第4节 光的偏振 第5节 激光与全息照相
[教材链接] (1)特定 (2)某一方向 透振方向 (3)①垂直 任何 均匀 ②一致 (4)①偏振光 ②偏振光
例1 B [解析] 纵波各点振动方向与波传播方向共线,横波各点振动方向与波传播方向垂直,故A错误;不同的横波,即使传播方向相同,振动方向也可能不同,这个现象叫偏振现象,故B正确;甲、乙两图说明,偏振现象是横波特有的现象,纵波不会出现这种现象,故C错误;光也有偏振现象,当光的偏振方向与透振方向垂直时,透射光的强度为0,故D错误.
例2 BD [解析] 自然光沿各振动方向的光波的强度相同,A错误;偏振光在垂直于传播方向上只沿某一特定方向振动,B正确;自然光透过偏振片后成为偏振光,偏振光透过偏振片后不能还原为自然光,C错误;由偏振原理知D正确.
例3 AC [解析] P是起偏器,它的作用是把太阳光(自然光)转变为偏振光,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,屏上光的亮度都是时强时弱,故A、C错误,B、D正确.
例4 B [解析] 立体电影是利用光的偏振现象来实现的.两台放映机同时放映着从不同角度同时拍摄的场景,并且放映机采用正好垂直的偏振光进行放映,观众所戴的眼镜左、右镜片的透振方向正好也相互垂直.只有透振方向与某束偏振光的偏振方向平行的镜片才能透过该束偏振光,这样,两只镜片分别只能透过来自两台放映机中某一台的偏振光,则观众同时能获得两束带有不同信息的光线,在脑海中便能复合成立体感很强的场景,所以B图所示情况正确.
例5 D [解析] 此题要求自己车灯发出的光经对面车窗反射后仍能进入自己眼中,而对面车灯发出的光不能进入自己的眼中.若前窗的透振方向竖直、车灯玻璃的透振方向水平,则从车灯发出的光照射到物体上反射回的光线将不能透过前窗玻璃,司机面前将是一片漆黑,A错误;若前窗玻璃与车灯玻璃透振方向均竖直,则对面车灯的光仍能照射得司机睁不开眼,B错误;若前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°,车灯玻璃的透振方向是斜向左上45°,则车灯发出的光经物体反射后无法透射进本车内,却可以透射进对面车内,C错误,D正确.
[教材链接] (1)原子 (2)亮度高 (3)干涉
例6 C [解析] 由激光的特点可知,光纤通信主要利用了激光的相干性,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方向性好,B错误;医疗中用激光做“光刀”来切除肿瘤利用了激光亮度高的特点,C正确;“激光测距雷达”利用的是激光的方向性好的特点,D错误.
例7 AC [解析] 普通照相技术所记录的只是光波的强弱信息,而全息照相技术还可以记录光波的相位信息,即全息照相的原理利用了光的单色性好,相位差稳定的特点,故A正确,B错误;激光的出现使全息照相技术得到了长足的发展,C正确;立体电影的拍摄不是利用全息照相技术,故D错误.
随堂巩固
1.C [解析] 因为太阳光为自然光,自然光沿各个方向振动的光的强度都相同,故光屏Q上的亮度不变,C正确.
2.A [解析] 随着偏振片的转动,画面出现明、暗交替的变化,说明从手机屏幕出来的光是偏振光,偏振光的振动方向与传播方向垂直,故A正确.
3.A [解析] 让偏振片的透振方向与反射光的偏振方向垂直,可以减弱反射光进入镜头,使水下景物的像清晰.
4.B [解析] 全息照相利用了激光相干性好的特点,故A错误;由于激光的亮度较高,能量较高,所以医学上常用激光作“光刀”进行手术,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方向性好的特点,故D错误.第4节 光的偏振 第5节 激光与全息照相
1.AB [解析] 自然光通过偏振片后,从而得到在某一方向振动的光,这就是偏振光,故A正确;太阳光是自然光,光可沿各个方向振动且振动的分布大致一致,月光是反射光,属于偏振光,故B正确;只有横波才能发生偏振现象,故C错误;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,故D错误.
2.C [解析] 太阳光包含垂直于传播方向向各个方向振动的光,当太阳光照射P时,能在P的另一侧观察到偏振光,沿竖直方向振动的光能通过偏振片,沿水平方向振动的光不能通过偏振片,因为它们相互垂直,沿与竖直方向成45°角振动的光能部分通过偏振片,故C符合题意.
3.D [解析] 太阳光沿轴线通过光屏M上的小孔照射到固定不动的偏振片P上,再使偏振片Q绕轴匀速转动180°的过程,当偏振片P与偏振片Q垂直时,光屏没有亮度,则关于光屏上光的亮度从亮到暗,再由暗到亮,故D正确.
4.B [解析] 3D立体电影是用两台摄像机从不同角度拍同一个画面拍摄出来的,因此如果只是裸视看这样的电影,画面是重的,看到的电影画面不清晰,A错误;3D眼镜本质上是一种偏光眼镜,通过调节透振方向,左眼只能看左像,右眼只能看右像,通过双眼的汇聚功能将左、右像叠加在眼底,由大脑产生三维视觉效果,因此用3D眼镜观看3D电影应用了光的偏振现象,B正确;根据上述可知3D眼镜本质上是一种偏光眼镜,因此观看3D电影所用的3D眼镜与普通眼镜的功能不一样,C错误;3D眼镜是靠左、右眼看到不一样的图像形成双目视差,所以左、右两眼看到的画面不一样,D错误.
5.BC [解析] 该同学看到的光是偏振光,若转动偏振片观察屏幕,则画面出现明、暗交替的变化,故A错误,B正确;液晶显示器发出的光为偏振光,这种偏振光人眼无法直接识别,偏光膜的作用是将这种偏振光转换为我们可以看到的彩色画面,故若用撕下的偏光膜做成眼镜,则戴上该眼镜能看到正常的画面,故C正确,D错误.
6.A [解析] 激光具有良好的单色性,光纤通信是激光和光导纤维相结合的产物,故A正确;激光是人造光,自然界中无法直接产生,故B错误;激光束很容易给坚硬的材料打孔,是因为激光的亮度高、强度大、能量集中,故C错误;激光能够比较精确地测量地球与月球之间的距离,是因为激光的方向性好,故D错误.
7.C [解析] 激光具有频率相同、相位差恒定、偏振方向一致的特点,是人工产生的相干光,具有高度的相干性,故A正确;激光修剪树枝是利用激光亮度高、能量大的特点,故B正确;激光测距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,故C错误;光纤通信是应用激光方向性非常好的特点对信号来进行调制,使其在光导纤维中进行传递信息,故D正确.
