(新材料)辽宁物理高二选择性必修1 主题3 5 光的衍射 6 光的偏振 激光56张PPT

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名称 (新材料)辽宁物理高二选择性必修1 主题3 5 光的衍射 6 光的偏振 激光56张PPT
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资源类型 教案
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科目 物理
更新时间 2019-10-12 08:39:32

文档简介

5 光的衍射
6 光的偏振 激光
学 习 目 标
知 识 脉 络
1.知道光的衍射现象,知道几种衍射现象的图样.
2.理解光产生明显衍射的条件.(重点)
3.知道光的偏振现象,知道偏振是横波特有的性质.(难点)
4.知道偏振光和自然光,知道偏振光的应用.
5.了解激光的特性和应用,应用激光观察全息照片.
知识点一| 光的衍射

1.定义:光通过很小的狭缝(或圆孔)时,明显地偏离了直线传播的方向,在屏上应该出现阴影的区域出现明条纹或亮斑,应该属于亮区的地方也会出现暗条纹或暗斑的现象.
2.衍射图象:衍射时产生的明暗条纹或光环.
3.单缝衍射:单色光通过狭缝时,在屏幕上出现明暗相间的条纹,中央为亮条纹,中央条纹最宽最亮,其余条纹变窄变暗;白光通过狭缝时,在屏上出现彩色条纹,中央为白条纹.
4.圆孔衍射:光通过小孔时(孔很小)在屏幕上会出现明暗相间的圆环.
5.泊松亮斑:障碍物的衍射现象.
在单色光传播途中,放一个较小的圆形障碍物,会发现在阴影中心有一个亮斑,这就是著名的泊松亮斑.
6.衍射光栅
(1)结构
由许多等宽的狭缝等距离排列起来形成的光学仪器.
(2)衍射图样特点
与单缝衍射相比,衍射条纹的宽度变窄,亮度增加.

1.白光通过盛水的玻璃杯,在适当的角度,可看到彩色光,是光的衍射现象. (×)
2.菜汤上的油花呈现彩色,是光的折射现象. (×)
3.用两支圆柱形铅笔并在一起,形成一个狭缝,使狭缝平行于日光灯,会看到彩色的衍射条纹. (√)

1.白光经单缝衍射和双缝干涉产生的条纹有什么共同特点?
【提示】 都是中央为白色条纹,两侧为彩色条纹.
2.光遇到小孔、单缝或障碍物时,衍射现象可能发生,也可能不发生,这种说法对吗?
【提示】 不对.光遇到小孔、单缝或障碍物时,衍射现象只有明显与不明显之分,无发生与不发生之别.

1.产生明显衍射的条件
障碍物的尺寸可以跟光的波长相近或比光的波长还要小时能产生明显的衍射.对同样的障碍物,波长越长的光,衍射现象越明显;对某种波长的光,障碍物越小,衍射现象越明显.由于波长越长,衍射性越好,所以观察到声波的衍射现象就比观察到光波的衍射现象容易得多.
2.三种不同的衍射现象及特点
(1)单缝衍射
①现象:如图所示,点光源S发出的光经过单缝后照射到光屏上,若缝较宽,则光沿直线传播,传播到光屏上的AB区域;若缝足够窄,则光不再沿直线传播而是传到几何阴影区,在AA′,BB′区出现亮暗相间的条纹,即发生了衍射现象.
②单缝衍射图样的四个特点:
a.中央条纹亮而宽;
b.两侧亮条纹具有对称性,亮条纹宽度逐渐变窄,亮度逐渐减弱;
c.波长一定时,单缝窄的中央条纹宽,条纹间距大,单缝不变时,光波波长大的中央条纹宽,条纹间距大;
d.白光的单缝衍射条纹中央为白色亮条纹,两侧为彩色条纹,且外侧呈红色,靠近白色亮条纹的内侧为紫色.
(2)圆孔衍射
①现象:圆孔衍射如图所示,当挡板AB上的圆孔较大时,光屏上出现如图甲所示的情形,光沿直线传播,无明显衍射现象发生;当挡板AB上的圆孔很小时,光屏上出现如图乙所示的衍射图样,出现亮、暗相间的圆环.
②圆孔衍射图样的两个特点
a.单色光的圆孔衍射图样中央亮圆的亮度大,外面是明暗相间的不等距的圆环.越向外,亮环亮度越低.
b.白光的圆孔衍射图样中央亮圆为白色,周围是彩色圆环.
(3)泊松亮斑——障碍物的衍射现象
①现象:各种不同形状的障碍物也能使光发生衍射,使影的轮廓模糊不清.若在单色光传播途中,放一个较小的圆形障碍物,会发现在阴影中心有一个亮斑,这就是著名的泊松亮斑.
②障碍物的衍射图样的特点:圆形阴影中心有一亮斑,与小孔衍射图样有明显区别.
1.在单缝衍射实验中,下列说法正确的是(  )
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
E.条纹间距与单缝到屏的距离无关
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,条纹间距也越大,A,C正确;当光的波长一定时,单缝宽度越小,衍射现象越明显,条纹间距越大,B错误;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,D正确,E错误.
答案:ACD
2.如图甲、乙所示,是单色光通过窄缝后形成明暗相间的两种条纹图样________为单缝衍射的图样,________为双缝干涉的图样.
解析:甲图中的条纹宽度不等,中央宽,两侧窄,应为单缝衍射图样.乙图中的条纹等宽等距,应为双缝干涉图样.
答案:甲 乙
区分双缝干涉条纹与单缝衍射条纹的方法
(1)根据条纹的宽度区分:双缝干涉的条纹是等宽的,条纹间的距离也是相等的;而单缝衍射的条纹,中央亮条纹最宽,两侧的条纹变窄.
(2)根据亮条纹的亮度区分:双缝干涉条纹,从中央亮纹往两侧亮度变化很小;而单缝衍射条纹中央亮纹最亮,两侧的亮纹逐渐变暗.
知识点二| 光的偏振

