第一节 光的干涉
建议用时
实际用时
满分
实际得分
90分钟
100分
一、选择题（本题包括10小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分，共40分）
1.以下光源可作为相干光源的是（ ）?
A.两个相同亮度的烛焰?
B.两个相同规格的灯泡?
C.双丝灯泡?
D.出自同一个光源的两束光
2.从两只手电筒射出的光照射到同一点时看不到干涉条纹，这是因为（ ）?
A.手电筒射出的光不是单色光?
B.周围环境的漫反射光太强?
C.干涉图样太细小看不清楚?
D.两个光源是非相干光源
3.在双缝干涉实验中，双缝到光屏上点的距离之差Δ=0.6 μm;若分别用频率为=5.0×1014 Hz和=7.5×1014 Hz的单色光垂直照射双缝，则点出现明、暗条纹的情况是( )?
A.用频率为的单色光照射时，出现明条纹?
B.用频率为的单色光照射时，出现明条纹?
C.用频率为的单色光照射时，出现暗条纹?
D.用频率为的单色光照射时，出现暗条纹?
4.如图1所示，在用单色光做双缝干涉实验时，若单缝从双缝、的中央对称轴位置处稍微向上移动，则（ ）?
图1
A.不再产生干涉条纹?
B.仍可产生干涉条纹，且中央亮纹的位置不变
C.仍可产生干涉条纹，中央亮纹的位置略向上移?
D.仍可产生干涉条纹，中央亮纹的位置略向下移
5.如图2所示，用频率为的单色光垂直照射双缝， 在光屏上点出现第三条暗条纹，已知光速为，则点到双缝的距离之差应为（ ）?
图2
A. B.
C. D.
6.由两个不同光源发出的两束白光落在同一点上，不会产生干涉现象，这是因为（ ）?
A.两个光源发出的光频率不同?
B.两个光源发出的光强度不同?
C.两个光源的光速不同?
D.这两个光源是彼此独立的，不是相干光源
7.在单色光的双缝干涉实验中（ ）?
A.两束光波峰和波谷重叠处出现亮条纹，半个周期后变为暗条纹?
B.两束光波谷和波谷重叠处出现暗条纹，半个周期后变为亮条纹?
C.从两个狭缝到达屏上的路程差是光波长的整数倍处，出现亮条纹?
D.从两个狭缝到达屏上的路程差是光波长的奇数倍时，出现暗条纹
8.如图3所示是双缝干涉实验装置，使用波长为600 nm的橙色光源照射单缝，在光屏中央，处观察到亮条纹（，在位于点上方的点出现第一条亮纹中心（即到的路程差为一个波长）.现换用波长为400 nm的紫光源照射单缝，则（ ）?
图3
A.和仍为亮点?
B.为亮点，为暗点?
C.为暗点，为亮点?
D.均为暗点?
9.某同学自己动手利用图4所示器材观察光的干涉现象，其中为单缝屏，为双缝屏，为光屏，当他让一束阳光照射时，屏上并没有出现干涉条纹，他移走后，上出现一窄亮斑，分析实验失败的原因，最大的可能是?（ ）??
图4
A.单缝太窄?
B.单缝太宽?
C.到和的距离不等?
D.阳光不能作光源?
10.在杨氏干涉实验中，从两个狭缝到达像屏上某点的光走过的路程相等，该点即为中央亮条纹的位置（即=0对应的那条亮条纹），双缝屏上有上下两狭缝，设想在双缝屏后用一块极薄的透明玻璃片遮盖下方的缝，则屏上中央亮条纹的位置将（ ）?
A.向上移动?
B.向下移动?
C.不动?
D.可能向上移动，也可能向下移动
二、填空题（本题共2小题，每小题6分，共12分.请将正确的答案填到横线上）
11.双缝干涉中，如果入射的是单色光，出现的干涉条纹，当屏上某点到双缝的路程差恰为 时，在该处将出现亮条纹.当屏上某点到双缝的路程差恰为 时，在该处将出现暗条纹.
12.在杨氏双缝干涉实验中，由双缝发出的光在屏上某点叠加，若光波波长为600 nm，屏上点到的距离分别为3.2×10-3 mm和1.1×10-3 mm,则点将出现 条纹.?
三、计算题（本题共4小题，共48分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13.（12分）两列光干涉时，光屏上的亮条纹和暗条纹到两个光源的距离与波长有什么关系？声的干涉也遵从类似的规律.设想在空旷的地方相隔一定位置有两个振动完全一样的声源，发出的声波波长是0.6 m，观察者A离两声源的距离分别是4.5 m和5.4 m，观察者B离两声源的距离分别是4.3 m和5.5 m.这两个观察者听到声音的大小有什么区别？
?
??
14.（12分）用单色光做双缝干涉实验，已知屏上一点到双缝的路程差=1.5×10-6 m，当单色光波长=0.5×10-6 m，点将形成亮纹还是暗纹？若单色光波长=0.6×10-6 m时，此时在中央亮纹和点之间有几条暗纹？?
15.（12分）如图5所示，在双缝干涉中，若用m的光照射，屏上为中央亮纹，屏上为第二级亮纹所在处.若换用=4.0×10-7 m的光照射时，屏上处是什么情况？屏上处又是什么情况？
?
图5
?
?
?
?
16.（12分）在双缝干涉的实验中，入射光的频率为 Hz,从双缝射出的两束光到达屏上某点的路程差为15 000 ，该点将出现什么样的条纹？（1=10-10 m）
?
第一节 光的干涉 答题纸
得分：
一、选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
二、填空题
11． 12.
三、计算题
13
14.
15
16.
第一节 光的干涉 参考答案
一、选择题
1.D 2.D?
3.AD 解析：根据可得两种单色光的波长分别为 m=0.6 μm?
m0.4 μm?
