4.6 光的偏振 激光 练习题(Word版含答案)

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名称 4.6 光的偏振 激光 练习题(Word版含答案)
格式 docx
文件大小 201.6KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2021-12-25 17:56:25

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文档简介

4.6 光的偏振 激光
一、单选题
1.关于自然光和偏振光 ,下列观点正确的是(  )
A.自然光能产生干涉和衍射现象,而偏振光却不能
B.只有自然光透过偏振片才能获得偏振光
C.自然光只能是白色光,而偏振光不能是白色光
D.自然光和偏振光都能使感光底片感光
2.如图所示,白炽灯的右侧依次平行放置偏振片和,点位于之间,点位于右侧.旋转偏振片,则两点光的强度变化情况是
A.均不变 B.均有变化
C.有变化,不变 D.不变,有变化
3.让自然光通过偏振片P,并以光的传播方向为轴旋转偏振片,下列说法正确的是( )
A.透射光的强度时强时弱 B.透射光的强度不变
C.透射光是一种偏振光 D.透射光是一种相干光源
4.如图所示,P是一偏振片,P的偏振化方向(用带有箭头的实线表示)为竖直方向.一光束射向P,该光束的振动方向与P的振动方向成45°角(用带有箭头的虚线线表示).顺时针旋转P半周,观察到光线的亮度变化情况是
A.先变亮,再变暗
B.先变亮,然后变暗,再变亮
C.先变暗,再变亮
D.先变暗,然后变亮,再变暗
5.下面关于光的偏振现象的应用正确的是( )
A.立体电影利用了光的干涉现象
B.为了增加光的透射率照相机镜头表面的镀膜是利用了光的偏振现象
C.茶色眼镜利用了光的偏振现象
D.拍摄日落时水面下的景物时,在照相机镜头前装一个偏振片可减弱水面反射光的影响
6.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.下面关于激光的叙述正确的是
A.激光是纵波
B.频率相同的激光在不同介质中的波长相同
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
7.关于激光的应用,下列说法正确的是
A.全息照片拍摄是利用了激光的全反射原理
B.利用激光是相干光,可以用在雷达上进行精确的测距
C.由于激光平行度好,它能像无线电波那样被调制,用来传递信息
D.利用激光亮度高,可以用在医学上做光刀切除肿瘤,或“焊接”剥落的视网膜
8.关于激光的应用问题,下列说法中正确的是
A.全息照相是利用激光平行度非常好的特点
B.利用强激光产生的高压使得可控核聚变成为可能
C.用激光束来切割或焊接浪硬的材料是利用激光平行度好的特点
D.“激光测距雷达”和用激光读取DVD光盘上的信息是利用激光有相干性的特点
二、多选题
9.对于自然光和偏振光,以下认识正确的是(  )
A.从太阳、蜡烛等普通光源直接发出的光是自然光
B.自然光在玻璃表面反射时,反射光和折射光都是偏振光
C.电灯光透过偏振片,偏振片旋转时看到透射光的亮度无变化,说明透射光不是偏振光
D.自然光只有在通过偏振片后才能成为偏振光
E.自然光和偏振光都能发生干涉、衍射现象
10.旋光仪可以用来测量糖溶液的浓度,从而测定含糖量.其原理是:偏振光通过糖的水溶液后,若迎着射来的光线看,偏振方向会以传播方向为轴线,旋转一个角度,这一角度称为“旋光角”,的值与糖溶液的浓度有关.将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,是自然光源,、是偏振片,转动,使到达处的光最强,然后将被测样品置于、之间,则下列说法中正确的是( )
A.到达处光的强度会明显减弱
B.到达处光的强度不会明显减弱
C.将偏振片转动一个角度,使得处光强度最大,偏振片转过的角度等于
D.将偏振片转动一个角度,使得处光强度最大,偏振片转过的角度等于
E.若使处光强度再次最大,偏振片、均需转过角
11.小明同学在假期旅游期间学习摄影,他发现照相机镜头呈现淡紫色.如图所示是他拍摄的两张照片:甲图的湖泊远景照中,能看到远处山峰的清晰倒影,看不到水面下景物:乙图的湖水近景照中,能清楚看到鱼、石头等水下景物,则
A.镜头呈现淡紫色是镜头表面所镀膜使光发生干涉的结果
B.甲图山峰倒影非常清晰是因为来自山峰的光在水面发生了全反射
C.乙图水下景物的光射到水面时因入射角较小致反射光强而折射光弱
D.拍摄乙图时若安装透振方向与水面反射光偏振方向垂直的偏振片将更清析
三、填空题
12.奶粉中碳水化合物(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.