8.A [解析] 由于激光的方向性好,故计算机内的“激光头”可以读出光盘上记录的信息,故A正确;激光的相干性好,可以很容易形成干涉图样,但与处理数据无关,故B错误;激光具有亮度高的特点,可以在很短时间内集中很大的能量,但与本题无关,故C错误;激光波长短,不容易发生明显的衍射现象,故D错误.
9.A [解析] 全息照片有一个重要特征是通过其一部分,例如一块残片,也可以看到整个物体的立体像.这是因为拍摄照片时,物体上任一发光点发出的物光在整个底片上各处都与参考光发生干涉,因而在底片上各处都有该发光点的记录.取照片的一部分用照明光照射时,这一部分上的记录就会显示出该发光点的像.对物体上所有发光点都是这样,所不同的只是观察的“窗口”小了一点.所以全息照片损坏一部分后,将仍能看到全部图像,故A正确.
10.B [解析] 由于激光站与火箭相距较远,必须要求激光具有很好的方向性,同时利用激光亮度高的特点,故选B.
11.BD [解析] 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,但光的强弱没有改变,故A错误,B正确.月球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和强弱都会随偏振片的旋转发生周期性的变化,故C错误,D正确.
12.BD [解析] 自然光在垂直于传播方向的平面内,沿各个方向的振动是均匀分布的,通过偏振片后,透射光是只沿着某一特定方向振动的光,从电灯直接发出的光为自然光,故A错误;它通过A偏振片后,即变为偏振光,故B正确;若通过A的光沿竖直方向振动,则B偏振片只能通过沿水平方向振动的偏振光,则P点无光亮,将B转过180°后,P处仍无光亮,将B转过90°,则该偏振片将变为能通过沿竖直方向振动的光的偏振片,则偏振光能通过B,即在P处有光亮,故C错误,D正确.
13.偏振 横波
[解析] 这位同学手机竖着拍没问题,而当把手机横过来拍时,发现手机黑屏了,说明光不能透过,这是光的偏振现象,该现象说明光是横波.
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45°.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)A、C位置最洪亮,见解析 (2)光的偏振 相互垂直
[解析] (1)A、C位置最洪亮,原因是根据图像可知A、C位置处波分别是谷谷叠加与峰峰叠加,振动加强,B、D位置处波均为峰谷叠加,振动减弱
(2)观看3D电影需要配戴专用的3D眼镜,这是利用了光的偏振,为了看到立体的图像,且两只眼睛看到的分别是不同角度拍摄的图像,则为了使彼此不影响,3D眼镜两块镜片的透振方向需要相互垂直第4节 光的偏振 第5节 激光与全息照相
学习任务一 偏振现象
[教材链接] 阅读教材,填写偏振相关知识
(1)波的偏振:如果横波只沿着某一 的方向振动,就会出现波的偏振.偏振是横波才有的特性,纵波不会出现偏振现象.
(2)偏振片:偏振片是只让 振动的光通过的一种光学元件,通常把这个透光方向称为偏振片的 .
(3)自然光和偏振光
①自然光:在 于传播方向的平面内,光波可沿 方向振动,光振动在平面内的分布是大致 的,这样的光称为自然光.
②偏振光:自然光通过偏振片后,获得振动方向与偏振片的透振方向 的光,这种光称为偏振光.
(4)起偏器和检偏器
①起偏器:用于获得 的偏振片称为起偏器.
②检偏器:为了检查通过起偏器的光是不是 ,可在起偏器后面再放一个偏振片,这个偏振片称为检偏器.
例1 如图甲所示,让绳穿过一块带有狭缝的木板,当狭缝与振动方向垂直放置时,绳波不能穿过狭缝;如图乙所示.在一条弹簧上传播的波,无论狭缝取向如何,波都能穿过.下列说法正确的是 ( )
A.横波各点振动方向与波传播方向共线,纵波各点振动方向与波传播方向垂直
B.不同的横波,即使传播方向相同,振动方向也可能不同,这个现象叫偏振现象
C.甲、乙两图说明,偏振现象是波的固有属性,也是纵波特有的现象
D.光也有偏振现象,当光的偏振方向与透振方向垂直时,透射光的强度比较大
[反思感悟]
例2 (多选)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.只有横波才会发生偏振现象
[反思感悟]
例3 (多选)[2024·湖南衡阳二中高二月考] 在垂直于太阳光的传播方向前、后放置两个偏振片P和Q,在Q的后边放上光屏,如图所示,则下列说法不正确的是 ( )
A.Q不动,旋转偏振片P,屏上光的亮度不变
B.Q不动,旋转偏振片P,屏上光的亮度时强时弱
C.P不动,旋转偏振片Q,屏上光的亮度不变
D.P不动,旋转偏振片Q,屏上光的亮度时强时弱
【要点总结】
自然光和偏振光的比较
自然光 偏振光
成因 从光源(如太阳、电灯等)直接发出的光 自然光通过偏振片后就变成了偏振光,反射光、折射光均为偏振光
振动 方向 在垂直于传播方向的平面内,沿着各个方向振动 在垂直于传播方向的平面内,并且只有一个振动方向
经偏 振片 后现 象比 较 通过偏振片后,自然光就变成了偏振光,转动偏振片,偏振光的亮度不变,但偏振方向随之变化 偏振光经偏振片后,若偏振方向与透振方向平行,则屏亮;若垂直,则屏暗;若介于两者之间,则屏上亮度介于两者之间并随偏振方向与透振方向夹角的增大而变暗
学习任务二 偏振的应用
[物理观念]
(1)立体电影:人之所以能看出景物有立体感,是因为人的两只眼睛从不同的视角看到的景物略有差别.立体电影是用两个镜头从两个不同方向同时拍下景物的像,制成两组电影胶片,放映时是通过两架放映机将两组胶片同步放映,同时在两架放映机各放一块偏振片,两个偏振片的透振方向垂直,两架放映机放出的光通过偏振片后变成偏振光重叠在屏幕上,若观众用眼直接观看,则看到的是不清晰的画面,而观众戴上偏振镜观看,则每只眼睛只看到相应的偏振光图像,这样就会产生立体感.
(2)摄影技术中的应用:由于水或玻璃表面的反射光的干扰,常使景像不清楚,如果在照相机镜头前装一片偏振滤光片,让它的透振方向与反射光的偏振方向垂直,就可以减弱反射光而使景像清晰.