跟题给条件??=0.6 μm比较可知??=,??,故用频率为的光照射双缝时，点出现明条纹；用频率为的光照射双缝时，点出现暗条纹，该题的正确选项是A、D.?
5.B 解析：本实验中单缝的作用是形成频率一定的线光源，双缝的作用是形成相干光源，稍微移动后，没有改变传到双缝的光的频率，由射出的仍是相干光，由双缝发出的光到达屏上点的光程差仍为零，故中央亮纹不变.?
6.D 解析：由题中条件可知，,又因为，则可得D正确.?
课后巩固—求提高
1.D 解析：本题考查相干光的条件，题中两光源发出的光都是白光，频率不确定没法比较，选项A错误.光的强度对光是否产生干涉没有影响，所以B错误.光速在真空中是确定的，但它对光的干涉也没影响，选项C错误.题中是两个独立光源，两者产生的不是相干光，选项D正确.?
2.C?
3.B 解析：从单缝射出的光波被两缝分成的两束光为相干光，由题意，屏中央点到距离相等，即由分别射出的光到点的路程差为零，因此是亮纹中心.因而，无论入射光是什么颜色的光，波长多大，点都是中央亮纹的中心，而点到的路程差刚好是橙色光的一个波长，即
=600 nm?
当换用波长为400 nm的紫光时，|=600 m= nm,所以点成为暗纹中心.
4.B 解析：双缝干涉中单缝的作用是获得线光源，而线光源可以看做是由许多个点光源沿一条线排列组成的，这里观察不到光的干涉现象是由于不满足相干条件，单缝太宽.?
5.B 解析：双缝到屏上中央亮条纹点的距离相等，当下方的狭缝后用一块极薄的玻璃片遮盖住后，由于波在玻璃中传播的波长变小，因此下缝到点的距离内的波长个数变多，所以屏上对应的到双缝波长个数相等的点下移，即屏上中央亮条纹的位置将向下移动，故本题选B选项.?
二、填空题
5.明暗相间 波长的整数倍 半波长的奇数倍?
6.暗
三、计算题
11.见解析 解析：光屏上的亮条纹到两个光源的距离之差为半个波长的偶数倍，光屏上的暗条纹到两个光源的距离之差为半个波长的奇数倍.
观察者距两声源的光程差
m=0.9 m，
，为半波长的奇数倍，声音在处减弱；观察者距两声源的光程差
=（5.5-4.3） m=1.2 m，
4，为半波长的偶数倍，声音在处加强，所以听到的声音比听到的大.
4.解析：由双缝干涉出现明、暗条纹的条件，即?
当时，出现明条纹 =0，±1，±2，…?
当 时，出现暗条纹 0，±1，±2，…
由题意可知，当0.5×10-6 m时， ，解得3，故点为明条纹，且中央亮纹和点之间有两条亮纹.?
当0.6×10-6 m时， ，解得=2，故点为暗条纹，且中央亮纹和点之间有2条暗条纹.?
7.见解析 解析：无论用何种光做实验，屏上点到双缝的距离之差都是0，所以处仍为亮纹.?
设屏上点到双缝的距离差为??，有??，因用= 5.0×10-7 m的光照射时，处为第二级亮纹，但对的入射光来说：?
??1×10-6 m= =×4.0×10-7 m,有=2.5，即??1为的奇数倍，所以处为暗纹，则：
??，解得=2，而0时为第一级暗条纹，因2，所以处为第三级暗纹.?
8.见解析 解析：因为=0.6×10-6 m=6×10-7 m6 000
又因为=15 000 ，所以=5.?
由干涉现象规律可知：该点将出现第三级暗条纹.
第一节 光的干涉
建议用时
实际用时
满分
实际得分
90分钟
100分
一、选择题（本题包括10小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分，共40分）
1.在做双缝干涉实验时，若屏上某处发现亮条纹，则双缝和到屏上该处的距离之差可能为?（ ）??
A.光波半波长的奇数倍B.光波半波长的偶数倍C.光波波长的奇数倍?D.光波波长的偶数倍?
2.分别以红光和紫光先后用同一装置进行双缝干涉实验，在屏上得到相邻亮纹间的距离分别为Δ和Δ，则（ ）?
A.Δ＜Δ?
B.Δ＞Δ?
C.若双缝间距减小，而其他条件保持不变，则Δ增大?
D.若双缝间距减小，而其他条件保持不变，则Δ不变
3.一束平行光照射在双缝上，在缝后屏上得到干涉条纹，下列判断正确的是（ ）?
A.改变双缝到屏的距离，条纹间距不变?
B.双缝间距减小，条纹间距也减小?
C.入射光波长变短，光强不变，条纹间距不变?
D.入射光频率变化时条纹间距跟着变化
4.在双缝干涉实验中，双缝的作用是（ ）?
A.遮住过于强烈的光?
B.形成两个振动情况相同的光源?
C.使白光变成单色光?
D.使光发生折射?
5.图1为双缝干涉实验中产生的条纹图样，甲图为绿光进行实验的图样，为中央亮条纹.乙为换用另一种单色光进行实验的图样，为中央亮条纹，则以下说法正确的是（ ）?
图1
A.乙图可能是用红光实验产生的条纹，表明红光波长较长
B.乙图可能是用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较长?
C.乙图可能是用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较短?
D.乙图可能是用红光实验产生的条纹，表明红光波长较短?
6.（上海模拟）如图2所示为一演示薄膜干涉及现象的实验装置，是有肥皂膜的铁丝圈，是一点燃的酒精灯，往火焰上撒些盐后，在肥皂膜上观察到干涉图样应是图3中的（ ）
图2
图3
7.双缝干涉实验中观察到红光的干涉图样是（ ）
A.一系列明暗相间的同心圆?
B.一些杂乱无章的点?
C.平行、等间距的明暗相间条纹?
