同步课时精练（二十一）4.6光的衍射和偏振（后附解析）

-----二十一世纪 名师求索工作室 出品
同步课时精练（二十一）4.6 光的衍射和偏振（后附解析）
一、单选题
1．用同一单缝研究a、b两种单色光产生的衍射现象，单色光a 的中心亮条纹比单色光b宽。则这两种光：（　　）
A．通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距大
B．从同种玻璃射入空气发生全反射时，b光的临界角大
C．在同种玻璃中a光比b光的传播速度小
D．通过同一玻璃三棱镜时，a光的偏折程度大
2．夏天柏油路面上的反射光是偏振光，其振动方向与路面平行。人佩戴的太阳镜的镜片是由偏振玻璃制成的，镜片的透振方向应是（ ）
A．竖直的 B．水平的 C．斜向左上45° D．斜向右上45°
3．关于光的现象，下列说法正确的是（ ）
A．光的偏振现象说明光是电磁波
B．雨后天空出现的彩虹是光的反射现象
C．露珠呈现的彩色是光的干涉现象
D．通过狭缝看太阳光呈现的彩色是光的衍射现象
4．下列说法正确的是（ ）
A．著名的泊松亮斑是光的干涉现象
B．在光导纤维束内传送图象是利用光的衍射现象
C．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象
D．在太阳光照射下，水面上的油膜上出现彩色花纹是光的干涉现象
5．关于下面光现象的分析和理解，说法正确的是（　　）

A．图甲说明了光导纤维外套材料的折射率应比内芯材料的折射率大
B．图乙说明了对精密的光学平面的平滑度进行检测应用的是光的衍射现象
C．图丙显示了大头针针尖的影子边缘模糊不清，这是光的干涉现象
D．图丁显示了立体电影的图片，观看立体电影应用了光的偏振现象
6．下列说法正确的是（ ）
A．用标准平面检查光学平面的平整程度利用了光的全反射原理
B．在高速运动飞船中的人看到地面任意两点距离均变短
C．红光在水中传播的速度大于紫光在水中传播的速度
D．一细束白光通过玻璃三棱镜折射后分解为各种单色光是光的衍射现象
7．小明同学分别用红光和绿光借助光传感器（不改变单缝与双缝）做“双缝干涉实验”和“单缝衍射实验”，得到四幅图。其中是用红光做的单缝衍射的图像是（ ）
A． B．
C． D．
8．以下说法正确的是（　　）
A．雨后路面上的油膜呈现彩色，是光的折射现象
B．凡是波都可以发生偏振现象
C．光导纤维中内层的折射率小于外层的折射率
D．光的偏振现象说明光是一种横波
二、多选题
9．下列说法中正确的是（　　）
A．衍射是一切波特有的现象
B．障碍物或孔越小越易产生衍射
C．在空旷的山谷里叫喊，可以听到回声，这是声波的衍射现象
D．在空旷的山谷里叫喊，可以听到回声，这是声音的反射现象
10．如图所示，甲、乙、丙、丁四个图是不同的单色光形成的双缝干涉或单缝衍射图样。分析各图样的特点可以得出的结论说法正确的是（　　）
A．甲、乙是光的干涉图样
B．丙、丁是光的干涉图样
C．形成甲图样的光的波长比形成乙图样光的波长长
D．形成丙图样的光的频率比形成丁图样光的频率低
11．芯片制作关键在于光刻机的技术突破，光刻机利用光源发出的紫外线，将精细图投影在硅片上，再经技术处理制成芯片。为提高投影精细图的能力，在光刻胶和投影物镜之间填充液体提高分辨率。若浸没液体的折射率为1.6。当不加液体时光刻胶的曝光波长为，则加上液体后（　　）
A．紫外线进入液体后波长变短
B．传播相等的距离，在液体中所需的时间变为原来的
C．紫外线在液体中比在空气中更容易发生衍射，能提高分辨率
D．在液体中的曝光波长为
12．下列说法不正确的是（　　）
A．摄影师为更加清晰地拍摄玻璃橱窗里的陈列物，需在照相机镜头前装一特殊镜片，这是利用了光的偏振现象
B．表示危险的信号灯选用红灯的一个重要原因是因为红光更容易发生干涉
C．观看立体电影（3D电影）时，观众需戴上一副特殊的眼镜，这是利用了光的干涉现象