偏振现象
只有沿偏振片的“透振方向”振动的光波才能通过偏振片
结论
偏振现象表明光是一种横波
偏振光的形成
(1)自然光通过偏振片后得到偏振光
(2)自然光在介质表面反射时,反射光和折射光都是偏振光
偏振现象
的应用
(1)照相机镜头前
(2)电子表的液晶显示

1.凡是波都有偏振现象. (×)
2.反射可以引起自然光的偏振. (√)
3.拍摄水中游鱼时,在镜前装一偏振片是利用光的偏振现象.
(√)

1.自然光和偏振光的主要区别是什么?
【提示】 在垂直于传播方向的平面内,自然光沿所有方向振动,偏振光沿某一特定方向振动.
2.自然光经水面反射的光一定是偏振光吗?
【提示】 经水面反射和折射的光都是偏振光.

1.横波、纵波的判断方法
直接看质点的振动方向与传播方向的关系.若互相垂直为横波;若在同一直线上为纵波.这种方法适用于看得见质点振动方向的机械波.
2.偏振片
偏振片由特定的材料制成,每个偏振片都有一个特定的方向,只有沿着这个方向振动的光波才能通过偏振片,这个方向叫作透振方向.偏振片对光波的作用就像狭缝对机械波的作用一样.
3.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
如上图所示,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
如上图所示,偏振光经偏振片后,若偏振方向与透振方向平行,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.
3.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
E.偏振现象表明光是横波
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,屏上的光强都是时强时弱.故正确答案为BDE.
答案:BDE
4.电子表的显示屏利用了液晶的旋光性,当液晶上不加电压时,偏振光通过液晶时偏振方向会旋转90°,这就是液晶的旋光性;如果在液晶上加上电压,则旋光性消失.有一种电子表的显示屏是透明的,而在显示数字的笔画处不透光,则上下两个偏振片的透振方向相互________;笔画处为________电极,因此加上电压时变为________的.
解析:假设光从下向上传播,光线通过下偏振片时成为偏振光,如果不加电压,偏振光通过液晶时偏振方向旋转90°,此时光线能透过上偏振片,可知上偏振片的透振方向应与此时偏振光的偏振方向相同,即与下偏振片的透振方向垂直;组成数字的笔画处有时透明,有时不透明,可知笔画处为透明电极,当加上电压时液晶旋光性消失,光线不能透过.
答案:垂直 透明 不透明
5.在拍摄日落时水面下的景物时,应在照相机镜头前装一个偏振片,其目的是什么?
解析:由于反射光的干扰,景物的像常常比较模糊,装上偏振片的目的是减弱反射光,且透振方向与反射光的振动方向垂直,但不能增强透射光.
答案:减弱反射光,从而使景物的像清晰
(1)偏振片是由特定的材料制成的,每个偏振片都有一个特定的方向,这个方向叫作“透振方向”,只有沿透振方向振动的光才能通过偏振片.
(2)偏振片上的“狭缝”表示透振方向,而不是真实狭缝.
(3)光的偏振现象说明光是一种横波.
(4)自然光透过偏振片可以变成偏振光.
(5)当偏振片的偏振方向与光的偏振方向夹角不同时,透过偏振片的光的强度不同.
知识点三| 激光