(3)偏振片在汽车挡风玻璃上的应用:在夜间行车时,迎面开来的车灯眩光常常使司机看不清路面,容易发生事故.如果在每辆车灯玻璃上和司机座席前面的挡风玻璃上安装一块偏振片,并使它们的透振方向跟水平方向成45°角,就可以解决这一问题.
(4)检查力的分布上的应用:当偏振光通过受力的塑料或玻璃时,偏振方向就会发生变化,利用这一现象可以检查力的分布情况.
(5)电子表的液晶显示屏:在两块透振方向互相垂直的偏振片当中插进一个液晶盒,液晶具有各向异性的属性,特别是偏振光经过液晶时,其振动方向会旋转90°,利用这种特性控制光通过或不通过,从而显示数字的形状.
例4 如图所示是观看立体电影时放映机镜头上的偏振片和观看者所戴的偏光眼镜的配置情况,其中正确的是 ( )
例5 夜晚,汽车前灯发出的强光将迎面驶来的汽车司机照得睁不开眼,严重影响行车安全(如图所示).若考虑将汽车前灯玻璃改用偏振玻璃,使射出的灯光变为偏振光;同时汽车前窗玻璃也采用偏振玻璃,其透振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所照亮的物体.假设所有的汽车前窗玻璃和前灯玻璃均按同一要求设置,则以下措施中可行的是 ( )
A.前窗玻璃的透振方向是竖直的,车灯玻璃的透振方向是水平的
B.前窗玻璃的透振方向是竖直的,车灯玻璃的透振方向是竖直的
C.前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°,车灯玻璃的透振方向是斜向左上45°
D.前窗玻璃和车灯玻璃的透振方向都是斜向右上45°
学习任务三 激光与全息照相
[教材链接] 阅读教材,填写激光与全息照相相关知识
(1)激光:激光是 受激辐射产生的光.
(2)激光的特性:单色性好、方向性强、 .
(3)全息照相:全息照相是应用光的 实现的.如图所示,作为光源的激光被分成两部分:一部分通过凹透镜发散后射到胶片上,另一部分射向一个平面镜,经反射后通过另一个凹透镜发散后射向被拍摄的物体.该物体把光反射到胶片上,并与第一束光发生干涉,两束光干涉的结果就在胶片上记录下被拍摄物体的三维图像信息,这就是全息照片.
(4)全息照相的特点:①观察到的再现三维立体图像和原来的物体几乎一模一样;②只要改变一下观察角度就能看到原来被遮挡的部分;③全息照片只留下一小部分时仍可再现原物的全貌;④在同一张底片上可记录多张图像且再现时多个不同的像互不干扰.
例6 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方向性非常好的特点对信号进行调制,使其在光导纤维中传递信息的
B.计算机内的“磁头”读出光盘上记录的信息是应用激光有相干性的特点
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
[反思感悟]
例7 (多选)关于全息照相,下列说法正确的是 ( )
A.普通照相技术所记录的只是光波的强弱信息,而全息照相技术还可以记录光波的相位信息
B.全息照片的拍摄利用了光的衍射现象
C.激光的出现使全息照相技术得到了长足的发展
D.立体电影的拍摄利用的是全息照相技术
[反思感悟]
【要点总结】
激光与自然光的区别
自然光 激光
原子发光的方向时 刻不确定 原子发光的方向时刻相同
频率不一样 频率单一
不能发生干涉 能发生干涉(双缝干涉实验)
非相干光 人工产生的相干光
传播中扩束严重 方向性好好,传播中几乎平行不扩束
亮度远远小于激光 亮度高
1.(光的偏振)[2024·上海大同中学高二期中] 如图所示,让太阳光通过M上的小孔S后照射到M右方的一偏振片P上,P的右侧再放一光屏Q.现使P绕着平行于光传播方向的轴匀速转动一周,则关于光屏Q上的亮度变化情况,下列说法中正确的是 ( )
A.只有当偏振片转到某一适当位置时光屏才被照亮,在其他位置时光屏上无亮光
B.光屏上亮、暗交替变化
C.光屏上亮度不变
D.光屏上只有一条亮线随偏振片转动而转动
2.(光的偏振)[2024·江苏淮阴中学高二月考] 透过偏振片观察手机屏幕上的字.随着偏振片的转动,画面出现明、暗交替的变化,则 ( )
A.从手机屏幕出来的光是偏振光,光的振动方向与传播方向垂直
B.从手机屏幕出来的光是偏振光,光的振动方向与传播方向平行
C.从手机屏幕出来的光是自然光,光的振动方向与传播方向垂直
D.从手机屏幕出来的光是自然光,光的振动方向与传播方向平行
3.(光的偏振现象的应用)在拍摄日落时分水面下的景物时,在照相机镜头前装一个偏振片,其目的是 ( )
A.减弱反射光,从而使景物的像清晰
B.增强反射光,从而使景物的像清晰
C.增强透射光,从而使景物的像清晰
D.减弱透射光,从而使景物的像清晰
4.(激光与全息照相)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方向性非常好的特点
B.医学上用激光做“光刀”是利用激光亮度高的特点
C.用激光束来切割或焊接较硬的材料是利用激光方向性好的特点
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第4节 光的偏振 第5节 激光与全息照相 (时间:40分钟 总分:82分)
(单选题每小题4分,多选题每小题6分)
◆ 知识点一 偏振现象
1.(多选)关于光的偏振,下列说法正确的是 ( )
A.自然光通过偏振片后,就得到了偏振光
B.太阳光是自然光,月光是偏振光
C.所有的波都具有偏振现象
D.自然光射到两种介质的界面上,折射光是偏振光,反射光不是偏振光
2.如图所示,P是一偏振片,P的振动方向(用带有箭头的实线表示)为竖直方向.下列四种入射光束中,照射P时在P的另一侧不能观察到透射光的是 ( )
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
3.[2024·江苏东台高二期末] 如图所示,光屏M、N和偏振片P、Q平行共轴,其中P固定、Q可绕轴转动.开始时Q与P偏振方向一致.太阳光沿轴线通过光屏M上的小孔射入,Q绕轴线缓慢旋转180°的过程中,透过偏振片到达光屏N上光的强度 ( )
A.始终变强 B.先变强后变弱
C.始终变弱 D.先变弱后变强
◆ 知识点二 偏振的应用
4.观看3D电影时,需要戴上一种偏光3D眼镜,此时能给人一种立体感.下列说法中正确的是 ( )
