题:
考点一 偏振现象
1.如图所示,自然光经过两个偏振片A、B,呈现在光屏上,偏振片B绕圆心转动且周期为T,则光屏上两个光强最小的时间间隔为( )
A.2T B.T
C.0.5T D.0.25T
2.关于光的偏振现象,下列说法正确的是( )
A.偏振光沿各个方向振动的光波的强度都相同
B.自然光在水面反射时,反射光和折射光都是一定程度的偏振光
C.光的偏振现象说明光是一种纵波
D.照相机镜头表面的镀膜是光的偏振现象的应用
3.如图所示,电灯S发出的光先后经过偏振片A和B,人眼在P处迎着入射光方向看不到光亮,则( )
A.图中a光为偏振光
B.图中b光为自然光
C.以SP为轴将B转过180°后,在P处将看到光亮
D.以SP为轴将B转过90°后,在P处将看到光亮
4.如图所示,白炽灯的右侧依次放置偏振片P和Q,A点位于P、Q之间,B点位于Q右侧,旋转偏振片P,A、B两点光的强度变化情况是( )
A.A、B均不变 B.A、B均有变化
C.A不变,B有变化 D.A有变化,B不变
5.如图所示,一束自然光通过偏振片照射到光屏上,则图中光屏上没有发亮的是(偏振片上用箭头表示其透振方向)( )
6.(2025·北京东城区检测)图甲、图乙分别为研究光现象的两个实验,下列说法正确的是( )
A.图甲正中央的亮点是由于光通过小孔沿直线传播形成的
B.图甲所示现象是光线通过一个不透光的圆盘得到的衍射图样,它与光通过圆孔得到的衍射图样是一样的
C.图乙中的P、Q是偏振片,P固定不动,缓慢转动Q,只有如图中所示P、Q的“透振方向”相平行的位置时光屏才是亮的
D.图乙所示现象可以表明光波是横波
考点二 偏振现象的应用
7.(2024·江苏卷,2)用立体影院的特殊眼镜去观看手机液晶屏幕,左镜片明亮,右镜片暗,现在将手机屏幕旋转90度,会观察到( )
A.两镜片都变亮
B.两镜片都变暗
C.两镜片没有任何变化
D.左镜片变暗,右镜片变亮
8.当以入射光线为轴转动偏振片时,通过偏振片观察电灯、烛焰、月球、反光的黑板,看到现象有何不同( )
①观察电灯和烛焰时,透射光的强弱随偏振片的旋转而变化
②观察电灯和烛焰时,透射光的强弱不随偏振片的旋转而变化
③观察月球和反光的黑板时,透射光的强弱不随偏振片的旋转而变化
④观察月球和反光的黑板时,透射光的强弱随偏振片的旋转而变化
A.①③ B.①④
C.②③ D.②④
9.在日落时分拍摄水面下的景物时,应在照相机镜头前装一个偏振片,其目的是( )
A.减少阳光在水面上的反射光
B.最大限度地阻止阳光在水面上的反射光进入照相机镜头
C.增强光由水面射入空气中的折射光进入镜头的强度
D.减弱光由水面射入空气中的折射光进入镜头的强度
10.鉴别奶粉的质量,奶粉的碳水化合物(糖)的含量是一个重要指标,可以用“旋光法”来测量糖溶液的浓度,从而鉴定含糖量.偏振光通过糖的水溶液后,偏振方向会相对于传播方向向左或向右旋转一个角度α,这一角度α称为“旋光度”,α的值只与糖溶液的浓度有关,将α的测量值与标准值相比较,就能确定被测样品的含糖量了.如图所示,S是自然光源,A、B是偏振片,转动B,使到达O处的光最强,然后将被测样品P置于A、B之间,则下列说法错误的是( )
A.到达O处的光的强度会明显减弱
B.到达O处的光的强度不会明显减弱
C.将偏振片B转动一个角度,使得O处光的强度最大,偏振片B转过的角度等于α
D.将偏振片A转动一个角度,使得O处光的强度最大,偏振片A转过的角度等于α
11.(2025·豫西北联考)下列说法正确的是( )
A.图甲中水流导光实验利用的是光的折射原理
B.图乙中M、N是偏振片,当M不动,将N以光的传播方向为转轴在竖直面内转动90°后,光屏P上的光亮度不变
C.单色光照射到不透光的小圆板上,在小圆板背后光屏上能形成如图丙所示的衍射图样
D.多普勒效应只适用于机械波,不适用于光波
12.(多选)如图所示,下列说法正确的有( )
A.如图甲,自然光由空气射入水面上,反射光是偏振光
B.如图乙,立体电影的原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理一样
C.如图丙,大头针尖的影子轮廓模糊不清,是光的干涉现象
D.如图丁为光线通过一个不透光的圆盘得到的衍射图样
参考答案:
1.答案:C解析:根据偏振原理,偏振片B每转过半周透光强度从最小到最强,再到最小,可知光屏上两个光强最小的时间间隔为0.5T,故选C。
2.答案:B解析:自然光在垂直于传播方向上沿一切方向振动,且各个方向振动的光波强度都相同,而偏振光在垂直于传播方向上沿某个方向振动的光波强度最大,选项A错误;自然光在水面反射时,反射光和折射光的振动方向不同,但都是一定程度的偏振光,选项B正确;光的偏振现象说明光是一种横波,选项C错误;照相机的增透膜,使得反射光线因发生干涉相消现象从而增大透光性,属于光的薄膜干涉的应用,选项D错误.
