4.6光的偏振与立体电影 课后练习（word版含答案）

4.6光的偏振与立体电影
一、选择题（共14题）
1．关于偏振现象，下列说法正确的是（　　）
A．所有单色光都是偏振光
B．一切光和波都能发生偏振现象
C．偏振现象是横波特有的现象
D．光的振动方向与偏振片的透振方向平行时，光完全不能通过偏振片
2．下列说法不正确的是（　　）
A．图1为检验工件平整度的装置，利用了薄膜干涉的原理
B．图2为光照射不透明小圆板得到的衍射图样
C．图3沙漠蜃景是光的全反射现象，其产生的原因是由于沙漠上层空气的折射率比下层空气折射率大
D．图4立体电影利用了光的衍射原理
3．夜晚，汽车前灯发出的强光将迎面驶来的汽车司机照射得睁不开眼。若考虑将汽车前灯玻璃改用偏振玻璃，同时汽车前窗玻璃也采用偏振玻璃，其偏振化方向正好与灯光的振动方向垂直，但还要能看清自己车灯发出的光照亮的物体。假设所有的汽车前窗和前灯玻璃均按同一要求设计，如下措施中可行的是（ ）
A．前窗玻璃的偏振化方向是竖直的，车灯玻璃的偏振化方向是水平的
B．前窗玻璃和车灯玻璃的偏振化方向都是斜向右上45°
C．前窗玻璃的偏振化方向是斜向右上45°，车灯玻璃的偏振化方向是斜向左上45°
D．前窗玻璃的偏振化方向是竖直的，车灯玻璃的偏振化方向是竖直的
4．下列说法正确的是（　　）
A．β射线是原子核的核外电子电离后形成的电子流
B．全息照相是利用了光的干涉原理
C．紫外线在工业上可以检查金属零件内部缺陷
D．摄影机镜头前加一个偏振片，这样做是为了增加光的透射强度
5．根据高中物理所学知识，分析下列生活中的物理现象：
①闻其声而不见其人
②夏天雷雨后路面上油膜呈现彩色
③当正在鸣笛的火车向着我们疾驰而来时，我们听到汽笛声的音调变高；
④观众在看立体电影时要戴上特质的眼睛，这样看到电影画面的效果和眼睛直接观看物体的效果一样具有立体感；
这些物理现象分别属于波的
A．折射、干涉、多普勒效率、偏振
B．干涉、衍射、偏振、多普勒效应
C．衍射、偏振、折射、多普勒效应
D．衍射、干涉、多普勒效应、偏振
6．如图所示，白炽灯的右侧依次平行放置偏振片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
7．关于如图所示的各种光现象，下列说法正确的是（　　）
A．图甲中一束白光通过三棱镜形成彩色光带是光的干涉现象
B．图乙中光照射不透明的圆盘，在圆盘的阴影中心出现了一个亮斑是光的干涉现象
C．图丙中肥皂膜上出现彩色条纹是光的衍射现象
D．图丁中观看立体电影时佩戴特殊眼镜是利用了光的偏振现象
8．下列关于光的一些现象，以下说法中不正确的是（　　）
A．液晶显示是光的偏振现象的应用
B．在岸边观察水中的鱼，鱼的实际深度比看到的要深
C．看月全食时整个月亮是暗红的，太阳光中的红光在月球表面形成干涉条纹
D．分别用紫光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，红光时得到的条纹间距更宽
9．关于光现象及其应用，下列说法正确的是（　　）
A．炎炎夏日，我们在树下看到茂密的树叶间有彩色的光环，这是光的全反射现象
B．如果可以通过在眼镜上镀膜的方法制作防蓝光眼镜，则镀膜的厚度应为蓝光在薄膜中波长的四分之一
C．摄影师在拍摄池中游鱼时可以通过在照相机镜头前装偏振片的方法减弱水面反射光的干扰
D．医学上用激光做“光刀”切除肿瘤是利用了激光相干性好这个特点
10．下列说法不正确的是（　　）
A．检验工件平整度的操作中，如图甲所示，上面为标准件，下面为待检测工件，通过干涉条纹可推断，P为凹处，Q为凸处
B．图乙为光线通过小圆板得到衍射图样
C．图丙的原理和光导纤维传送光信号的原理有相似的地方
D．图丁的原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理一样
11．关于生活中的光学知识，下列说法正确的是（　　）
A．“坐井观天，所见甚小”隐含了光的折射原理
B．平静湖面上的“倒影”，是因为光发生了全反射
C．透过窗玻璃看到窗外的树，是因为光发生了偏振
D．透过用两支铅笔夹成的狭缝看日光灯，看到彩色条纹，是因为光发生了衍射
12．下列有关光现象的说法正确的是_________．(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)
A．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由紫光改为红光，则条纹间距一定变大