D.条纹中间宽，两边窄
8.用包括红光、绿光、紫光三种色光的复合光做光的干涉实验，所产生的干涉条纹中，离中央亮纹最近的干涉条纹是（ ）?
A.紫色条纹
B.绿色条纹?
C.红色条纹
D.都一样近
9.如图4甲所示为双缝干涉实验的装置示意图，图8乙中(a)图是用绿光进行实验时，屏上观察到的条纹情况，为中央亮条纹，(b)图为换用另一颜色的单色光实验时观察到的条纹情况，为中央亮条纹.则以下说法正确的是?（ ）??
A. (b)图可能是用红光实验产生的条纹，表明红光波长较长?
B. (b)图可能是用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较长?
C. (b)图可能是用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较短?
D. (b)图可能是用红光实验产生的条纹，表明红光波长较短?
图4
10.在双缝干涉实验中，设单缝宽度为，双缝距离为，双缝与屏距离为，当采取下列四组数据中的哪一组时，可在光屏上观察到清晰可辨的干涉条纹( )?
A.=1 cm，=0.1 mm，=1 m?
B=1 mm，=0.1 mm，=10 cm?
C.=1 mm，=10 cm，=1 m
D.=1 mm，=0.1 mm，=1 m
二、填空题（本题共2小题，每小题6分，共12分.请将正确的答案填到横线上）
11.现有毛玻璃屏、双缝、白光、单缝和透红光的滤片等元件，要把它们放在图5所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长.?
图5?
(1)本实验的步骤有：?
①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；?
②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；?
③用米尺测量双缝到屏的距离；?
④用测量头（其读数方法同螺旋测微器）测量数条亮纹间的距离.在操作步骤②时还应注意 .?
(2)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图6甲所示，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图7乙中手轮上的示数为 mm,求得相邻亮纹的间距Δ= mm.?
甲 乙?
图6?
(3)已知双缝间距为2.0×10-4 m，测得双缝到屏的距离为0.700 m,由计算式= ，求得所测红光波长为 m.
12.在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上（如图7），并选用缝间距=0.2 mm的双缝屏.从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离=700 mm.然后，接通电源使光源正常工作.?
图7
图8
图9
(1)已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度.某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第1次映入眼帘的干涉条纹如图8（a）所示，图8（a）中的数字是该同学给各暗纹做的编号，此时图8（b）中游标尺上的读数为=1.16 mm；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图9（a）所示，此时图9（b）中游标尺上的读数为
mm.?
(2)利用上述测量结果，经计算可得两个相邻明纹（或暗纹）间的距离Δ= mm；这种色光的波长= nm.?
三、计算题（本题共4小题，共48分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13.(12分)在双缝干涉实验中，测得光波是波长为 m的红光，在屏幕上相邻两条明纹的间距与另一单色光（用相同装置）在屏幕上相邻两条明纹间距之比为3∶2，则另一单色光的波长为多少？
??????
14.(12分)为什么白光双缝干涉图样的中央亮条纹是白色的？其他各级亮条纹中，为什么红色总在最外侧？
15.(12分)在用双缝干涉测光的波长的实验中，所用双缝间距=2 mm，双缝到屏的间距=86.4 cm，手轮的初始读数为=2.12 mm，转动手轮，分划板中心刻线移动到第13条线时手轮读数=5.54 mm，求通过滤光片后光的波长.
16.(12分)用氦氖激光器进行双缝干涉实验，已知使用的双缝间距离=0.1 mm，双缝到屏的距离=6.0 m，测得屏上干涉条纹中亮纹的间距是3.8 cm，氦氖激光器发出的红光的波长是多少？假如把整个装置放入折射率是的水中，这时屏上的条纹间距是多少？
?
第一节 光的干涉 答题纸
得分：
一、选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
二、填空题
11．（1） （2） （3）
12. （1） （2）
三、计算题
13
14.
15
16.
第一节 光的干涉 参考答案
一、选择题
1.BCD?
2.BC 解析：由??，??＞??，B正确.当双缝间距减小，其他条件不变时，条纹间距??应增大，故C项正确.?
3.D
4.B?
5.A?解析：因为条纹间距与波长成正比，题图乙中条纹间距大于题图甲，故乙图中照射光的波长长，可能为红光，故Ａ正确.
6.D 解析：肥皂膜在重力作用下，形成一个上薄下厚的薄膜，入射光在薄膜的前后两个表面反射后，互相干涉，形成水平方向的干涉条纹，选项D正确.
7.C?
8.A 解析：本题考查干涉条纹与入射光波长之间的关系，由相邻两亮条纹间的间距可知：条纹间的间距与波长成正比，故A正确.?
9.A?
10.D 解析：根据可以得知，当较小、较大时，干涉条纹间距离明显，由此可以排除C、B.由于干涉光束是同频率的，故要小，才能得到同频率光，排除A，故选D.?
二、填空题
11.（1）使单缝和双缝间距为510 cm使单缝与双缝相互平行 （2）13.870 2.310 (3)?? 6.6×10-7?
解析：（1）应注意调节单缝与双缝间距，并使单缝与双缝平行以便能形成相干光源，发生干涉现象.?
（2）螺旋测微器的读法是将固定刻度上的毫米数加上可变刻度上的读数，题图乙上的读数为13.5 mm+37.0×0.01 mm13.870 mm,图甲上的读数为(2.0+32.0×0.01) mm2.320 mm,??= mm2.310 mm.?
（3）??=，所以×2.310×10-3 m=6.6×10-7 m.?
12.(1)15.02 (2)2.31 660 解析：(1)＝15.02 mm?
(2)?? mm＝2.31 mm
，则 m=6.6×10-7 m=660 nm
三、计算题
13.5×10-7 解析：因为??，?
所以??=7.5×10-7× m，??
又因为，
即，?
所以=5×10-7 m?