D．在太空空间站中用白光照射竖直水膜做光的干涉实验，能观察到彩色的干涉条纹
E．在双缝干涉实验中，屏上出现了明暗相间的条纹，遮住一条缝后屏上仍有明暗相间的条纹
三、解答题
13．什么是光的衍射现象？在什么情况下能观察到明显的光的衍射现象？
14．强光突然照射眼睛，会使人产生短时间视觉障碍。为了避免夜间迎面驶来的汽车远光灯发出的强光带来的安全隐患，某同学做了如下设想：将汽车前灯玻璃和汽车前窗玻璃都改用偏振玻璃。这样的设想如何实现使双方司机不受对方车辆发出的强光的影响？
15．如图所示，在真空中一束平行复色光被透明的三棱镜ABC（截面为正三角形）折射后分解为互相分离的a、b、c三种色光，分别照射到三块板上。则∶
(1)若将a、b、c三种色光分别通过某狭缝，则发生衍射现象最明显的是哪种色光？
(2)若OD平行于CB，三棱镜对a色光的折射率na是多少？
-----二十一世纪 名师求索工作室 出品
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
@二十一世纪教育
参考答案：
1．A
解析：A．在狭缝宽度与波长相差不多或者狭缝宽度比波长更小的情况下，会发生明显的衍射现象，由题可知单色光a衍射现象更明显，故在真空中a光波长更长，发生干涉时条纹间距
因此a光的相邻条纹间距大，A正确；
B．因a光波长长，故折射率a光更小，根据
可知，a光临界角大，B错误；
C．根据
可知，a光传播速度大，C错误；
D．折射率大通过同一玻璃三棱镜时，光的偏折程度大，因此b光的偏折程度大，D错误。
答案：A。
2．A
解析：夏天，柏油路面上的反射光对人的眼睛刺激过大，为了减弱对人眼睛的影响，人佩戴的太阳镜的镜片是由偏振玻璃材料制成的偏振片，该偏振片的透振方向与反射光的振动方向垂直，由于反射光的振动方向与路面平行，则镜片的透振方向应该沿竖直方向。
答案：A。
3．D
解析：A．光的偏振现象说明光是横波，无法说明光是电磁波，A错误；
B．雨后天空中出现的彩虹是阳光被空气中的小水珠折射后，发生色散形成的，B错误；
C．露珠呈现的彩色是光的色散现象，C错误；
D．通过狭缝看太阳光呈现的彩色，符合衍射的条件，所以该现象是光的衍射现象，D正确。
答案：D。
4．D
解析：A．泊松亮斑是光的衍射现象，选项A错误；
B．在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象，B错误；
C．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的薄膜干涉现象，C错误；
D．在太阳光照射下，水面上的油膜上出现彩色花纹是光的干涉现象，D正确；
答案：D。
5．D
解析：A．图甲中光导纤维内芯材料的折射率应比外套材料的折射率大才能够让光在光纤里发生全反射，选项A错误；
B．图乙说明了对精密的光学平面的平滑度进行检测应用的是光的干涉现象，选项B错误；
C．图丙显示了大头针针尖的影子边缘模糊不清，这是光的衍射现象引起的，选项C错误；
D．图丁显示了立体电影的图片，观看立体电影应用了光的偏振现象，选项D正确。
答案：D。
6．C
思路：检查光学平面的平整程度是光的干涉现象；白光通过玻璃三棱镜折射后是光的折射现象；高速运动飞船中的人看到沿着速度方向的距离才变短，根据
结合折射率大小，可知它们的传播速度的大小，从而即可求解。
解析：A．标准平面检查光学平面的平整程度，是利用标准平面与检查平面所形成的空气薄层，根据光的干涉原理，从而进行检查是否平整，A错误；
B．高速运动飞船中的人，看到地面沿着速度的方向两点距离才变短，B错误；
C．根据
且红光水中的折射率小于紫光，则在水中传播的速度大于紫光在水中传播的速度，C正确；
D．白光通过玻璃三棱镜折射后，因折射率的不同，则分解为各种单色光，是光的折射现象，D错误。
答案：C。