(1)偏振片A的作用是_______________________________________________________.
(2)偏振现象证明了光是一种________.
(3)以下说法中正确的是________.
A.到达O处光的强度会明显减弱
B.到达O处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处光强度最强,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处光强度最强,偏振片A转过的角度等于α
13.激光产生于________.
14.激光可以做成很细的光束,这是利用了激光平行度好的性质,激光是_____(填“纵”或“横”)波,在光导纤维中传递信息要比在真空中______(填“快”或“慢”);
四、解答题
15.五一期间,有同学准备观看3D电影《泰坦尼克号》,观看3D电影时观众必须带上特殊的眼镜才能获得最佳观赏效果,这种眼镜是利用了光的什么原理?
16.设一束自然光和平面偏振光的混合光通过一个可旋转的理想偏振片后,光强随着偏振片的取向可以有5倍的改变.求混合光中各个成分光强的比例.
17.激光是一种人造光,其主要特点有哪些?
试卷第2页,共2页
试卷第1页,共1页
参考答案
1.D
【详解】
试题分析:偏振光同样能产生干涉与衍射;自然界中的反射光等均属于偏振光;自然光可以是任意颜色的色光,偏振光也可以是白色光;自然光和偏振光都能使感光底片感光.
干涉和衍射现象是波的特性,一切波都可以发生干涉和衍射现象,偏振光也属于波,故偏振光也可以发生干涉和衍射现象,A错误;自然光垂直于传播方向的上沿一切方向振动且各个方向振动的光波强度都相同,而偏振光是垂直于传播方向的平面上,只沿某个特定方向振动,自然界中大部分是偏振光,自然界中的反射光等均属于偏振光,自然光不一定非要通过偏振片才能变为偏振光,B错误;自然光可以是任意颜色的色光,而偏振光也可以是白色光,C错误;自然光和偏振光都具有粒子性,都能使感光底片感光,故D正确.
2.D
【解析】
【详解】
白炽灯的光线沿各个方向的都有,旋转偏振片P,A点光的强度不会变化,而光线通过P以后会变成单一方向,因此通过Q的光线在B点强度会发生变化.
A. A、B均不变,与结论不相符,选项A错误;
B.A、B均有变化,与结论不相符,选项B错误;
C.A有变化,B不变,与结论不相符,选项C错误;
D.A不变,B有变化,与结论相符,选项D正确;
3.C
【解析】
【分析】
偏振片对光不可能是百分百透射的,因此就会阻碍一部分自然光,使强度减小,只有振动方向与偏振片的透振方向一致的光才能顺利通过,透射光不是一种相干光源.
【详解】
A.因自然光在各个方向上振动的光是相同的,因此透射光的强度是一样的;A错误;
B.偏振片对光不可能是百分百透射的,因此就会阻碍一部分自然光,使强度减小,B错误;
C.自然光通过偏振片P之后,只有振动方向与偏振片的透振方向一致的光才能顺利通过,C正确;
D.自然光的光谱很多,以光的传播方向为轴旋转偏振片,透射光不是一种相干光源,D错误;
故选C.
