第五章光的波动性光的衍射、偏振、色散、激光习题（基础篇）教科版选修3_4

光的衍射、偏振、色散、激光
一、选择题
1．下列关于单缝衍射图样的说法中正确的有( )．
A．它同双缝干涉的图样完全相同
B．亮条纹的宽度不同，但亮度相同
C．亮条纹的宽度相同，但亮度不同
D．亮条纹的宽度和亮度均不相同，且中间亮纹最宽最亮
2．单色光通过双缝产生干涉现象，同种单色光通过单缝产生衍射现象，在光屏上都得到明暗相间的条纹，比较这两种条纹( )．
A．干涉、衍射条纹间距都是均匀的
B．干涉、衍射条纹间距都是不均匀的
C．干涉条纹间距不均匀，衍射条纹间距均匀
D．干涉条纹间距均匀，衍射条纹间距不均匀
3．点光源照在一个剃须刀片上，在屏上形成了它的影子，其边缘较为模糊，原因是( )．
A．光的反射 B．光强太弱 C．光的干涉，通过剃须刀片中央的孔直进 D．光的衍射
4．声波比光波容易产生明显的衍射，原因是( )．
A．声波是纵波，光波是横波
B．声波是机械波，光波是电磁波
C．一般障碍物尺寸跟声波波长相近而比光波波长大得多
D．声波必须通过介质传播，而光波可以在真空中传播
5．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
速效基础演练
6．纵波不可能产生的现象是( )．
A．偏振现象 B．反射现象 C．折射现象 D．衍射现象
7．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
8．光的颜色取决于( )．
A．波长 B．频率 C．传播速度 D．折射率
9．如图所示一束白光通过三棱镜的光路图，其中正确的是( )．
10．如图所示为双缝干涉实验得到的干涉条纹．(a)图为绿光进行实验时屏上观察到的条纹情况，α为中央条纹；(b)图为换用另一颜色的单色光实验时观察到的条纹情况，α′为中央条纹，则以下说法中正确的是( )．
A．(b)图可能是红光实验产生的条纹，表明红光波长较长
B．(b)图可能是紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较长
C．(b)图可能是紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较短
D．(b)图可能是红光实验产生的条纹，表明红光波长较短
11．以下说法中正确的是( )．
A．肥皂泡上呈现彩色条纹是光的色散现象
B．肥皂泡上呈现彩色条纹是光的干涉现象
C．水面上的油膜呈现彩色条纹，是油膜表面反射光与入射光叠加的结果
D．水面上的油膜呈现彩色条纹，是油膜的上下两表面反射光叠加的结果
12．某种色光在传播过程中，下面说法正确的是( )．
A．当它的频率不发生改变时，一定是在同一种介质中传播
B．当它的速度由小变大时，一定是从光疏介质进入光密介质
C．当它的速度由小变大时，一定是从光密介质进入光疏介质
D．当它的波长由长变短时，一定是从光疏介质进入光密介质
13．关于激光，下列说法正确的是( )．
A．激光是用人工方法激发出的一种特殊的光
B．自然界中某些天然物体也可能发出激光
C．激光可以像刀子一样切除肿瘤
D．由于激光的方向性好，所以激光不能发生衍射现象
14．根据激光亮度高、能量集中的特点，在医学上可以利用激光( )．
A．杀菌消毒 B．切除肿瘤 C．透视人体 D．“焊接”剥落的视网膜
15．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
16．用准分子激光器利用氩气和氟气的混合物产生激光，用于进行近视眼的治疗，用这样的激光刀对近视眼进行手术，手术时间短，效果好，无痛苦．关于这个治疗，以下说法中正确的是( )．
A．近视眼是物体在眼球中成像在视网膜的前面，使人不能看清物体
B．激光具有高度的方向性，可以在非常小的面积上对眼睛进行光凝手术
C．激光治疗近视眼手术是对视网膜进行修复
D．激光治疗近视眼手术是对角膜进行切削
二、填空题
17．霓虹是由空中的小水滴对日光的折射、色散、全反射的综合效应所形成的．通常可看到两道弓形彩带，里面一道叫虹，比较明亮；外面一道叫霓，较为暗淡，如图(a)所示．
(1)虹是阳光在水滴内经二次折射、一次全反射形成的，如图(b)所示，从内到外色序的排列是_______；
(2)霓是阳光在水滴内经二次折射、二次全反射形成的，如图(c)所示，从内到外色序的排列是_______．
三、解答题
18．一张光盘可以记录几亿个字节，其信息量相当于几千本十万字的书，其中一个重要的原因就是光盘上记录信息的轨道可以做得很密，1 mm的宽度可以容纳650条轨道，这是应用了激光的什么特点?
【答案与解析】
一、选择题
1．【答案】D
【解析】由干涉条纹和衍射条纹的特征可知D项正确．
2．【答案】D
【解析】干涉条纹间距均匀，而衍射条纹间距不均匀，中央亮条纹最宽，D项正确．
3．【答案】D
【解析】在刀片边缘有部分光绕过障碍物进入到阴影中去，从而看到影子的边缘模糊，D项正确．
4．【答案】C
【解析】声波的波长远大于光波的波长，因此声波比光波较容易发生明显的衍射现象．
5．【答案】A、B
【解析】干涉和衍射都是波叠加的结果，干涉中有衍射现象，衍射中也有干涉现象．当障碍物的尺寸远大于波长时，衍射现象不明显，因而形成影．但影的形成与衍射现象并不矛盾．
6．【答案】A
7．【答案】D
8．【答案】B
【解析】光的颜色由频率决定，色光从一种介质进入另一种介质时，f不变．
9．【答案】D
10．【答案】A
【解析】由，△x越大表明λ越大，因此(b)图中实验光的波长一定是比绿光要长．
11．【答案】B、D
12．【答案】C、D
13．【答案】A、C
【解析】激光是用人工方法激发的一种特殊的光，它是可见光，A项正确，B项错误；激光具有方向性好、亮度高、能量强等特点，可以像刀子一样切除肿瘤；C项正确，激光是一种电磁波，只要是电磁波就能发生衍射现象，D项错误．
14．【答案】B、D
【解析】利用激光亮度高、能量集中的特点可以在医学上“焊接”剥落的视网膜，当作“光刀”切除肿瘤．
15．【答案】A、C、D
【解析】激光不仅可加工金属材料，也可以加工非金属材料，所以B项错误．A、C、D三项都属于激光的应用．
16【答案】．A、B、D
【解析】激光手术是物理技术用于临床医学的最新的成果，人的眼睛是一个光学成像系统，角膜和晶状体相当于一个凸透镜，物体通过凸透镜成像在视网膜上，人就能看清楚物体．当角膜和晶状体组成的这个凸透镜的焦距比较小，物体成像在视网膜的前面时，人们不能看清楚物体，这就是近视眼．激光手术不是修复视网膜，而是对角膜进行切削，改变角膜的形状，使眼球中的凸透镜的焦距适当变大，物体经过角膜和晶状体后在视网膜上成像．
二、填空题
17．【答案】(1)紫到红 (2)红到紫
【解析】根据光的折射现象和色散知，太阳光经过水滴的光路图如图所示．所以(1)问正确答案是紫到红．
同理可分析(2)的正确答案是红到紫．
三、解答题
18．【答案】平行度好
【解析】激光的平行度好，激光可以会聚到很小的一点，由于会聚点很小，所以光盘记录信息的密度很高．