3.答案:D解析:自然光在垂直于传播方向的平面内,沿各个方向的振动是均匀分布的,通过偏振片后,透射光是只沿着某一特定方向振动的光.从电灯直接发出的光为自然光,故A错误;它通过偏振片A后,即变为偏振光,故B错误;设通过A的光沿竖直方向振动,而偏振片B只能通过沿水平方向振动的偏振光,P点才无光亮,以SP为轴将B转过180°后,P处仍无光亮,故C错误;以SP为轴将B转过90°后,则该偏振片将变为能通过沿竖直方向振动的光的偏振片,则偏振光能通过B,即在P处有光亮,故D正确.
4.答案:C解析:旋转偏振片P,A处得到的是强度始终相同的偏振光,偏振光再经过偏振片Q,B处的光强随着P的转动而变化,当Q的透振方向与经过P的偏振光的振动方向垂直时,B处的光强最弱,选项C正确.
5.答案:C解析:自然光通过偏振片后成为偏振光,当偏振光的振动方向与偏振片的透振方向平行时能够通过,垂直时不能通过,所以C正确.
6.答案:D解析:题图甲所示现象是光线通过一个不透光的圆盘得到的衍射图样,它与光通过圆孔得到的衍射图样是不一样的,A、B错误;题图乙中的P、Q是偏振片,P固定不动,缓慢转动Q,只要P、Q的“透振方向”不垂直,光屏都是亮的,C错误;由于只有横波才有偏振现象,所以题图乙所示现象可以表明光波是横波,D正确.
7.答案:D解析:立体眼镜的左、右两镜片为透振方向相互垂直的偏振片,开始时左镜片明亮、右镜片暗,则手机液晶屏幕发出的光的振动方向与左镜片的透振方向一致,现在将手机屏幕旋转90度,其屏幕发出的光的振动方向与右镜片的透振方向一致,则左镜片变暗,右镜片变亮,D正确。
8.答案:D解析:通过偏振片去观察电灯、烛焰时,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,但光的强弱没有改变.月球和黑板反射的光已经是偏振光,它通过偏振片透射过来的光线和强弱都会随偏振片的旋转发生变化,故D正确.
9.答案:B解析:日落时分的阳光照射到水面上时,反射光很强,照相机镜头对着水面时,进入镜头的光线既有阳光经水面的反射光,又有由水中折射入空气的折射光,折射光线进入镜头所摄得的照片才是水下景物的像.在镜头上安装一个偏振片,转动偏振片方向使其透振方向与反射光的偏振方向垂直,即可最大限度地阻止反射光进入镜头,增强图像的清晰度.B正确.
10.答案:B解析:自然光通过偏振片后得到振动方向与偏振片的透振方向平行的偏振光,该偏振光经被测样品后,其偏振方向发生了偏转,即相对于光的传播方向向左或向右旋转一个角度α,到达B的光的偏振方向与B的透振方向不完全一致,故O处光的强度会明显减弱,故A正确,B错误;若将A或B转动一个角度,使得O处光的强度最大,说明它们转过的角度等于α,故C、D正确.
11.答案:C解析:题图甲中,光在水流中传播利用的是光在水流中发生全反射,A错误;题图乙中M、N是偏振片,当M不动,将N以光的传播方向为转轴在竖直面内转动90°后,N与M的偏振方向相互垂直,则透过M的光不能透过N,所以光屏P上的光亮度变暗,B错误;单色光照射到不透光的小圆板上会发生衍射现象,所以在小圆板背后光屏上能形成中间有亮斑的衍射图样,即题图丙,C正确;多普勒效应适用于一切波,包括光波,D错误.
12.答案:AD解析:如图甲,自然光由空气射入水面上,反射光是偏振光,A正确;如图乙,立体电影的原理是光的偏振,照相机镜头表面涂上增透膜的原理是光的干涉,B错误;如图丙,影子轮廓模糊不清,是光的衍射现象,故C错误;如图丁,在圆形阴影中心有亮斑,即泊松亮斑,则为光线通过一个不透光的圆盘得到的衍射图样,D正确。
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