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課時分層作業(十五)　光的衍射和偏振　激光
?考點一　光的衍射
1．(多選)下列現象中，能產生明顯衍射現象的是(　　)
A．光的波長比孔或障礙物的尺寸大得多
B．光的波長與孔或障礙物的尺寸差別不大
C．光的波長等于孔或障礙物的尺寸
D．光的波長比孔或障礙物的尺寸小得多
2．(多選)抽制高強度纖維細絲可用激光監控其粗細，如圖所示，觀察光束經過細絲后在光屏上所產生的條紋即可判斷細絲粗細的變化，下列敘述中正確的是(　　)
A．這里應用的是光的衍射現象
B．這里應用的是光的干涉現象
C．如果屏上條紋變窄，表明抽制的絲變粗
D．如果屏上條紋變寬，表明抽制的絲變細
3．(多選)沙塵暴時能見度只有幾十米甚至幾米，天空變黃變暗是由于(　　)
A．波長較短的光才到達地面
B．波長較長的光才到達地面
C．頻率較高的光才到達地面
D．頻率較低的光才到達地面
?考點二　激光
4．(多選)下列說法正確的是(　　)
A．普通照相技術所記錄的只是光波的強弱信息，而全息照相技術還可以記錄光波的相位信息
B．全息照片的拍攝利用了光的衍射原理
C．激光的出現使全息技術得到了長足的發展
D．立體電影的拍攝利用的是全息照相技術
5．(多選)下列說法正確的是(　　)
A．激光可用于測距
B．激光能量十分集中，只可用于加工金屬材料
C．外科研制的“激光刀”可以有效地減少細菌的感染
D．激光可用于全息照相，記錄下物體的三維信息
6．(多選)激光火箭的體積小，卻可以裝載更大、更重要的衛星或飛船，激光由地面激光站或空間激光動力衛星提供，通過一套裝置，像手電筒一樣，讓激光束射入火箭發動機的燃燒室，使推進劑受熱而急劇膨脹，于是形成一股高溫高壓的燃氣流，以極大的速度噴出，產生巨大的推力，把衛星或飛船送入太空．激光火箭利用了激光的(　　)
A．單色性好 B．平行度高
C．高能量 D．相干性好
?考點三　光的偏振
7．如圖所示，讓陽光通過偏振片P、Q，以光的傳播方向為軸旋轉偏振片P，則圖中A、B兩處觀察到透射光強度的變化情況是(　　)
A．A、B兩處光強均不變
B．A、B兩處光強均有變化
C．A處光強不變，B處光強有變化
D．A處光強有變化，B處光強不變
8．(多選)對于自然光和偏振光，以下認識正確的是(　　)
A．從太陽、蠟燭等普通光源直接發出的光是自然光
B．自然光在玻璃表面反射時，反射光和折射光都是偏振光
C．電燈光透過偏振片，偏振片旋轉時看到透射光的亮度無變化，說明透射光不是偏振光
D．自然光只有在通過偏振片后才能成為偏振光
9．(多選)下面關于光的偏振現象的應用正確的是(　　)
A．自然光通過起偏器后成為偏振光，利用檢偏器可以檢驗出偏振光的振動方向
B．立體電影利用了光的偏振現象
C．茶色太陽眼鏡利用了光的偏振現象
D．拍攝日落時水面下的景物時，在照相機鏡頭前裝一個偏振片可減弱水面反射光的影響
10．夜晚，汽車前燈發出的強光將迎面駛來的汽車司機照射得睜不開眼睛，嚴重影響行車安全．若考慮將汽車前燈玻璃改用偏振玻璃，使射出的燈光變為偏振光；同時汽車前窗玻璃也采用偏振玻璃，其透振方向正好與燈光的振動方向垂直，但還要能看清自己車燈發出的光所照亮的物體，假設所有的汽車前窗和前燈玻璃均按要求設置，反射光不改變振動方向．下面的措施中可行的是(　　)
A．前窗玻璃的透振方向是豎直的，車燈玻璃的透振方向是水平的
B．前窗玻璃的透振方向是豎直的，車燈玻璃的透振方向是豎直的
C．前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°，車燈玻璃的透振方向是斜向左上45°
D．前窗玻璃和車燈玻璃的透振方向都是斜向右上45°
11．對于以下的光學現象說法正確的是(　　)
A．圖甲是泊松亮斑，是光通過小圓孔衍射形成的，說明光具有粒子性
B．圖乙是單色光單縫衍射實驗現象，若在狹縫寬度相同情況下，上圖對應光的波長較短
C．圖丙是立體電影原理，需配戴的特制眼鏡利用了光的偏振現象
D．圖丁中的P、Q是偏振片，當P固定不動，緩慢轉動Q時，光屏上的光亮度將一明一暗交替變化，此現象表明光波是縱波
12．在一束單色光的傳播方向上分別放置單縫、雙縫、小圓孔和小圓板后，在光屏上得到如下四幅圖樣，關于光屏前傳播方向上放置的裝置，以下說法正確的是(　　)
A．甲是單縫、乙是雙縫
B．乙是雙縫、丙是小圓孔
C．丁是小圓孔、甲是雙縫
D．丙是小圓孔、丁是小圓板
13．(多選)如圖所示，a、b兩束光以不同的入射角由介質射向空氣，結果折射角相同，下列說法正確的是(　　)
A．若用b做單縫衍射實驗，要比用a做中央亮條紋更寬
B．用a更易觀測到泊松亮斑
C．做雙縫干涉實驗時，用a光比用b光兩相鄰亮條紋中心的距離更大
D．b光比a光更容易發生明顯的衍射現象
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1．ABC　[光能夠產生明顯衍射現象的條件是：光的波長與孔或障礙物的尺寸差別不大，或波長明顯大于孔或障礙物的尺寸，故A、B、C正確.]