则另一单色光的波长为5×10-7 m.
14.见解析 解析：如图10所示,自双缝透射的光到达点的距离总相等，则各种颜色的光在点都被加强，故点作为中央亮条纹是白色的.自双缝透射的光到达点，其路程差为某一色光的波长的整数倍时，点就为这种色光的颜色，由于红光的波长最长，而条纹间距，故红条纹间距最大，红色在最外侧.?
图10
15. m 解析:相邻亮条纹间的距离为:
= mm0.285 mm
根据得
光波的波长为:
m≈m.
16. m? m?解析：由条纹间距?、双缝间距、双缝到屏的距离及波长的关系,可测光波的波长,同理知道水的折射率,可知该波在水中的波长,然后由?、的关系，可计算条纹间距.?
由可以得出红光的波长为?
m≈6.3× m激光器发出的红光的波长是6.3× m.
如果整个装置放入水中,激光器发出的红光在水中的波长为 m≈4.7× m
这时屏上条纹的间距是?
? m≈2.8×10-2 m.
?
第三节 光的偏振
建议用时
实际用时
满分
实际得分
90分钟
100分
一、选择题（本题包括10小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分，共50分）
1.关于自然光和偏振光以下说法正确的是（ ）
A.自然光包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，但是沿各个方向振动的光波的强度可以不相同?
B.偏振光是在垂直于传播方向上，只沿着某一特定方向振动的光?
C.自然光透过一个偏振片后就成为偏振光，偏振光经过一个偏振片后又还原为自然光?
D.太阳、电灯等普通光源发出的光都是自然光?
2.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片感光?
知识点二 光的偏振现象?
3.下列哪些波能发生偏振现象（ ）?
A.声波 B.电磁波?
C.横波 D.纵波?
4.如图1所示，是一偏振片，的透振方向（用带有箭头的实线表示）为竖直方向.下列四种入射光束中，哪几种照射时能在的另一侧观察到透射光（ ）?
图1
?A.太阳光?
B.沿竖直方向振动的光?
C.沿水平方向振动的光?
D.沿与竖直方向成45°角振动的光?
5.在杨氏双缝干涉实验装置的双缝后面各放置一个偏振片，若两个偏振片的透振方向相互垂直，则( )?
A.光屏上仍有干涉条纹，但亮条纹的亮度减小?
B.光屏上仍有干涉条纹，但亮条纹的亮度增大?
C.干涉条纹消失，但仍有光照到光屏上?
D.干涉条纹消失，光屏上一片黑暗?
6.光的偏振现象说明光是横波，下列现象中不能反映光的偏振特性的是（ ）?
A.一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，透射光的强度发生变化
B.一束自然光入射到两种介质的分界面上，当反射光线与折射光线之间的夹角恰好是90°时，反射光是偏振光?
C.日落时分，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景像更清晰?
D.通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹
7.下面说法正确的是（ ）??
A.自然光就是白光?
B.自然光一定是复色光?
C.单色光不是自然光?
D.自然光可以是单色光，也可以是复色光
8.如图2所示，让太阳光或白炽灯光通过偏振片和，以光的传播方向为轴旋转偏振片或，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（ ）??
图2
A.光是电磁波 B.光是一种横波?
C.光是一种纵波 D.光是概率波
9.在垂直于太阳光的传播方向前后放置两个偏振片和，在的后边放上光屏，以下说法正确的是( )?
A.不动，旋转偏振片，屏上光的亮度不变?
B.不动，旋转偏振片，屏上光的亮度时强时
C.不动，旋转偏振片,屏上光的亮度不变?
D.不动，旋转偏振片,屏上光的亮度时强时弱
10.纵波不可能产生的现象是（ ）??
A.干涉现象 B.偏振现象?
C.反射现象 D.衍射现象?
二、填空题（本题共2小题，每小题8分，共16分.请将正确的答案填到横线上）
11.在纵波中，各点的振动方向总与波的传播方向 ；在横波中，各点的振动方向总与波的传播方向 .不同的横波，振动方向 .
12.在拍摄玻璃橱窗里陈列物的照片时，为了消除玻璃表面反射光的干扰，在照相机的镜头前装一 ，让它的偏振方向与反射光的偏振方向 ，就可以减弱反射光使景像清晰.
三、计算题（本题共3小题，共34分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13.（11分）通过一块偏振片去观察电灯、蜡烛、月亮、反光的黑板，当以入射光线为轴转动偏振片时，看到的现象有何不同？
?
?
????
14.（11分）为什么所有的汽车挡风玻璃和大灯都装上透振方向与水平面成45°的偏振片时，夜间出车时会防止眩晕？?
?
?
15.（12分）如图3所示杨氏双缝实验中，下述情况能否看到干涉条纹？简单说明理由.?
(1)在单色自然光源后加一偏振片.?
(2)在(1)情况下，再加、，与透光方向垂直.????????
图3
?
第三节 光的偏振 答题纸
得分：
一、选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
二、填空题
11． 12.
三、计算题
13
14.
15
第三节 光的偏振 参考答案
一、选择题
1.BD?
2.D 解析：振动沿各个方向均匀分布的光就是自然光，振动沿着特定方向的光是偏振光，但自然光和偏振光都能发生干涉、衍射，所以A错.光的偏振现象并不罕见，除了从光源直接发出的光外，我们通常看到的绝大部分光，都是偏振光，所以B错.光的颜色由光的频率决定，与光的振动方向无关，所以C错.自然光和偏振光都具有能量，都能使感光底片感光.?
3.BC 解析：声波为机械波且为纵波，纵波不发生偏振，电磁波为横波，能发生偏振.?
4.ABD 解析：偏振片具有滤光功能，振动方向完全垂直于偏振方向的光不能透过偏振片，因为偏振方向竖直，所以沿水平方向振动的光不能透过此偏振片.即A、B、D正确.?