4.D
【详解】
光束的振动方向与P的振动方向相互垂直时,振动的光不能通过偏振片,观察到光线的亮度最暗,光束的振动方向与P的振动方向平行时,振动的光能通过偏振片,观察到光线的亮度最亮,所以顺时针旋转P半周,观察到光线的亮度变化情况是先变暗,然后变亮,再变暗,故D正确,ABC错误;
故选D.
【点睛】根据光的现象,只要光的振动方向不与偏振片的狭逢垂直,都能有光通过偏振片.
5.D
【分析】
可以使自然光变成偏振光的光学元件叫偏振片,偏振片对入射光具有遮蔽和透过的功能;立体电影利用了光的偏振现象;照相机镜头前装一个偏振片减小反射光的入射.
【详解】
放映的时候也是用双镜头放映机,其中每个镜头前放有偏振方向不同的偏振光片,观众戴的眼镜上也有相对应方向的偏振光片,这样每只眼睛就只能看到一个镜头所投影的图象,故A错误;照相机的增透膜,使得反射光发生干涉从而使其减弱,所以反射光的光程差等于光在增透膜的波长的,则厚度通常为绿光在增透膜中波长的是光的干涉现象,故B错误;茶色眼镜利用了金属化合物在玻璃中变化,而形成的色彩,故C错误;拍摄日落时水面下的景物时,为防止反射光,所在在照相机镜头前装一个偏振片可减弱水面反射光的影响,故D正确;故选D.
【点睛】
考查了光的偏振原理仅仅是与传播方向垂直平面上有特定振动方向,与自然光不同.自然光向各个方向发射,而偏振光则是向特定方向发射;对于增透膜则是利用光的干涉原理.
6.D
【详解】
A.光是一种电磁波,属于横波;故A错误;
B.光的不同介质中传播速度不同,频率相同的激光在不同介质中的波长不同;故B错误;
C.频率相同的光才能发生干涉现象;故C错误;
D.激光方向集中,也就是平行度好,可用于测量月球到地球的距离;故D正确.
7.D
【详解】
A、全息照片拍摄是利用了激光的频率单一相干性好能够产生明显的干涉.故A错误;
B、利用激光平行度好,可以用在雷达上进行精确的测距.故B错误;
C、利用激光相干性好,它能像无线电波那样被调制,用来传递信息.故C错误;
D、利用激光光强度大、能量集中,可以用在医学上做光刀切除肿瘤,或“焊接”剥落的视网膜.故D正确.
8.B
【解析】
【分析】
全息照相是利用光的干涉原理;激光具有平行度好,亮度高等特点;故可用来进行光纤通信及雷达测距等;激光具有普通光所不具有的特点,可概括为三好(单色性好、相干性好、平行度好)一高(亮度高).
【详解】
全息照相利用了激光相干性好的特性,是光的干涉现象,故A错误;由于激光的频率较高,能量较高,所以人工控制核聚变的一个可能实现途径是利用强激光产生的高温高压引起核聚变,故B正确;用激光束来切割或焊接较硬的材料是利用激光能量高的特点,故C错误;“激光测距雷达”和用激光读取DVD光盘上的信息是利用激光平行度好的特点,故D错误;故选B。
【点睛】
掌握激光的特性及用途,理解全息照相的工作原理.熟记激光的特点:单色性好、相干性好、平行度好、亮度高.
9.ABE
【解析】
【详解】
A.太阳、蜡烛等普通光源发出的光为自然光,它包括了在垂直光的传播方向上所有可能的振动方向,而且沿各个方向振动的光波的强度都相同,故A正确。
B.自然光在玻璃、水面、木质桌面等表面反射时,反射光和折射光都是偏振光;入射角发生变化时,偏振的程度也发生变化,故B正确。
C.由于自然光在各个振动方向上的强度相同,所以旋转偏振片时透射光的亮度不变,即旋转偏振片时亮度不变是因为入射光是自然光,而不是因为透射光不是偏振光,故C错误。
D.偏振现象是很普遍的,而不是只有通过偏振片后才能成为偏振光,平常见到的绝大多数光都是偏振光,故D错误。
E.干涉和衍射现象是波的特性,自然光和偏振光都能发生干涉、衍射现象,故E正确。
故选ABE.