A.不戴3D眼镜,看到的电影画面也很清晰,只是没有立体感
B.用3D眼镜观看3D电影应用了光的偏振现象
C.观看3D电影所用的3D眼镜与普通眼镜的功能是一样的
D.戴上3D眼镜观看3D电影时,左、右两眼看到的画面是一模一样的
5.(多选)某同学研究液晶显示器的结构时发现,显示器的表面有一层偏光膜,如果将偏光膜撕下,显示器就不能正常显示画面,变得纯白一片,如图所示.下列说法正确的是 ( )
A.若转动偏振片观察屏幕,则画面亮度的变化不明显
B.若转动偏振片观察屏幕,则画面出现明、暗交替的变化
C.若用撕下的偏光膜做成眼镜,则戴上该眼镜能看到正常的画面
D.若用撕下的偏光膜做成眼镜,则戴上该眼镜仍看到纯白的画面
◆ 知识点三 激光与全息照相
6.2023年诺贝尔物理学奖授予了三位杰出的科学家,以表彰他们在阿秒激光技术领域的卓越贡献.下列关于激光的说法正确的是 ( )
A.激光具有良好的单色性,光纤通信是激光和光导纤维相结合的产物
B.激光是由自然界中某种物质直接发光产生的
C.激光束很容易给坚硬的材料打孔,是因为激光的方向性好
D.激光能够比较精确地测量地球与月球之间的距离,是因为激光的亮度高
7.[2024·浙江湖州高二期末] 近日,一段“电力局用激光炮修剪树枝”的视频在网络走红,图中机器名为便携式激光清障仪,上方的树枝经过激光照射后断裂.下列关于激光说法不正确的是 ( )
A.激光是频率相同、相位差恒定、振动方向一致的光波
B.激光修剪树枝是利用激光亮度高、能量大的特点
C.激光测距利用了激光相干性好的特点
D.光纤通信是利用了激光能被调制,可以用来传递信息的特点
8.让激光照到VCD机、CD机或计算机的光盘上,就可以读出光盘上记录的信息,经过处理后还原成声音和图像,这是利用激光的 ( )
A.方向性好,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
9.全息照片损坏一部分后,将 ( )
A.仍能看到全部图像
B.只能看到未损坏的部分图像
C.整个图像都看不到
D.采用特殊技术后才能看到全部图像
10.激光火箭的体积小,却可以装载更大、更重的卫星或飞船,激光由地面激光站或空间激光动力卫星提供,通过一套装置,像手电筒一样,让激光束射入火箭发动机的燃烧室,使推进剂受热而急剧膨胀,于是形成一股高温高压的燃气流,以极高的速度喷出,产生巨大的推力,把卫星或飞船送入太空.激光火箭利用了激光的 ( )
①单色性好 ②方向性好 ③亮度高 ④相干性好
A.①② B.②③
C.①③ D.②④
11.(多选)当以入射光线为轴转动偏振片时,通过偏振片观察电灯、烛焰、月球、反光的黑板,看到现象有何不同 ( )
A.观察电灯和烛焰时,透射光的强弱随偏振片的旋转而变化
B.观察电灯和烛焰时,透射光的强弱不随偏振片的旋转而变化
C.观察月球和反光的黑板时,透射光的强弱不随偏振片的旋转而变化
D.观察月球和反光的黑板时,透射光的强弱随偏振片的旋转而变化
12.(多选)如图所示,电灯S发出的光先后经过偏振片A和B,人眼在P处迎着入射光方向看不到光亮,则 ( )
A.图中a光为偏振光
B.图中b光为偏振光
C.以SP为轴将B转过180°后,在P处将看到光亮
D.以SP为轴将B转过90°后,在P处将看到光亮
13.(3分)某同学在暑假一次旅行中发现一个奇怪的现象:他戴着某种墨镜用手机拍照,手机竖着拍没问题,而当把手机横过来拍时,发现手机黑屏了,而旁边的小伙伴却说手机屏是亮着的.这是光的 现象,该现象说明光是 (选填“横波”或“纵波”).
14.(11分)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.(12分)如图所示是一个3D电影厅的俯视图,在屏幕两边有两个相同的扬声器,某一刻发出的声波如图所示,其中A、B、C、D是四个观众席位.
(1)(6分)A、B、C、D四个位置中哪些席位的观众听到的声音最洪亮 请说明理由;
(2)(6分)观看3D电影需要配戴专用的3D眼镜,这是利用了什么光学原理 3D眼镜两块镜片的透振方向有什么要求
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第4节 光的偏振 第5节 激光与全息照相
学习任务一 偏振现象
学习任务二 偏振的应用
学习任务三 激光与全息照相
备用习题
随堂巩固
◆
练习册
答案核查【导】
答案核查【练】
学习任务一 偏振现象
［教材链接］
阅读教材，填写偏振相关知识
(1) 波的偏振：如果横波只沿着某一______的方向振动，就会出现波的偏振.偏
振是横波才有的特性，纵波不会出现偏振现象.
(2) 偏振片：偏振片是只让__________振动的光通过的一种光学元件，通常把
这个透光方向称为偏振片的__________.
特定
某一方向
透振方向
(3) 自然光和偏振光
①自然光：在______于传播方向的平面内，光波可沿______方向振动，光振动
在平面内的分布是大致______的，这样的光称为自然光.
②偏振光：自然光通过偏振片后,获得振动方向与偏振片的透振方向______的光,
这种光称为偏振光.
垂直
任何
均匀
一致
(4) 起偏器和检偏器
①起偏器：用于获得________的偏振片称为起偏器.
②检偏器：为了检查通过起偏器的光是不是________，可在起偏器后面再放一
个偏振片，这个偏振片称为检偏器.
偏振光
偏振光
例1 如图甲所示，让绳穿过一块带有狭缝的木板，当狭缝与振动方向垂直放置
时，绳波不能穿过狭缝；如图乙所示.在一条弹簧上传播的波，无论狭缝取向如
何，波都能穿过.下列说法正确的是( )
A.横波各点振动方向与波传播方向共线，纵波各点振动方向与波传播方向垂直
B.不同的横波，即使传播方向相同，振动方向也可能不同，这个现象叫偏振现象
C.甲、乙两图说明，偏振现象是波的固有属性，也是纵波特有的现象
D.光也有偏振现象，当光的偏振方向与透振方向垂直时，透射光的强度比较大
√
[解析] 纵波各点振动方向与波传播方向共线，横波各点振动方向与波传播方向
垂直，故A错误；不同的横波，即使传播方向相同，振动方向也可能不同，这
个现象叫偏振现象，故B正确；甲、乙两图说明，偏振现象是横波特有的现象，
纵波不会出现这种现象，故C错误；光也有偏振现象，当光的偏振方向与透振
方向垂直时，透射光的强度为0，故D错误.