B．夜间观看到天边星座的位置比实际位置偏高，这是光的反射现象
C．照相机镜头涂有增透膜，是利用光的干涉
D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度
E．水中和玻璃中的气泡，看起来特别明亮，是因为一部分射到其界面上的光发生了全反射
13．下列关于电磁波和光学说法中正确的是
A．光波不能产生多普勒效应
B．电子表的液晶显示利用了光的偏振现象
C．光通过小孔发生衍射时，随着小孔直径的减小，屏幕上中央亮条纹的直径也减小
D．光在肥皂液薄膜上产生干涉条纹是由于光在薄膜两个表面反射波叠加的结果
14．对于下列四幅图，以下说法正确的是（　　）
A．图甲是一束复色光进入水珠后传播的示意图，其中a光束在水珠中传播的速度一定小于b光束在水珠中传播的速度
B．图乙是一束单色光进入足够长的平行玻璃砖后传播的示意图，无论入射角i增大到多少，都一定有光线从bb′面射出
C．图丙中的M、N是偏振片，P是光屏，当M固定不动缓慢转动N时，光屏P上的光亮度将明、暗交替变化，此现象表明光是横波
D．图丁是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的
二、填空题
15．偏振现象：不同的横波，即使传播方向相同，振动方向也_______，这种现象称为“偏振现象”，横波的_______称为“偏振方向”。
16．电子表的液晶显示屏：两块透振方向互相垂直的偏振片当中插进一个液晶盒，液晶各向异性的属性，特别是当偏振光经过液晶时，其振动方向会旋转90°，这种性质叫做液晶的______。利用这种特性控制让光通过或不通过，从而显示数字的形状。
17．摄影中应用偏振光：为了消除反射光的影响，在镜头前安装一片偏振片，让它的透射方向与反射光的偏振方向____，阻挡了反射光进入镜头。
18．（1）肥皂泡在太阳光照射下呈现的彩色是_____现象；露珠在太阳光照射下呈现的彩色是_____现象；通过狭缝看太阳光时呈现的彩色是_____现象；
（2）要使光产生明显的衍射，条件是_____；
（3）当狭缝的宽度很小并保持一定时，分别用红光和紫光照射狭缝，看到的衍射条纹的主要区别是_____；
（4）如图所示，让太阳光或白炽灯光通过偏振片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，这是光的偏振现象，这个实验表明_____。
三、综合题
19．请注意观察、搜集生活中应用光的偏振现象的实例，例如，需要逆光拍水下的景物时，水面的反射光会有很大干扰，怎样才能有效消除这种干扰，拍清水下景物？
20．将一个偏振片放于眼睛的前方，观察通过窗户进入室内的自然光。转动偏振片，你感觉到的明暗有没有明显的变化？
再透过偏振片观察玻璃表面、光滑桌面反射来的自然光，同时转动偏振片。你感觉到的明暗有没有明显的变化？玻璃表面、光滑桌面反射的光是偏振光吗？
透过偏振片观察手机等液晶屏幕上的字，你有什么发现？
21．如图所示，在杨氏双缝干涉实验中，下述情况能否在光屏E上看到干涉条纹？简单说明理由。
(1)在单色自然光源S后加一偏振片P；
(2)在缝、后分别加偏振片、，与透振方向垂直。
22．市场上有一种太阳镜，它的镜片是偏振片。为什么不用普通的带色玻璃而用偏振片？安装镜片时它的透振方向应该沿什么方向？利用偏振眼镜可以做哪些实验，做哪些检测？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】
A．自然光中的单色光不是偏振光，A错误；
BC．只有横波才能发生偏振现象，纵波不能发生偏振现象，因此偏振现象是横波特有的现象，B错误，C正确；
D．光的振动方向与偏振片的透振方向垂直时，光完全不能通过偏振片，D错误。
故选C。
2．D
【详解】
A．图1为检验工件平整度的装置，利用了薄膜干涉的原理，故A正确；
B．泊松亮斑是光线通过小圆板得到的光的衍射图样，故B正确；
C．海市蜃楼和沙漠蜃景都是光的全反射现象，而沙漠蜃景产生的原因是由于沙漠上上层空气的折射率比下层空气折射率大，光发生全反射造成的，故C正确；
D．立体电影是光的偏振，故D错误；
本题选择错误的，故选D。
3．B
【详解】
如果透振方向是竖直的话，则会车时，两车的光不能叠加相消，也就是对方车辆的光仍要照到自己，感到眼花。若前窗玻璃的透振方向和前灯玻璃的透振方向都是斜向右上45°，则对方车辆的光与自己前窗正好成90°，对方的光就通不过你的前窗射到你的眼，不会发生眼花，故选B。
4．B
【详解】
A．β射线是原子核内中子转变为质子后形成的电子流，A错误；