5.C 解析：双缝后面各放置一个偏振片后，透过双缝的光为偏振光，当偏振片的透振方向相互垂直时，两偏振光的振动方向相互垂直，不再是相干光，在屏上不发生干涉.?
6.D 解析：由光的偏振知识可知A、B、C正确.通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，是光的衍射现象，D错误.?
7.D?
8.B 解析：此题考查证明光的特性——偏振实验.太阳光或白炽灯光是自然光，当通过偏振片P后变为偏振光，旋转P或Q时，通过P的偏振光的振动方向和Q的偏振方向不平行时，光屏上透射光的强度就会发生变化，该实验说明光是一种横波.
9.BD 解析：P是起偏器，它的作用是把太阳光（自然光）转为偏振光，该偏振光的振动方向与P的透振方向一致，所以当Q与P的透振方向平行时，通过Q的光强最大；当Q与P的透振方向垂直时，通过Q的光强最小，即无论旋转P或Q，屏上的光强都是时强时弱的.?
10.B
二、填空题
11.在同一直线上 垂直 可能不同?
12.偏振片 垂直?
三、计算题
13.见解析 解析：看月亮和黑板时会感到亮度随偏振片的旋转而变化.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（肉眼对此不能感觉），但光的强度没有改变，亮度不变.月亮和黑板反射的光已经是偏振光，它们通过偏振片透射过来的光线的强弱会随偏振片的旋转发生周期性的变化.?
14.见解析 解析：汽车照明大灯的灯丝发出的自然光，经大灯上的偏振片后，透射出的是振动方向与水平面成45°角的偏振光，当对面来车时，对面车挡风玻璃上偏振片的方向恰好与射到它上面的光的透振方向垂直，所以对面的司机不会因眼睛受到强光照射而眩晕，同理自己也不会因对方车照射而眩晕，这样提高了交通安全程度.?
15.见解析 解析：（1）到达的光是从同一偏振光分解出来的，它们满足相干条件，能看到干涉条纹，且由于偏振片很薄，对光程差的影响可忽略，干涉条纹的位置与间距和没有时基本一致，只是强度由于偏振片而减弱.?
(2)由于从射出的光方向相互垂直，不满足干涉条件，故光屏被均匀照亮，但无干涉现象.?
第二节 光的衍射
建议用时
实际用时
满分
实际得分
90分钟
100分
一、选择题（本题包括13小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分，共78分）
1.如图1所示，是一偏振片，的透振方向（用带有箭头的实线表示）为竖直方向.下列四种入射光束中，哪几种照射时能在的另一侧观察到透射光（ ）??
图1
A.太阳光?
B.沿竖直方向振动的光?
C.沿水平方向振动的光?
D.沿与竖直方向成45°角振动的光?
2.两个偏振片紧靠在一起.将它们放在一盏灯的前面以致没有光通过.如果将其中的一个偏振片旋转180°，在旋转过程中，将会产生下述的哪一种现象?（ ）
A.透过偏振片的光强先增强，然后又减弱到零
B.透过的光强先增强，然后减弱到非零的最小值
C.透过的光强在整个过程中都增强?
D.透过的光强先增强，再减弱，然后又增强
3.在单缝衍射实验中，下列说法中正确的是（ ）
A.将入射光由黄光换成绿光，衍射条纹间距变 窄?
B.使单缝宽度变小，衍射条纹间距变窄?
C.换用波长较长的光照射，衍射条纹间距变宽
D.增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距变宽?
4.光的偏振现象说明光是横波,下列现象中不能反映光的偏振特征的是（ ）?
A.一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为 轴旋转其中一个偏振片，透射光的强度发生变化
B.一束自然光入射到两种介质的分界面上，当 反射光线与折射光线之间的夹角恰好是90°时，反射光是偏振光?
C.日落时分，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景像更清晰?
D.通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩 色条纹?
5.由下列哪些现象可以说明光是横波（ ）
A.光的干涉和衍射现象 B.光的色散现象?
C.光的全反射现象 D.光的偏振现象?
6.下列说法中正确的是（ ）?
A.光的干涉和衍射现象说明光具有波动性?
B.光的频率越大，波长越长?
C.光的波长越长，光子的能量越大?
D.光在真空中的传播速度为3.00×108 m/s?
7.让太阳光垂直照射到一块遮光板上，板上有一个自由收缩的三角形孔，当此三角形孔缓慢地变小直到闭合时，在孔后的屏上先后出现（ ）?
A.由大到小的三角形光斑，直至光斑消失?
B.由大到小的三角形亮斑，明暗相间的彩色条斑，直至条纹消失?
C.由大到小的三角形光斑，明暗相间的黑白条纹直至黑白条纹消失?
D.由大到小的三角形光斑，小圆形光纹，明暗相间的彩色条纹，直至条纹消失
8.关于衍射，下列说法中正确的是（ ）?
A.衍射现象中条纹的出现是光叠加后产生的结果?
B.双缝干涉中也存在着光的衍射现象?
C.一切波都很容易发生明显的衍射现象?
D.影的存在是一个与衍射现象相矛盾的客观事实?
9.对衍射现象的下述定性分析，不正确的是（ ）
A.光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物发生了弯曲传播现象?
B.衍射图样是光波互相叠加的结果?
C.光的衍射现象为光的波动说提供了有力的证据?
D.光的衍射现象完全否定了光的直线传播结论
10.用单色光做双缝干涉实验和单缝衍射实验，比较屏上的条纹，下列说法中正确的是（ ）
A.双缝干涉条纹是等间距的明暗相间的条纹?
B.单缝衍射条纹是中央宽、两边窄的明暗相间的条纹?
C.双缝干涉条纹是中央宽、两边窄的明暗相间的条纹?
D.单缝衍射条纹是等间距的明暗相间的条纹?