点拨：考查光的干涉原理的应用，掌握光的折射色散与干涉色散的区别，注意沿着速度的方向距离才变短，光在不同介质中的频率总是不变的。
7．A
解析：单缝衍射条纹一定不等间距，即中央宽、两边窄的明暗相间的条纹。
答案：A。
8．D
解析：A．雨后路面上的油膜呈现彩色，是光的干涉现象，故A错误；
BD．偏振是横波的特有现象，只有横波才能发生偏振现象，光的偏振现象说明光是一种横波，故B错误，D正确；
C．光导纤维传播信号利用了光的全反射原理，而只有从光密介质射向光疏介质时才能发生全反射，因此可知光导纤维中内层的折射率大于外层的折射率，故C错误。
答案：D。
9．ABD
解析：A．衍射与干涉是一切波特有的现象，A正确；
B．发生明显衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸与波长相差不多，可知，障碍物或孔越小越易产生衍射，B正确；
CD．回声现象是声波的反射引起的，在空旷的山谷里叫喊，可以听到回声，这是声波的衍射现象，可知，在空旷的山谷里叫喊，可以听到回声，这是声音的反射现象，C错误，D正确。
答案：ABD。
10．ACD
解析：AC．由图可知，甲、乙图中条纹间距等大，为光的双缝干涉图样，根据
依题意，甲图样中条纹间距较大，可知甲图样的光的波长比形成乙图样光的波长长。故AC正确；
BD．由图可知，丙、丁图中央条纹最宽，两侧条纹逐渐变窄，可知均为光的衍射图样，其中丙图中央亮条纹较宽，可知形成丙图样的光的波长较长，根据
易知形成丙图样的光的频率比形成丁图样光的频率低。故B错误；D正确。
答案：ACD。
11．AD
解析：A．紫外线进入液体频率不变，传播速度变慢，则波长变短，故A正确；
B．设传播距离为L，在真空中的时间
在液体中所需的时间
故B错误；
C．因紫外线在液体中波长变短，由产生明显衍射现象的条件可知，波长变短更不容易发生衍射，故C错误；
D．紫外线在液体中波长
故D正确。
答案：AD。
12．BCD
解析：A．摄影师为更加清晰地拍摄玻璃橱窗里的陈列物，需在照相机镜头前装一特殊镜片，这是利用了光的偏振现象，故A 正确；
B．表示危险的信号灯选用红灯的一个重要原因是因为红光更容易发生衍射现象，故B错误；
C．观看立体电影（3D电影）时，观众需戴上一副特殊的眼镜，这是利用了光的偏振现象，故C错误；
D．在太空空间站中，竖直水膜处于完全失重状态，各处的厚度相等，则不能观察到彩色的干涉条纹，故D错误；
E．若遮住一个缝，则会发生单缝衍射现象，所以仍能出现明暗相间的条纹，故E正确。
由于本题选择错误的，答案：BCD。
13．见解析
解析：光在传播过程中，遇到障碍物或小孔时，光将偏离直线传播的途径而绕到障碍物后面传播的现象，叫光的衍射，光的衍射和光的干涉一样证明了光具有波动性。
根据波发生明显衍射的条件是：孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相比差不多或者比波长更小，可知，当孔、缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相比差不多或者比波长更小会发生明显的衍射现象。
14．见解析
解析：将每辆汽车前灯玻璃和汽车前窗玻璃各安装上一块偏振片，并使它们的偏转方向都沿右斜上方与水平方向成。对面车辆射来的偏振光，由于振动方向跟汽车前窗玻璃上的偏振片垂直，因此不会射进司机眼睛里，而对于自己车灯射出的偏转光，由于偏振方向相同，司机仍能看清自己车灯照亮的路面和物体。
15．(1)折射率最小的是c光，则它的波长最长，衍射现象最明显；(2)
解析：(1)由图知，三种色光，a的偏折程度最大，c的偏折程度最小，知a的折射率最大，c的折射率最小。则c的频率最小，波长最长，衍射现象最明显。
(2)若OD平行于CB，则折射角，三棱镜对a色光的折射率
答案第1页，共2页
@二十一世纪教育