2．ACD　[當障礙物的尺寸與光的波長相當，或小于光的波長，會發生明顯的衍射，該裝置的原理是運用光的衍射現象；如果屏上條紋變窄，表明抽制的絲變粗；如果屏上條紋變寬，則金屬絲變細.故選ACD.]
3．BD　[沙塵暴時，當光的波長與沙塵顆粒的尺寸相當或明顯大于沙塵顆粒的尺寸時，會發生明顯的衍射而到達地面，而根據c＝νλ可知波長越長，頻率越低，因此天空變黃變暗是由于波長較長、頻率較低的光才能到達地面.故選BD.]
4．AC　[由全息照相的原理可知A、C正確；全息照相利用的是光的干涉，B錯誤；立體電影利用的是光的偏振，不是全息照相，故D錯誤.]
5．ACD　[激光平行度好，即使在傳播了很遠的距離之后，它仍保持一定的強度，此特點可用于激光測距，A正確；激光的亮度高，能量十分集中，可用于金屬加工，激光醫療，激光美容，激光武器等，B錯誤；由于激光亮度高、能量大，在切割皮膚等的同時，也能殺滅細菌，C正確；激光具有很高的相干性，可用于全息照相，由于它記錄了光的相位信息，所以看起來跟真的一樣，立體感較強，D正確.]
6．BC　[由于激光站與衛星相隔距離遠，為了減少能量損失，必須使激光具有很好的平行度，同時使用激光的高能量.故選BC.]
7．C　[太陽光是自然光，向各個方向偏振的光的強度是相同的，通過偏振片后變為偏振光，故使偏振片P以光的傳播方向為軸旋轉，A處光強不變；只有當偏振片Q轉到和偏振片P平行的時候，B處光強最大，當偏振片P與偏振片Q垂直時，B處亮度變暗，B處光的強度發生變化.故選C.]
8．AB　[太陽、蠟燭等普通光源發出的光為自然光，包括在垂直光的傳播方向上沿一切方向振動的光，故A正確；自然光在玻璃、水面、木質桌面等表面反射時，反射光和折射光都是偏振光，故B正確；由于自然光在各個振動方向上的強度相同，所以旋轉偏振片時透射光的亮度不變，即旋轉偏振片時亮度不變是因為入射光是自然光，而不是因為透射光不是偏振光，故C錯誤；偏振現象是很普遍的，而不是只有通過偏振片后才能成為偏振光，平常見到的絕大多數光都是偏振光，故D錯誤.]
9．ABD　[起偏器使光成為偏振光，檢偏器可檢出偏振方向，A正確；光的偏振有廣泛的應用，如立體電影、偏振眼鏡、液晶顯示器、偏振攝影，B、D正確；茶色太陽眼鏡是有色鏡片，它只能通過與鏡片相同顏色的光，以減弱光的透射，沒有利用偏振現象，C錯誤.]
10．D　[如A選項所述情境，會使自己發出的光反射回來與前窗的透振方向垂直，自己看不到反射回來的光，即看不清所照亮的物體；如B、C選項所述情境，會使對方的車燈光與自己的前窗玻璃的透振方向相同，被對方的燈光照得睜不開眼睛；如D選項所述情境，會使對方車燈的光與自己車窗的透振方向垂直，這樣避免了對方強光的照射，自己車燈反射回來的光與自己車窗玻璃的透振方向相同，又能看到反射回來的光，故D正確.]
11．C　[泊松亮斑是一種由于光的衍射而產生的一種光學現象，是指當單色光照射在寬度小于或等于光源波長的不透光的小圓板時，就會在小圓板之后的光屏上出現環狀的互為同心圓的明暗相間的衍射條紋，并且在同心圓的圓心處會出現一個較小的亮斑，說明光具有波動性，A錯誤；題圖乙是單色光單縫衍射實驗現象，若在狹縫寬度相同情況下，上圖的條紋間距大，可知上圖對應光的波長較長，B錯誤；題圖丙是立體電影原理，需配戴的特制眼鏡利用了光的偏振現象，C正確；題圖丁中的P、Q是偏振片，當P固定不動，緩慢轉動Q時，光屏上的光亮度將一明一暗交替變化，此現象表明光波是橫波，D錯誤.故選C.]
12．D　[根據單縫衍射與雙縫干涉圖樣的區別可知，前者中間亮條紋亮且寬大，越向兩側寬度越小，后者明暗條紋寬度相等，可知甲是雙縫干涉條紋，乙是單縫衍射條紋；根據小孔衍射與泊松亮斑的區別可知，小圓孔做衍射的圖樣中央較大的區域內是亮的，周圍是明暗相間的圓環，可知丙是小孔衍射圖樣，丁是小圓板衍射圖樣.所以只有D是正確的.]
13．AD　[設折射角為θ1，入射角為θ2，由題設條件知，θ1a＝θ1b，θ2a＜θ2b，由n＝，知na＞nb，所以λa＜λb，又Δx＝λ，故Δxa＜Δxb，A正確，C錯誤；波長越長，衍射現象越明顯，B錯誤；b光比a光更容易發生明顯的衍射現象，D正確.]
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