第四章 光
6 光的偏振 激光
基础过关练
题组一 光的偏振
1.(2020浙江湖州高二下期末,改编)(多选)关于光的偏振现象,下列说法正确的是 ( )
A.光的偏振现象说明光是纵波
B.拍摄水面下的景物,在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使影像更清晰
C.一束自然光通过某偏振片时,只有振动方向与该偏振片透振方向垂直的光波才能通过
D.一束自然光入射到两种介质的分界面上,一定有反射光且反射光是偏振光
2.(2020江苏苏州高二下期中)以下应用了光的偏振现象的是 ( )
A.全息照相 B.立体电影
C.医用纤维式内窥镜 D.增透膜
3.(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振方向) ( )
4.(2020河南郑州高二下段考)如图所示,让太阳光或白炽灯发出的光通过偏振片P和Q,以光的传播方向为轴旋转偏振片P或Q,可以看到透射光的强度会发生变化,这个实验能够说明 ( )
A.光是电磁波 B.光是一种横波
C.光是一种纵波 D.光不沿直线传播
5.为了汽车夜间行车安全,有人提出设想:将汽车的挡风玻璃和车灯罩做成偏振片,使司机只能看到自己车灯的光而看不见对面车灯发出的光,从而大大减少因对面车灯发出的光造成的视线模糊。以下关于光的偏振的说法正确的是 ( )
A.振动方向和透振方向一致的光能透过偏振片
B.光的振动方向指的是磁场方向
C.光的偏振现象证明了光是一种机械波
D.泊松亮斑就是一种偏振现象
6.(2020江苏如皋中学高二下调研)如图所示,A、B为两偏振片,一束自然光沿OO'方向射向A,此时在光屏C上透射光的强度最大,下列说法正确的是 ( )
A.此时A、B的透振方向垂直
B.将A绕OO'旋转45°时,屏上透射光的强度几乎为零
C.将B绕OO'旋转45°时,屏上透射光的强度几乎为零
D.将A、B同时绕OO'反方向旋转45°时,屏上透射光的强度几乎为零
题组二 激光的特点及应用
7.(多选)对于激光的认识,以下说法中正确的是 ( )
A.普通光源发出的光都是激光
B.激光是自然界普遍存在的一种光
C.激光的频率、偏振方向几乎相同
D.激光是横波
8.下列叙述中符合激光应用的实例的是 ( )
①利用激光进行通信
②利用激光加工坚硬的材料
③利用激光进行室内照明
④利用激光进行长距离精确测量
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①③④
9.(多选)准分子激光器利用氩气和氟气的混合物产生激光,用于近视眼的治疗。用这样的“激光刀”对近视眼进行手术,手术时间短,效果好,无痛苦。关于这个治疗,以下说法中正确的是 ( )
A.近视眼是远处物体在眼球中成像在视网膜的前面,使人不能看清物体
B.激光平行度好,可以在非常小的面积上对眼睛进行光凝手术
C.激光治疗近视眼手术是对视网膜进行修复
D.激光治疗近视眼手术是对角膜进行切削
10.关于激光的应用,以下说法正确的是 ( )
A.光纤通信是应用激光平行度好的特点对信号进行调制,使其在光导纤维中传递信息
B.计算机内的“磁头”读出光盘上记录的信息,是应用了激光相干性好的特点
C.医学上用激光做“光刀”来切除肿瘤,是应用了激光亮度高的特点
D.“激光测距雷达”利用激光测量很远目标的距离,是应用了激光亮度高的特点
答案全解全析
基础过关练
1.BD 光的偏振现象说明光是横波,故A错误;拍摄水面下的景物,在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使影像更清晰,这是利用光的偏振现象,故B正确;振动方向和透振方向垂直的光不能通过偏振片,故C错误;一束自然光入射到两种介质的分界面时,一定有反射光,且反射光为偏振光,故D正确。故选B、D。
2.B 全息照相利用激光的相干性好的特点,与光的干涉有关,故A错误;立体电影应用了光的偏振现象,故B正确;医用纤维式内窥镜利用了光的全反射,故C错误;增透膜利用了光的薄膜干涉,故D错误。故选B。
3.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,故A、B、D正确,C错误。
4.B 偏振现象是横波特有的,光的偏振现象说明光是一种横波。故选B。
5.A 根据光的偏振原理可知,振动方向和透振方向一致的光能透过偏振片,A正确;光的振动方向指的是电场的方向,故B错误;光的偏振现象证明了光是一种横波,光不是机械波,故C错误;泊松亮斑是光的衍射现象,故D错误。
6.D 光是横波,振动方向和传播方向相互垂直,要使屏上透射光强度最大,A、B的透振方向应是平行的,故A错误;将A、B中的任意一个旋转45°,还有部分光透射到屏上,故B、C错误;将A、B同时绕OO'反方向旋转45°时,两偏振片透振方向垂直,屏上透射光的强度几乎为零,故D正确。故选D。
7.CD 激光是人工制造的光,与普通光相比,激光相干性好,频率和偏振方向几乎相同,但激光仍具有光的共性,激光是横波,故本题选C、D。
8.B 激光能够传递声音、图像等信息,因此可以利用激光进行通信,故①正确;激光的强度很大,可以用来切割、加工较硬的材料,故②正确;激光的亮度高而且平行度好,不能用于室内照明,会刺伤人的眼睛,故③错误;激光的平行度好,可以用来进行精确测距,故④正确。故选B。
9.ABD 激光手术是物理技术用于临床医学的成果。人的眼睛是一个光学成像系统,角膜和晶状体的共同作用相当于一个凸透镜,物体通过“凸透镜”成像在视网膜上,人就能看清楚物体。当角膜和晶状体组成的这个“凸透镜”的焦距比较小时,物体成像在视网膜的前面,人就不能看清物体,这就是近视眼。激光手术不是修复视网膜,而是对角膜进行切削,改变角膜的形状,使这个“凸透镜”的焦距适当变大,物体经过角膜和晶状体后成像在视网膜上。故A、B、D正确。
10.C 由于激光是相干光,所以它能像无线电波那样被调制,用来传递信息,光纤通信就是应用激光的相干性好的特点,A不符合题意;由于平行度好,激光可以会聚到很小的一点,让这一点照射到DVD机、CD唱机或计算机的光盘上,就可以读出光盘上记录的信息,所以计算机内的“磁头”读出光盘上记录的信息是应用了激光的平行度好的特点,B不符合题意;激光的亮度高,把激光束会聚起来照射到物体上,可以使物体的被照部分在极短时间内熔化或汽化,医学上用激光做“光刀”来切除肿瘤是应用了激光亮度高的特点,C符合题意;“激光测距雷达”利用激光测量很远目标的距离,是应用了激光平行度好的特点,D不符合题意。