例2 (多选)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.只有横波才会发生偏振现象
[解析] 自然光沿各振动方向的光波的强度相同，A错误；偏振光在垂直于传播
方向上只沿某一特定方向振动，B正确；自然光透过偏振片后成为偏振光，偏
振光透过偏振片后不能还原为自然光，C错误；由偏振原理知D正确.
√
√
例3 (多选)［2024·湖南衡阳二中高二月考］ 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，如图所示，则下列说法不正确的
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弱
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
√
√
[解析] 是起偏器，它的作用是把太阳光(自然光)转变为偏振光，该偏振光的振
动方向与的透振方向一致，所以当与的透振方向平行时，通过 的光强最
大；当与的透振方向垂直时，通过的光强最小，即无论旋转或 ，屏上光
的亮度都是时强时弱，故A、C错误，B、D正确.
【要点总结】
自然光和偏振光的比较
自然光 偏振光
成因 从光源(如太阳、电灯等) 直接发出的光 自然光通过偏振片后就变成了偏振光，反
射光、折射光均为偏振光
振动方 向 在垂直于传播方向的平面 内，沿着各个方向振动 在垂直于传播方向的平面内，并且只有一
个振动方向
经偏振 片后现 象比较 通过偏振片后，自然光就 变成了偏振光，转动偏振 片，偏振光的亮度不变， 但偏振方向随之变化 偏振光经偏振片后，若偏振方向与透振方
向平行，则屏亮；若垂直，则屏暗；若介
于两者之间，则屏上亮度介于两者之间并
随偏振方向与透振方向夹角的增大而变暗
学习任务二 偏振的应用
［物理观念］
(1)立体电影:人之所以能看出景物有立体感，是因为人的两只眼睛从不同的视角
看到的景物略有差别.立体电影是用两个镜头从两个不同方向同时拍下景物的像，
制成两组电影胶片，放映时是通过两架放映机将两组胶片同步放映，同时在两
架放映机各放一块偏振片，两个偏振片的透振方向垂直，两架放映机放出的光
通过偏振片后变成偏振光重叠在屏幕上，若观众用眼直接观看，则看到的是不
清晰的画面，而观众戴上偏振镜观看，则每只眼睛只看到相应的偏振光图像，
这样就会产生立体感.
(2)摄影技术中的应用：由于水或玻璃表面的反射光的干扰，常使景像不清楚，
如果在照相机镜头前装一片偏振滤光片，让它的透振方向与反射光的偏振方向
垂直，就可以减弱反射光而使景像清晰.
(3)偏振片在汽车挡风玻璃上的应用：在夜间行车时，迎面开来的车灯眩光常常
使司机看不清路面，容易发生事故.如果在每辆车灯玻璃上和司机座席前面的挡
风玻璃上安装一块偏振片，并使它们的透振方向跟水平方向成 角，就可以
解决这一问题.
(4)检查力的分布上的应用：当偏振光通过受力的塑料或玻璃时，偏振方向就会
发生变化，利用这一现象可以检查力的分布情况.
(5)电子表的液晶显示屏：在两块透振方向互相垂直的偏振片当中插进一个液晶
盒，液晶具有各向异性的属性，特别是偏振光经过液晶时，其振动方向会旋转
，利用这种特性控制光通过或不通过，从而显示数字的形状.
例4 如图所示是观看立体电影时放映机镜头上的偏振片和观看者所戴的偏光眼
镜的配置情况，其中正确的是( )
A. B. C. D.
√
[解析] 立体电影是利用光的偏振现象来实现的.两台放映机同时放映着从不同角
度同时拍摄的场景，并且放映机采用正好垂直的偏振光进行放映，观众所戴的
眼镜左、右镜片的透振方向正好也相互垂直.只有透振方向与某束偏振光的偏振
方向平行的镜片才能透过该束偏振光，这样，两只镜片分别只能透过来自两台
放映机中某一台的偏振光，则观众同时能获得两束带有不同信息的光线，在脑
海中便能复合成立体感很强的场景，所以B图所示情况正确.
A. B. C. D.
例5 夜晚，汽车前灯发出的强光将迎面驶来的汽车司机照
得睁不开眼，严重影响行车安全(如图所示).若考虑将汽车前
灯玻璃改用偏振玻璃，使射出的灯光变为偏振光；同时汽
车前窗玻璃也采用偏振玻璃，其透振方向正好与灯光的振
A.前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向是水平的
B.前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向是竖直的
C.前窗玻璃的透振方向是斜向右上 ，车灯玻璃的透振方向是斜向左上
D.前窗玻璃和车灯玻璃的透振方向都是斜向右上
动方向垂直，但还要能看清自己车灯发出的光所照亮的物体.假设所有的汽车前
窗玻璃和前灯玻璃均按同一要求设置，则以下措施中可行的是( )
√
[解析] 此题要求自己车灯发出的光经对面车窗反射后仍能进入自己眼中，而对
面车灯发出的光不能进入自己的眼中.若前窗的透振方向竖直、车灯玻璃的透振
方向水平，则从车灯发出的光照射到物体上反射回的光线将不能透过前窗玻璃，
司机面前将是一片漆黑，A错误；若前窗玻璃与车灯玻璃透振方向均竖直，则
对面车灯的光仍能照射得司机睁不开眼，B错误；若前窗玻璃的透振方向是斜
向右上 ，车灯玻璃的透振方向是斜向左上 ，则车灯发出的光经物体反
射后无法透射进本车内，却可以透射进对面车内，C错误，
D正确.
学习任务三 激光与全息照相
［教材链接］
阅读教材，填写激光与全息照相相关知识
(1)激光：激光是______受激辐射产生的光.
(2)激光的特性：单色性好、方向性强、________.
原子
亮度高
(3)全息照相：全息照相是应用光的______实现的.如图所示，作为光源的激光被
分成两部分：一部分通过凹透镜发散后射到胶片上，另一部分射向一个平面镜，
经反射后通过另一个凹透镜发散后射向被拍摄的物体.该物体把光反射到胶片上，
并与第一束光发生干涉，两束光干涉的结果就在胶片上记录下被拍摄物体的三
维图像信息，这就是全息照片.
干涉
(4)全息照相的特点：①观察到的再现三维立体图像和原来的物体几乎一模一样；②只要改变一下观察角度就能看到原来被遮挡的部分；③全息照片只留下一小部分时仍可再现原物的全貌；④在同一张底片上可记录多张图像且再现时多个不同的像互不干扰.