11.观察单缝衍射现象时，把缝宽由0.2 mm逐渐增大到0.8 mm，看到的现象是（ ）??
A.衍射条纹的间距逐渐变小，衍射现象逐渐不明显
B.衍射条纹的间距逐渐变大，衍射现象越来越明显
C.衍射条纹的间距不变，只是亮度增强
D.以上现象都不会发生
12.在白炽灯的照射下能从两块捏紧的玻璃板的表面看到彩色条纹，通过游标卡尺的狭缝观察发光的白炽灯也会看到彩色条纹.这两种现象（ ）
A.都是光的衍射现象?
B.前者是光的色散，后者是光的衍射?
C.前者是光的干涉现象，后者是光的衍射现象?
D.都是光的波动性的表现?
13.如图2所示，是单色光通过窄缝后形成明暗相间的两种条纹图样，下列判断正确的是（ ）?
?
图2
A.甲为单缝衍射的图样
B.乙为双缝干涉的图样?
C.甲为双缝干涉的图样
D.乙为单缝衍射的图样
二、填空题（本题共2小题，第14小题14分，第15小题8分，共22分.请将正确的答案填到横线上）
14.在图3中，A、B两幅图是由单色光分别入射到圆孔而形成的图象，其中图A是光的 （填“干涉”或“衍射”）图象.由此可以判断出图A所对应的圆孔的孔径? ?（填“大于”或“小于”）图B所对应的圆孔的孔径.??
图3
15.某同学以线状白炽灯为光源，利用游标卡尺两脚间形成的狭缝观察光的衍射现象后，总结出以下几点：a.若狭缝与灯丝平行，衍射条纹与狭缝平行；b.若狭缝与灯丝垂直，衍射条纹与狭缝垂直；c.衍射条纹的疏密程度与狭缝宽度有关；d.衍射条纹的间距与光的波长有关.你认为正确的是 .??
第二节 光的衍射 答题纸
得分：
一、选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
题号
8
9
10
11
12
13
答案
二、填空题
14． 15.
第二节 光的衍射 参考答案
一、选择题
1.ABD 解析：太阳光是自然光，沿各个方向振动的光都有，所以在偏振片另一侧可看到透射光；沿竖直方向振动的光，与的透振方向相同，能透过偏振片；沿与竖直方向成45°角振动的光，有部分能透过偏振片，故A、B、D正确.
2.A 解析：起偏器和检偏器的透振方向垂直时，没有光通过；透振方向平行时，光强度达到最大.当其中一个偏振片转动180°的过程中，两偏振片的透振方向由垂直到平行再到垂直，所以通过的光先增强，又减小到零.
3.ACD 解析：当单缝宽度一定时，波长越长，衍射现象越明显，即光偏离直线传播的路径越远，条纹间距也越宽；当光的波长一定时，单缝宽度越小，衍射现象越明显，条纹间距越宽；光的波长一定、单缝宽度也一定时， 增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距也会变宽.故选项A、C、D正确.
4.D 解析：在垂直于传播方向的平面上，只沿着某个特定方向振动的光是偏振光， A、B选项反映了光的偏振特性，C项是偏振现象的应用，D项是光的衍射现象.
5.D 解析：根据光能发生干涉和衍射现象，说明光是一种波，具有波动性；根据光的色散现象，说明同一介质对不同光的折射率不同，也说明不同光在同一介质中的速度不同；根据光的全反射现象，说明光由光密介质进入光疏介质和由光疏介质进入光密介质会有不同的现象；光的偏振现象说明振动方向与光的传播方向垂直，即说明光是横波，所以正确选项为D.
6.AD 解析：干涉和衍射现象是波特有的现象.光既然也会发生干涉和衍射，则可推断光具有波动性，故A正确.光波的波长决定于频率和波速.即,故B错.光子的能量取决于频率，并不取决于波长，故C错.由实验可知光在真空中的传播速度为3.00×108 m/s,故选项A、D正确.?
7.D 解析：发生明显衍射的条件是：光波传播过程中碰到的障碍物或小孔要比波长小或相差不多.由于光波波长很短，约在10-7 m的数量级上，在三角形孔由大到小的改变过程中，光首先按直线传播，当三角形的大小和光波相差不多时，发生光的衍射，呈现彩色条纹，直到最后三角形闭合，则条纹消失，故选D.
8.AB?解析：衍射图样是很复杂的光波叠加现象，双缝干涉中光通过三个狭缝时均发生衍射现象，一般现象中既有干涉又有衍射.一切波都能发生衍射，但要发生明显的衍射，需要满足障碍物的尺寸小于或相当于波长的条件.
9. D?解析：根据光的衍射现象的定义可知选项A正确；衍射图中有明、暗条纹，这是不同处通过的光叠加的结果，加强区为亮纹，减弱区为暗纹，选项B正确；因衍射也是波特有的现象，所以光的衍射现象的发现为光的波动说提供了有力的证据，选项C正确；当障碍物大时，光的衍射很弱，光几乎沿直线传播，光的直线传播只是特殊情况下的近似，二者是统一的，选项D错误.
10.AB 解析：干涉条纹是等间距且亮度基本一样，衍射条纹间距不同，故中央条纹最亮、最宽，两侧依次宽度减小，亮度减小，A、B正确.
11.A?解析：由单缝衍射实验的调整与观察可知，狭缝宽度越小，衍射现象越明显，衍射条纹越宽，条纹间距也越大，本题的调整是将缝调宽，现象向相反的方向发展，故选项A正确，B、C、D错误.
12.CD?解析：两块捏紧的玻璃板之间有一薄层空气膜，光从前后表面反射的光发生干涉，因此是薄膜干涉.通过游标卡尺的狭缝观察发光的白炽灯是属于单缝衍射.干涉和衍射都是光的波动性的表现.