10.ACD
【详解】
AB.偏振片只能让一定偏振方向的光通过,没有样品时,要使到达O处的光最强,偏振片A、B的透光方向应相同;当放入样品时,由于样品的“旋光角”是,光线经过样品后偏振方向不再与B的透光方向平行,故到达O处光的强度会明显减弱,A符合题意,B不符合题意;
C.偏振片B转过的角度等于θ,并与偏振光的方向平行时,光到达O处的强度将再次最大,C符合题意;
D.偏振片A转过的角度等于θ,并与偏振光的方向平行时,光到达O处的强度将再次最大,D符合题意,
E. 偏振片、均需转过角,两偏振片平行,与偏振光的方向不平行,所以使处光强度不会再次最大,E不符合题意.
11.AD
【详解】
A项:照相机镜头镀了多层的增透膜,增强了可见光的透过性,由于高频的蓝光和紫光等并不能完全地干涉抵消,因此镜头呈现淡紫色,故A正确;
B项:甲图中的倒影是因为来自山峰的光通过水面反射进入镜头而引起的,而全反射在光线由光密介质射入光疏介质才会发生,故B错误;
C、当光从光密介质入射到光疏介质时,只有当入射角增大才会使反射光增强而折射光减弱,故C错误;
D项:拍摄乙图时,来自于水下鱼的光通过水面的折射再进入镜头,为了使照片更清晰,可以利用偏振片来减少在水面发生反射而进入镜头的光,故D正确.
12.(1)把自然光变成偏振光; (2)横波; (3)ACD
【详解】
第一空.偏振片A的作用是把自然光变成偏振光;
第二空. 偏振现象证明了光是一种横波;
第三空. 偏振光通过糖的水溶液后,若迎着射来的光线看,偏振方向会以传播方向为轴线,旋转一个角度θ,所以到达O处光的强度会明显减弱,故A正确,B错误;偏振光通过糖的水溶液后,若迎着射来的光线看,偏振方向会以传播方向为轴线,旋转一个角度α,所以到达O处光的强度会明显减弱,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,故C正确;同理,将偏振片A转动一个角度,使得O处光强度最大,偏振片A转过的角度等于α.故D正确.
13.从原子中发出的
【解析】
【详解】
激光的基本原理是:自发辐射与受激辐射自发辐射是在没有任何外界作用下,激发态原子自发地从高能级向低能级跃迁,同时辐射出一光子.
【点睛】
激光是原子受激辐射产生的,激光具有强度大、方向性好、单色性好、相干性好等特点.
14.横 慢
【详解】
激光可以做成很细的光束,这是利用了激光平行度好的性质,激光是横波,在光导纤维中传递信息要比在真空中慢;
15.光的偏振原理
【解析】
3D电源在放映时,两台放映机发出的光是相互垂直的偏振光,在观看电影时观众必须带上特殊的眼镜才能获得最佳观赏效果,这种眼镜是利用了光的偏振原理.
偏振光具有的性质是光子的振动具有方向性.当两个偏振片的偏振方向夹角增大时,透射光的强度减弱.
16.自然光占33.3%,偏振光占66.7%
【解析】
【详解】
自然光透过偏振片后,光强变为原来的1/2;偏振光有一个可以消光的位置.因此,

解得,即自然光占33.3%,偏振光占66.7%.
了解自然光与平面偏振光的通过偏振片的属性,便能理解光强5倍变化的原因,进而问题得解.
17.相干性好、平行度好、亮度高
【解析】
【详解】
激光主要特点:相干性好、平行度好、亮度高.答案第1页,共2页
答案第1页,共2页