例6 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方向性非常好的特点对信号进行调制，使其在光导纤维
中传递信息的
B.计算机内的“磁头”读出光盘上记录的信息是应用激光有相干性的特点
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
[解析] 由激光的特点可知，光纤通信主要利用了激光的相干性，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方向性好，B错误；医疗中用
激光做“光刀”来切除肿瘤利用了激光亮度高的特点，C正确；“激光测距雷达”利
用的是激光的方向性好的特点，D错误.
√
例7 (多选)关于全息照相，下列说法正确的是( )
A.普通照相技术所记录的只是光波的强弱信息，而全息照相技术还可以记录光
波的相位信息
B.全息照片的拍摄利用了光的衍射现象
C.激光的出现使全息照相技术得到了长足的发展
D.立体电影的拍摄利用的是全息照相技术
[解析] 普通照相技术所记录的只是光波的强弱信息，而全息照相技术还可以记
录光波的相位信息,即全息照相的原理利用了光的单色性好,相位差稳定的特点，
故A正确，B错误；激光的出现使全息照相技术得到了长足的发展，C正确；立
体电影的拍摄不是利用全息照相技术，故D错误.
√
√
【要点总结】
激光与自然光的区别
自然光 激光
原子发光的方向时刻不确定 原子发光的方向时刻相同
频率不一样 频率单一
不能发生干涉 能发生干涉(双缝干涉实验)
非相干光 人工产生的相干光
传播中扩束严重 方向性好好,传播中几乎平行不扩束
亮度远远小于激光 亮度高
1.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 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影像更清晰
D.通过手指间的缝隙观察日光灯,可以看到彩色条纹
√
[解析] 根据光的偏振现象的知识可知,选项A、B、C均反映了光的偏振特性;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,和光的偏振无关,
选项D正确.
2.关于光的偏振现象,下列说法正确的是( )
A.光的振动方向与偏振片的透振方向不同时,光一定无法通过此偏振片
B.光的偏振现象说明光是一种纵波
C. 立体电影利用了光的偏振原理
D.拍摄水下景物时,为减小光在水面处的反射,可在照相机镜头前加一增透膜
[解析] 光的振动方向和偏振片的透振方向既不平行也不垂直时,仍有光通过偏振
片,只是较弱而已,故A错误;光的偏振现象说明光是一种横波,并不是纵波,故B错
误;立体电影利用了光的偏振原理,故C正确;拍摄水下景物时,为减小光在水面处
的反射,使影像更加清晰,可在照相机镜头前加一偏振片,故D错误.
√
3.如图所示,让灯光通过偏振片,在偏振片的后面再放置另一个偏振片,转动 ，
观察通过两块偏振片后的透射光.当透射的光最强时,记录、 放置的位置关系.
现将转动 而 不动,则观察到的现象是( )
A.射出光的强度保持不变
B.有光射出,强度变弱
C.有光射出,强度变强
D.无光射出
[解析] 当偏振片、的透振方向相同时,透过偏振片的光线最强,当、 的透
振方向垂直时,光不能透过偏振片 .选项D正确.
√
4.(多选)［2024·龙岩一中月考］ 如图所示，一玻璃柱体的横截面为半圆形，让
太阳光或白炽灯光通过狭缝形成细光束从空气射向柱体的 点(半圆的圆心)，
产生反射光束1和透射光束2.现保持入射光不变，将半圆柱绕通过 点垂直于纸
面的轴线转动，使反射光束1和透射光束2恰好垂直.在入射光线的方向上加偏振
片 ，偏振片与入射光线垂直，其透振方向在纸面内，这时看到的现象是
( )
A.反射光束1消失
B.透射光束2消失
C.反射光束1和透射光束2都消失
D.偏振片以入射光线为轴旋转 角，透射光束2消失
√
√
[解析] 自然光射到界面上，当反射光与折射光垂直时，反射光和折射光的偏振
方向相互垂直，且反射光的偏振方向与纸面垂直，折射光的透振方向与纸面平
行，因此当在入射光线方向垂直放上透振方向在纸面内的偏振片 时，因垂直
于纸面无光，则反射光束1消失，A正确，B、C错误；偏振片转动 ，平行于
纸面内的光消失，则透射光束2消失，D正确.
5.纳米技术是跨世纪的新技术,将激光束的宽度集中到纳米范围内,可修复人体已
损坏的器官,可对 分子进行超微型基因修复,把诸如癌症、遗传疾病等根除.
在这些技术中,人们主要利用了激光的( )
A.单色性 B.平行度好 C.亮度高 D.杀菌作用
[解析] 激光的亮度高,也就是说它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的
能量，故选C.
√
6.［2024·惠安一中月考］2023年诺贝尔物理学奖颁发给“为研究物质中的电子动
力学，而产生阿秒激光的实验方法”方面所做出贡献的三位科学家.下列激光的
特性及其应用，正确的是( )
A.实验室里用激光更容易完成双缝干涉实验和衍射实验，是利用激光单色性好
的特性
B.医学上用激光“焊接”剥落的视网膜，是利用激光的相干性
C.激光束很容易给坚硬的材料上打孔，是利用激光的方向性好
D.激光能够比较精确测量地球到月球的距离，是利用激光的亮度高
√
[解析] 实验室里用激光更容易完成双缝干涉实验和衍射实验，是利用激光单色
性好、频率单一、相干性好的特性，选项A正确；医学上用激光“焊接”剥落的视
网膜，是利用激光的亮度高、强度大、能量集中的特性，选项B错误；激光束
很容易给坚硬的材料上打孔，是利用激光的亮度高、强度大、能量集中的特性，
选项C错误；激光能够比较精确测量地球到月球的距离，是利用激光的方向性
好的特性，选项D错误.
1.(光的偏振)［2024·上海大同中学高二期中］ 如图所示，让太阳光通过 上的
小孔后照射到右方的一偏振片上，的右侧再放一光屏.现使 绕着平行于
光传播方向的轴匀速转动一周，则关于光屏 上的亮度变化情况，下列说法中
正确的是( )
A.只有当偏振片转到某一适当位置时光屏才被照
亮，在其他位置时光屏上无亮光
B.光屏上亮、暗交替变化
C.光屏上亮度不变
D.光屏上只有一条亮线随偏振片转动而转动
√
[解析] 因为太阳光为自然光，自然光沿各个方向振动的光的强度都相同，故光
屏 上的亮度不变，C正确.
2.(光的偏振)［2024·江苏淮阴中学高二月考］ 透过偏振片观察手机屏幕上的字.