B．全息照相是利用了光的干涉原理，B正确；
C．射线在工业上可以检查金属零件内部缺陷，C错误；
D．摄影机镜头前加一个偏振片，这样做是为了过滤反射光，增加拍摄的清晰度，D错误。
故选B。
5．D
【详解】
①“闻其声而不见其人”，听到声音，却看不见人，这是声音的衍射；②雨后路面上的油膜形成的彩色条纹是由光的干涉形成的；③当正在鸣笛的火车向着我们急驶而来时，我们听到汽笛声的音调变高．音调变高就是频率变高，因此这是多普勒效应现象；④观众用偏振眼镜观看，每只眼睛只看到相应的偏振光图象，即左眼只能看到左机映出的画面，右眼只能看到右机映出的画面，这样就会像直接观看那样产生立体感觉．这就是立体电影的原理．综上各结论可知选D．
6．C
【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；
而偏振片对入射光具有遮蔽和透过的功能，可使纵向光或横向光一种透过，一种遮蔽，旋转偏振片P，PQ放置的方向不同，通过P的光线有一部分不能通过Q，所以通过Q的光线在B点强度会发生变化。
选项C正确，ABD错误。
故选C。
7．D
【详解】
A．白光通过三棱镜后形成彩色光带，因各色光的折射率不同，出现偏折程度不同，是光的折射现象，A错误；
B．白光照射不透明的小圆盘，在圆盘阴影中心出现一个亮斑是光的衍射现象造成的，B错误；
C．阳光下肥皂膜呈现出彩色条纹是光在前后膜的反射光叠加产生的干涉形成的，C错误；
D．3D电影在放映时，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，D正确。
故选D。
8．C
【详解】
A．液晶显示器是利用光的偏振制成，故A正确；
B．根据光在水中的折射原理，在水面上看到水下的任何东西都是光折射出来虚像，而真实的物体会在看到的虚像更深的地方，故B正确；
C．看到整个月亮是暗红的，是因为太阳光中的红光经地球大气层折射到月球，故C错误；
D．条纹间距与波长成正比，所以相邻红光干涉条纹间距大于相邻紫光干涉条纹间距，故D正确；
故选C。
9．C
【详解】
A．树叶之间有彩色光环是光的衍射现象，故A错误；
B．镀膜的厚度是蓝光波长的四分之一时，膜的前、后面反射的蓝光干涉抵消，看到的现象就是无蓝光反射，所有蓝光均穿过了镜片，此为增透膜，而防蓝光眼镜是为了阻隔部分蓝光，故B错误；
C．摄影师在镜头前装偏振片可以利用光的偏振来减弱部分光的影响，从而拍摄到自己想拍摄的内容，故C正确；
D．医学上用激光做“光刀”切除肿瘤是利用了激光能量大这个特点，故D错误。
故选C。
10．D
【详解】
A．薄膜干涉是等厚干涉，即明条纹处空气膜的厚度相同，从弯曲的条纹可知，处检查平面左边处的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相同，知处凹陷，而处检查平面右边处的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相同，知处凸起，故A正确；
B．泊松亮斑是光线通过小圆板得到的光的衍射图样，故B正确；
C．沙漠蜃景是光的全反射现象，而光导纤维是光的全反射现象，它们的原理相同，故C正确；
D．立体电影是光的偏振，与照相机镜头表面涂上增透膜是光的干涉现象，它们的原理不相同，故D错误。
本题选择错误的，故选D。
11．D
【详解】
A．“坐井观天，所见甚小”隐含了光沿直线传播原理，故A错误；
B．平静湖面上的“倒影”，是因为光发生了反射，故B错误；
C．透过窗玻璃看到窗外的树，是光的折射现象，故C错误；
D．透过用两支铅笔夹成的狭缝看日光灯，看到彩色条纹，是因为光发生了衍射，故D正确。
故选D。
12．ACE
【详解】
在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由紫光改为红光，即波长变长，根据条纹间距公式：△x=λ，知红光的条纹间距比较大，故A正确；夜间观看到天边星座的位置比实际位置偏高，这是光的全反射现象，故B错误；光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，减弱反射光的强度，增加透射光的强度，故C正确；拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以减弱玻璃的反射光的强度，使照片清晰，故D错误；气泡看起来特别明亮，是因为光从水射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故．故E正确．故选ACE.