13.AB? 解析：两者最明显的区别在于：单缝衍射条纹宽度不同，亮度不同；而双缝干涉条纹间距相同，亮度相同.
二、填空题
14. 衍射 小于?解析： A中出现明暗相间的条纹，是衍射现象， B中出现圆形亮斑.只有障碍物或孔的尺寸比光波波长小或跟波长相差不多时，才能发生明显的衍射现象.图A是光的衍射图样，由于光波波长很短，约在10-7 m数量级上，所以图A对应的圆孔的孔径比图B所对应的圆孔的孔径小.图B的形成可以用光的直进解释.?
15.acd?解析：做本实验时，如果能认真观察衍射现象，并结合学到的理论知识，对观察到的现象进行认真的分析，那么就不难判断选项?a、c是正确的，而选项b是错误的.对于线状的白炽灯，当狭缝与灯丝平行时，观察到的衍射条纹是彩色条纹，这说明不同颜色的光，对同一狭
缝产生的衍射条纹的间距是不等的.也就是说，条纹间距与光的波长有关，故选项d是正确的.
第四节 激光与全息照相
建议用时
实际用时
满分
实际得分
90分钟
100分
一、选择题（本题包括10小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分，共40分）
纳米科技是跨世纪新科技，将激光束宽度聚集到纳米范围，可修复人体已损坏的器官，对DNA分子进行超微型基因修复，把令人类无奈的癌症、遗传疾病彻底根除.据此回答13题?
1.这是利用了激光的（ ）?
A.单色性 B.方向性?
C.高能量 D.粒子性
2.纳米科技是人类认识自然的一个新层次，1 nm等于（ ）?
A.10-6 m B.10-9 m?
C.10-10 m D.10-12 m?
3.对DNA进行修复，属于（ ）?
A.基因突变 B.基因重组?
C.基因互换 D.染色体变异?
4.让激光照到VCD机、CD机或计算机的光盘上，就可以读出盘上记录的信息，经过处理后还原成声音和图像，这是利用光的（ ）??
A.平行性好，可以会聚到很小的一点上?
B.相干性好，可以很容易形成干涉图样?
C.亮度高，可以在很短时间内集中很大的能量?
D.波长短很容易发生明显的衍射现象
5.在演示双缝干涉的实验时，常用激光做光源，这主要是应用激光的什么特性（ ）?
A.亮度高? B.平行性好
C.单色性好? D.波动性好?
6.下列说法正确的是（ ）??
A.激光可用于测距?
B.激光能量十分集中，只可用于加工金属材料?
C.外科研制的“激光刀”可以有效地减少细菌的感染??
D.激光可用于全息照相，有独特的特点?
7.关于激光的应用问题，下列说法中正确的是?（ ）
A.光纤通信是应用激光平行度非常好的特点对信号进行调制，使其在光导纤维中进行传递信息
B.计算机内“磁头”读出光盘上记录的信息是应用了激光有相干性的特点来进行的
C.医学中用激光作“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
8.激光发光功率为，发出的激光在折射率为的介质中波长为λ，表示光在真空中的速度，下列说法中正确的是（ ）??
A.该光在真空中的波长为
B.该光在真空中的波长为?
C.该光的频率为
D.该光的频率为?
9.以下说法正确的是（ ）?
A.光纤通信利用了激光相干性好的特点?
B.激光武器利用了激光亮度高的特点?
C.激光写、读利用了激光亮度高的特点?
D.激光加工、激光手术和激光武器都利用了激光亮度高的特点?
10.2001年国家最高科学技术奖授予中科院院士王选，表彰他在激光排版上的重大科技贡献，激光是一种电磁波，某种排版系统中激光的频率为4×1014 Hz，则该激光的波长为、（ ）??
A.0.25 μm B.0.50 μm?
C.0.75 μm D.1.33×106 m
二、填空题（本题共2小题，每小题6分，共12分.请将正确的答案填到横线上）
11.一台激光器，它的功率为，如果它发射出的单色光在空气中的波长为，则这束单色光的频率是 ，它在时间t内辐射的光能为 ，如果已知这束单色光在某介质中的传播速度为，那么这束单色光从该介质射向真空发生全反射的临界角为 .
12.应用激光平行性好的特性，可以精确地测量距离.对准目标发射一个极短的激光脉冲，测量发射脉冲与收到的反射脉冲的时间间隔，就可求出激光器到目标的距离.若在地球上向月球发射一个激光脉冲，测得从发射到收到反射脉冲所用的时间为2.56 s，则月球到地球的距离大约是??km.
三、计算题（本题共4小题，共48分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13.（10分）由于激光是亮度高、平行度好、单色性好的相干光，所以光导纤维中用激光作为信息高速传输的载体.要使射到粗细均匀的圆形光导纤维一个端面上的激光束都能从另一个端面射出，而不会从侧壁“泄漏”出来，光导纤维所用材料的折射率至少应为多大？?
14.（10分）一种红宝石激光器发射的激光是不连续的一道道闪光，每道闪光称为一个光脉冲，若这种激光器光脉冲的持续时间为1.0×10-11 s，波长为694.3 nm，发射功率为1.0×1010 W.?
（1）每列光脉冲的长度是多少？?
（2）用红宝石激光照射皮肤色斑，每平方厘米吸收能量达到60 J以后，色斑便逐渐消失，一颗色斑的面积为50 mm2，则它需要吸收多少个红宝石激光脉冲才能逐渐消失？?