随着偏振片的转动，画面出现明、暗交替的变化，则( )
A.从手机屏幕出来的光是偏振光，光的振动方向与传播方向垂直
B.从手机屏幕出来的光是偏振光，光的振动方向与传播方向平行
C.从手机屏幕出来的光是自然光，光的振动方向与传播方向垂直
D.从手机屏幕出来的光是自然光，光的振动方向与传播方向平行
[解析] 随着偏振片的转动，画面出现明、暗交替的变化，说明从手机屏幕出来
的光是偏振光，偏振光的振动方向与传播方向垂直，故A正确.
√
3.(光的偏振现象的应用)在拍摄日落时分水面下的景物时,在照相机镜头前装一
个偏振片,其目的是( )
A.减弱反射光,从而使景物的像清晰 B.增强反射光,从而使景物的像清晰
C.增强透射光,从而使景物的像清晰 D.减弱透射光,从而使景物的像清晰
[解析] 让偏振片的透振方向与反射光的偏振方向垂直,可以减弱反射光进入镜头,
使水下景物的像清晰.
√
4.(激光与全息照相)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方向性非常好的特点
B.医学上用激光做“光刀”是利用激光亮度高的特点
C.用激光束来切割或焊接较硬的材料是利用激光方向性好的特点
D.“激光测距雷达”和用激光读取 光盘上的信息是利用激光有相干性的特点
[解析] 全息照相利用了激光相干性好的特点,故A错误;由于激光的亮度较高,能
量较高,所以医学上常用激光作“光刀”进行手术,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
光盘上的信息是利用激光方向性好的特点,故D错误.
√
练习册
(时间：40分钟 总分：82分)
(单选题每小题4分，多选题每小题6分)
知识点一 偏振现象
1.(多选)关于光的偏振,下列说法正确的是( )
A.自然光通过偏振片后,就得到了偏振光
B.太阳光是自然光，月光是偏振光
C.所有的波都具有偏振现象
D.自然光射到两种介质的界面上,折射光是偏振光,反射光不是偏振光
√
√
[解析] 自然光通过偏振片后,从而得到在某一方向振动的光,这就是偏振光,故A正
确;太阳光是自然光，光可沿各个方向振动且振动的分布大致一致，月光是反射
光，属于偏振光,故B正确;只有横波才能发生偏振现象,故C错误;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,故D错误.
2.如图所示,是一偏振片, 的振动方向(用带有箭头的实
线表示)为竖直方向.下列四种入射光束中,照射时在 的
另一侧不能观察到透射光的是 ( )
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 角振动的光
[解析] 太阳光包含垂直于传播方向向各个方向振动的光,当太阳光照射 时,能在
的另一侧观察到偏振光，沿竖直方向振动的光能通过偏振片，沿水平方向振
动的光不能通过偏振片,因为它们相互垂直，沿与竖直方向成 角振动的光能
部分通过偏振片,故C符合题意.
√
3.［2024·江苏东台高二期末］如图所示，光
屏、和偏振片、平行共轴，其中 固
定、可绕轴转动.开始时与 偏振方向一致.
A.始终变强 B.先变强后变弱 C.始终变弱 D.先变弱后变强
[解析] 太阳光沿轴线通过光屏上的小孔照射到固定不动的偏振片 上，再使
偏振片绕轴匀速转动 的过程，当偏振片与偏振片 垂直时，光屏没有亮
度，则关于光屏上光的亮度从亮到暗，再由暗到亮，故D正确.
太阳光沿轴线通过光屏上的小孔射入，绕轴线缓慢旋转 的过程中，透
过偏振片到达光屏 上光的强度( )
√
知识点二 偏振的应用
4.观看电影时，需要戴上一种偏光 眼镜，此时能给人一种立体感.下列说法
中正确的是( )
A.不戴 眼镜，看到的电影画面也很清晰，只是没有立体感
B.用眼镜观看 电影应用了光的偏振现象
C.观看电影所用的 眼镜与普通眼镜的功能是一样的
D.戴上眼镜观看 电影时，左、右两眼看到的画面是一模一样的
√
[解析] 立体电影是用两台摄像机从不同角度拍同一个画面拍摄出来的，因此
如果只是裸视看这样的电影，画面是重的，看到的电影画面不清晰，A错误；
眼镜本质上是一种偏光眼镜，通过调节透振方向，左眼只能看左像，右眼只
能看右像，通过双眼的汇聚功能将左、右像叠加在眼底，由大脑产生三维视觉
效果，因此用眼镜观看 电影应用了光的偏振现象，B正确；根据上述可知
眼镜本质上是一种偏光眼镜，因此观看电影所用的 眼镜与普通眼镜的
功能不一样，C错误； 眼镜是靠左、右眼看到不一样的图像形成双目视差，
所以左、右两眼看到的画面不一样，D错误.
5.(多选)某同学研究液晶显示器的结构时发现，显示器的表面有一层偏光膜，如
果将偏光膜撕下，显示器就不能正常显示画面，变得纯白一片，如图所示.下列
说法正确的是( )
A.若转动偏振片观察屏幕，则画面亮度的变化不明显
B.若转动偏振片观察屏幕，则画面出现明、暗交替的变化
C.若用撕下的偏光膜做成眼镜，则戴上该眼镜能看到正常的画面
D.若用撕下的偏光膜做成眼镜，则戴上该眼镜仍看到纯白的画面
√
√
[解析] 该同学看到的光是偏振光，若转动偏振片观察屏幕，则画面出现明、暗
交替的变化，故A错误，B正确；液晶显示器发出的光为偏振光，这种偏振光人
眼无法直接识别，偏光膜的作用是将这种偏振光转换为我们可以看到的彩色画
面，故若用撕下的偏光膜做成眼镜，则戴上该眼镜能看到正常的画面，故C正
确，D错误.
知识点三 激光与全息照相
6.2023年诺贝尔物理学奖授予了三位杰出的科学家，以表彰他们在阿秒激光技
术领域的卓越贡献.下列关于激光的说法正确的是( )
A.激光具有良好的单色性，光纤通信是激光和光导纤维相结合的产物
B.激光是由自然界中某种物质直接发光产生的
C.激光束很容易给坚硬的材料打孔，是因为激光的方向性好
D.激光能够比较精确地测量地球与月球之间的距离，是因为激光的亮度高
[解析] 激光具有良好的单色性，光纤通信是激光和光导纤维相结合的产物，故
A正确；激光是人造光，自然界中无法直接产生，故B错误；激光束很容易给坚
硬的材料打孔，是因为激光的亮度高、强度大、能量集中，故C错误；激光能
够比较精确地测量地球与月球之间的距离，是因为激光的方向性好，故D错误.
