第五章 第三节 光的偏振 同步练习 (含部分答案解析)

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.