15.（14分）一般认为激光器发出的频率为的“单色光”，实际上它的频率并不是真正单一的，激光频率是它的中心频率，它所包含的频率范围是(也称频率宽度)，让单色光照射到薄膜表面，一部分从前表面反射回来（这部分称为甲光），其余的进入薄膜内部，其中的一小部分从薄膜后表面反射回来，并从前表面射出（这部分称为乙光），甲乙这两部分光叠加而发生干涉，称为薄膜干涉，乙光相比甲光，要多在薄膜中传播一小段时间
Δ.理论和实践都证明，能观察到明显的干涉的现象的条件是：Δ的最大值Δ与Δ的乘积近似等于1，即只有满足Δ·Δ≈1，才会观察到明显、稳定的干涉现象.已知某红宝石激光器发出的激光＝4.32×1014 Hz，它的频率宽度Δ＝8.0×109 Hz，让这束单色光由空气斜射到折射率为= 的薄膜表面，射入时与薄膜表面成45°角，如图1所示.求：
?
图1
(1)从O点射入薄膜中的光线的传播方向及传播速度；
(2)估算图示情况下，能观察到明显干涉现象的薄膜的最大厚度.
16.（14分）利用激光遇到物体发生反射，可以测定物体的有关参量.如图2甲所示，为固定的激光发生器和接收器于一体的装置，为一辆在水平路面上做匀速直线运动的小车，现使对准匀速行驶的小车，使每隔固定时间发射一激光脉冲，如图2乙所示中幅度大的波形，而接收到的由小车返回的激光脉冲为如图乙所示幅度较小的波形，发射、接收激光脉冲的时间间隔如图乙所示，、、均为已知，则根据所给信息判断小车的运动方向，速度大小为多少.（光速为）
?
图2
第四节 激光与全息照相 答题纸
得分：
一、选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
二、填空题
11． 12.
三、计算题
13
14.
15
16.
第四节 激光与全息照相 参考答案
一、选择题
1. C 解析：激光由于能把巨大能量高度集中地辐射出来，所以在医学上做“光刀”切开皮肤、切除肿廇或做其他外科手术.
2.B 解析：纳米是长度单位，波长经常用纳米作单位，1 nm=10-9 m.
3.A 解析：激光对生物DNA修复的实质是生物体基因突变.?
4.A 解析：激光的特点之一是平行性好，它可以会聚到一个很小的点上，DVD、VCD、CD唱机或电脑上的光盘及刻录设备就利用了激光的这一特点，故A正确，B、C、D错误.?
5.C 解析：频率相同的两束光相遇才能发生干涉，激光的单色性好，频率单一，通过双缝时能够得到两束相干光.故本题的正确选项是C.
6.ACD?解析：激光平行度好，即使在传播了很远的距离之后，它仍保持一定的强度，此特点可用于激光测距，A正确.激光的亮度高，能量十分集中，可用于金属加工、激光医疗、激光美容、激光武器等，B错误.激光具有很高的相干性，可用于全息照相，由于它记录了光的相应信息，所以看起来跟真的一样，立体感较强，D正确.由于激光亮度高、能量大，在切割皮肤等的同时，也能杀灭细菌，所以C正确.
7.C?解析：光纤通信主要利用激光的相干性，选项A错误；计算机内的“磁头”读出光盘上的信息主要应用了激光的平行性好，选项B错误；医疗中的激光“光刀”利用了激光的高亮度的特点，选项C正确；激光测距利用的是激光的平行性好，选项D错误.
8.AD 解析：注意光从一种介质进入另一种介质时，频率不会发生变化，对激光也是一样，由于速度变化的原因，波长会相应变化，对同一频率的光它在真空中的波长应大于介质中的波长.
9.ABD 解析：利用激光的相干性进行信息的传递.例如利用激光相干性好进行光纤通信；利用激光的平行度好进行精确测量和数据采集；利用激光的高度亮进行激光切割和焊接.?
10.C
二、填空题
11. arcsin ?
12.3.84×105
解析：真空中的光速=3.0×108 m/s，从发射脉冲到收到反射脉冲所用时间=2.56 s，月球与地球的距离为×3.0×108×2.56 m=3.84×105 km.??
三、计算题
13.
解析：要保证不会有光线从侧面跑出来，其含义是不管入射角多大都能在侧壁上发生全反射.令入射角等于90°，再由折射定律和全反射临界角公式、几何关系就可以求出材料的折射率.
设激光束在光导纤维端面的入射角为，折射角为，折射光线射向侧面时的入射角为，如图3所示.?
图3
由折射定律：，?
由几何关系：=90°，sin cos .?
由全反射临界角公式知：sin ，则，?
要保证从端面射入的任何光线都能发生全反射，应有=90°，sin =1.故
解得=，即光导纤维的折射率应为≥.
14. （1）3.0×10-3 m?(2)300个
解析：（1）光脉冲持续时间即为发射一列光脉冲所需的时间，
一列光脉冲的长度为：3.0×108×1.0×10-11 m=3.0×10-3 m.?
（2）一列光脉冲所携带的能量为：
?1.0×1010×1.0×10-11 J=0.1 J.
清除面积为50 mm2的色斑需要光脉冲数为：
300（个）.
15.（1）折射角为30° 2.12×108 m/s? (2)1.15 cm?
解析：（1）设从点射入薄膜中的光线的折射角为，根据折射定律有：，折射角rcsin30°,光在薄膜中的传播速度≈2.12×108 m/s.?
（2）乙光在薄膜中经过的路程,如图4所示.?
乙光通过薄膜所用时间??.?
当??t取最大值??tmax时，对应的薄膜厚度最大，又因为??·??≈1,所以,?
解得：≈1.15×10-2 m1.15 cm.?
图4
16.向右
解析：（1）若小车不动，发射激光脉冲后到接收返回脉冲的时间应恒定，而从图形看，从发射到接收的时间间隔逐渐增大，故可知小车速度方向与激光发射方向一致，即小车向右运动.?
（2）要求小车的速度，关键是要求出小车通过的某段位移和所用时间，
可用运动学中处理追及问题的方法求解，作出运动示意图如图5所示.=，由题图乙可知，在这段位移内小车运动的时间.?
故小车的速度大小为 .
图5