√
7.［2024·浙江湖州高二期末］近日，一段“电力局用激光炮修剪树枝”的视频在
网络走红，图中机器名为便携式激光清障仪，上方的树枝经过激光照射后断裂.
下列关于激光说法不正确的是( )
A.激光是频率相同、相位差恒定、振动方向一致的光波
B.激光修剪树枝是利用激光亮度高、能量大的特点
C.激光测距利用了激光相干性好的特点
D.光纤通信是利用了激光能被调制，可以用来传递信息的特点
√
[解析] 激光具有频率相同、相位差恒定、偏振方向一致的特点，是人工产生的
相干光，具有高度的相干性，故A正确；激光修剪树枝是利用激光亮度高、能
量大的特点，故B正确；激光测距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，故C错误；光纤通信是应用激光方向性非常好的特点对信号
来进行调制，使其在光导纤维中进行传递信息，故D正确.
8.让激光照到机、 机或计算机的光盘上,就可以读出光盘上记录的信息,经
过处理后还原成声音和图像,这是利用激光的( )
A.方向性好,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
√
[解析] 由于激光的方向性好，故计算机内的“激光头”可以读出光盘上记录的信
息，故A正确；激光的相干性好，可以很容易形成干涉图样，但与处理数据无
关，故B错误；激光具有亮度高的特点，可以在很短时间内集中很大的能量，
但与本题无关，故C错误；激光波长短，不容易发生明显的衍射现象，故D错误.
9.全息照片损坏一部分后，将( )
A.仍能看到全部图像 B.只能看到未损坏的部分图像
C.整个图像都看不到 D.采用特殊技术后才能看到全部图像
[解析] 全息照片有一个重要特征是通过其一部分，例如一块残片，也可以看到
整个物体的立体像.这是因为拍摄照片时，物体上任一发光点发出的物光在整个
底片上各处都与参考光发生干涉，因而在底片上各处都有该发光点的记录.取照
片的一部分用照明光照射时，这一部分上的记录就会显示出该发光点的像.对物
体上所有发光点都是这样，所不同的只是观察的“窗口”小了一点.所以全息照片
损坏一部分后，将仍能看到全部图像，故A正确.
√
10.激光火箭的体积小，却可以装载更大、更重的卫星或飞船，激光由地面激光
站或空间激光动力卫星提供，通过一套装置，像手电筒一样，让激光束射入火
箭发动机的燃烧室，使推进剂受热而急剧膨胀，于是形成一股高温高压的燃气
流，以极高的速度喷出，产生巨大的推力，把卫星或飞船送入太空.激光火箭利
用了激光的( )
①单色性好 ②方向性好 ③亮度高 ④相干性好
A.①② B.②③ C.①③ D.②④
[解析] 由于激光站与火箭相距较远，必须要求激光具有很好的方向性,同时利用
激光亮度高的特点，故选B.
√
11.(多选)当以入射光线为轴转动偏振片时,通过偏振片观察电灯、烛焰、月球、
反光的黑板,看到现象有何不同( )
A.观察电灯和烛焰时,透射光的强弱随偏振片的旋转而变化
B.观察电灯和烛焰时,透射光的强弱不随偏振片的旋转而变化
C.观察月球和反光的黑板时,透射光的强弱不随偏振片的旋转而变化
D.观察月球和反光的黑板时,透射光的强弱随偏振片的旋转而变化
√
√
[解析] 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,但光的强弱没有改变,故A错误,B
正确.月球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和强弱
都会随偏振片的旋转发生周期性的变化,故C错误,D正确.
12.(多选)如图所示,电灯发出的光先后经过偏振片和,人眼在 处迎着入射光
方向看不到光亮,则 ( )
A.图中 光为偏振光
B.图中 光为偏振光
C.以为轴将转过 后,在 处将看到光亮
D.以为轴将转过 后,在 处将看到光亮
√
√
[解析] 自然光在垂直于传播方向的平面内,沿各个方向的振动是均匀分布的,通
过偏振片后,透射光是只沿着某一特定方向振动的光，从电灯直接发出的光为自
然光,故A错误;它通过偏振片后,即变为偏振光,故B正确;若通过 的光沿竖直方
向振动,则偏振片只能通过沿水平方向振动的偏振光,则点无光亮,将 转过
后,处仍无光亮,将转过 ,则该偏振片将变为能通过沿竖直方向振动的
光的偏振片,则偏振光能通过,即在 处有光亮,故C错误，D正确.
13.(3分)某同学在暑假一次旅行中发现一个奇怪的现象：他戴着某种墨镜用手机
拍照，手机竖着拍没问题，而当把手机横过来拍时，发现手机黑屏了，而旁边
的小伙伴却说手机屏是亮着的.这是光的______现象，该现象说明光是______
(选填“横波”或“纵波”).
偏振
横波
[解析] 这位同学手机竖着拍没问题，而当把手机横过来拍时，发现手机黑屏了，
说明光不能透过，这是光的偏振现象，该现象说明光是横波.
14.(11分)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？
[答案] 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.(12分)如图所示是一个 电影厅的俯视图,在屏幕两边有两个相同的扬声器,某
一刻发出的声波如图所示,其中、、、 是四个观众席位.
(1) (6分)、、、 四个位置中哪些席位的观众听到的声音最洪亮 请说明理由;
[答案] 、 位置最洪亮,见解析
[解析] 、位置最洪亮,原因是根据图像可知、 位置处波分别是谷谷叠加与
峰峰叠加,振动加强,、 位置处波均为峰谷叠加,
振动减弱
(2) (6分)观看电影需要配戴专用的眼镜,这是利用了什么光学原理 眼镜
两块镜片的透振方向有什么要求
[答案] 光的偏振; 相互垂直
[解析] 观看电影需要配戴专用的 眼镜,这是利用了光的偏振,为了看到立体
的图像,且两只眼睛看到的分别是不同角度拍
摄的图像,则为了使彼此不影响, 眼镜两块镜
片的透振方向需要相互垂直
［教材链接］ （1）特定 （2）某一方向,透振方向
（3）垂直,任何,均匀,一致 （4）偏振光,偏振光
例1.B 例2.BD 例3.AC 例4.B 例5.D
［教材链接］ 原子,亮度高,干涉
例6.C 例7.AC
随堂巩固
1.C 2.A 3.A 4.B
基础巩固练
1.AB 2.C 3.D 4.B 5.BC 6.A 7.C 8.A 9.A
综合提升练
10.B 11.BD 12.BD
13.偏振,横波
14.见解析
15.（1）、位置最洪亮,见解析 （2）光的偏振,相互垂直