13．BD
【详解】
任何波都能产生多普勒效应，选项A错误；电子表的液晶显示利用了光的偏振现象，选项B正确；光通过小孔发生衍射时，随着小孔直径的减小，衍射现象更加明显，则屏幕上中央亮条纹的直径会增大，选项C错误；光在肥皂液薄膜上产生干涉条纹是由于光在薄膜两个表面反射波叠加的结果，选项D正确；故选BD.
14．BC
【详解】
A．根据折射率和光的传播速度之间的关系
可知，折射率越大，传播速度越小，从题图甲中可以看出，b光线在水珠中偏折程度大，即b的折射率大于a的折射率，则a在水珠中的传播速度大于b在水珠中的传播速度，故A错误；
B．当入射角i逐渐增大时，折射角逐渐增大，但折射角始终小于临界角，根据几何知识可知，光在玻璃砖内的入射角不可能大于临界角，不论入射角i如何增大，玻璃砖中的光线不会发生全反射，故肯定有光线从bb′面射出，故B正确；
C．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，故C正确；
D．由于不知道被检测工件表面的放置方向，故不能判断此处是凸起还是凹陷的，故D错误。
故选BC。
15． 可能不同 振动方向
16．旋光性
【详解】
特别是当偏振光经过液晶时，其振动方向会旋转90°，这种性质叫做液晶的旋光性。
17．垂直
【详解】
摄影中应用偏振光：为了消除反射光的影响，在镜头前安装一片偏振片，让它的透射方向与反射光的偏振方向垂直，阻挡了反射光进入镜头。
18． 干涉 光的色散 光的衍射 障碍物或孔的尺寸跟波长相差不多或比波长更小时，可产生明显的衍射现象 红光的中央亮纹宽，红光的中央两侧的亮纹离中央亮纹远 光是一种横波
【详解】
(1)肥皂膜表面可看到彩色条纹，是因为肥皂膜的前后两面反射回来的两列光发生干涉时形成的彩色条纹；而露珠在阳光下呈现的彩色，是光的色散现象；对于通过狭缝观察太阳也会看到彩色条纹，是因为当缝的宽度小于波的波长时，能发生明显的衍射现象
(2)光波发生明显的衍射现象的条件是为当孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相比差不多或比波长更小；
(3)根据干涉条纹公式
可知，波长越长的，中间条纹较宽，且条纹间距也越大；也可知，当发生光的衍射时，则波长越长的，衍射条纹越宽，因此红光的中央亮纹宽，红光的中央两侧的亮纹离中央亮纹远；
(4)纵波振子是沿传播方向震动的，所以它可以通过那个纸板上的眼，也就不能偏振了。而横波振子是沿与传播方向垂直的方向震动的，而且振子的平衡位置不变，当波传到纸板处，这里的振子无法震动，部分波就无法传过去了，即发生了“偏振”现象。
19．当偏振片的透振方向与反射的偏振光的透振方向平行时，允许偏振光通过偏振片；当它们相互垂直时，偏振光不能通过偏振片。所以在逆光拍水下的景物时，要想排除掉水面的发射光的影响，可以再镜头前加一个偏振片，以减弱反射光的干扰。
20．当偏振片P与偏振片Q垂直时，光屏没有亮度，转动偏振片，则光屏上光的亮度从亮到暗，再由暗到亮。
自然光在玻璃表面、光滑桌面反射时，根据反射与折射的特点可知，反射光和折射光都是偏振光，转动偏振片，会感觉到从明到暗，然后从暗到明发生明显的变化。
透过偏振片观察手机等液晶屏幕上的字，你可以发现随着偏光片的转动，出现画面明-暗-明-暗-...这样的变化。因为从手机屏幕出来的光是偏振光了，如果拿一偏振片遮在前面，随着偏光片的转动，偏振方向与手机外层偏光片的偏振方向一致时，光可以透过，转动成正交（垂直）时，光被挡住，出现画面变暗。
21．(1)能；(2)不能
【详解】
(1)到达、的光是从同一偏振光分解出来的，它们满足干涉条件，能看到干涉条纹；
(2)从、射出的光的振动方向相互垂直，不满足干涉条件，故光屏E被均匀照亮，无干涉条纹。
22．普通的带色玻璃和偏振片两者的目的都是减少通光量，但普通带色玻璃改变了物体的颜色，而偏振片却没有，并且看景物的色彩柔和浓重。
安装镜片时，两镜片的透振方向应相互垂直。
利用偏振眼镜可以检验镜面反射光的偏振现象，可检测反射光和折射光的偏振方向。