1.激光的特点及应用
性质
应用
相干性:激光具有频率相同、相位差恒定、偏振方向一致的特点,具有高度的相干性
光纤通信
平行度:激光的平行度非常好,传播很远的距离仍能保持一定的强度
激光测距,读取光盘上记录的信息等
亮度高:它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量
用激光束切割、焊接,医学上可以用激光做“光刀”、激发核反应等
2.全息照相
(1)与普通照相技术的比较
普通照相技术所记录的只是光波的强弱信息,而全息照相技术还记录了光波的相位信息.
(2)原理:全息照片的拍摄利用了光的干涉原理.

1.激光可以进行光纤通信是利用了相干性好的特点. (√)
2.激光可用做“光刀”来切开皮肤是利用激光的相干性好. (×)
3.全息照相技术只能记录光波的强弱信息. (×)

利用激光测量地球到月球的距离,应用了激光哪方面的性质?
【提示】 应用了“平行度”非常好的性质.

1.激光的相干性好
所谓相干性好,是指容易产生干涉现象.普通光源发出的光(即使是所谓的单色光)频率是不一样的,而激光器发出的激光的频率几乎是单一的,并且满足其他的相干条件.所以,现在我们做双缝干涉实验时,无需在双缝前放一个单缝,而是用激光直接照射双缝,就能得到既明亮又清晰的干涉条纹.利用相干光易于调制的特点,传输信息,所能传递的信息密度极高,一条细细的激光束通过光缆可以同时传送一百亿路电话和一千万套电视,全国人民同时通话还用不完它的通讯容量,而光纤通信就必须借助激光技术才能发展.
2.激光的平行度非常好
与普通光相比,传播相同距离的激光束的扩散程度小,光线仍能保持很大的强度,保持它的高能量,利用这一点可以精确测距.现在利用激光测量地月距离精确度已达到1 m.
3.激光的亮度非常高
它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量.如果把强大的激光束会聚起来,可使物体被照部分在千分之一秒的时间内产生几千万度的高温.不能直接照射眼睛,否则会伤害眼睛.
4.激光单色性很好
激光的频率范围极窄,颜色几乎是完全一致的.
6.关于激光的应用,下列说法中正确的是(  )
A.光纤通信是应用激光相干好的特点对信号进行调制,使其在光导纤维中进行信息传递
B.计算机内用“磁头”可读出光盘上记录的信息是应用了激光平行度好的特点来进行的
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
E.激光打孔是应用了激光相干性好的特点
解析:光纤通信主要利用激光的相干性好的特点,选项A正确;计算机内的“磁头”可读出光盘上的信息主要应用了激光的平行度好的特点,选项B正确;医疗中用激光作“光刀”和工业上用激光打孔都是利用了激光的亮度高的特点,选项C正确,E错误;激光测距利用的是激光的平行度好的特点,选项D错误.
答案:ABC
7.准分子激光器利用氩气和氟气的混合物产生激光刀,可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.近视眼是物体成像在眼球中的视网膜的前面,使人不能看清物体
B.激光具有很好的方向性,用激光刀可以在非常小的面积上对眼睛进行手术
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
E.激光治疗近视眼手术是利用激光的相干性好
解析:激光手术是物理技术用于临床医学的最新成果.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,人就不能看清物体,这就是近视眼,A对;激光具有很好的方向性,用激光刀可以在非常小的面积上对眼睛进行手术,B对、E错;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成像在视网膜上,C错、D对.
答案:ABD
8.激光全息照片的底片上记录了光的干涉条纹,含有被拍摄物体反射的光的所有信息,实现了照片的立体性.若照相时,被摄物体被挡住一部分,通过调整视线仍可看见被挡部分.照片被切开成两半,从一半上仍可看到物体的全像,照片就像一个观察物体的窗口.激光全息照相利用了激光________的性质.
解析:全息照相利用激光的频率单一、相干性好的特点,使参考光和物光有很高的相干性,拍摄立体照片.
答案:相干性好
激光的特点及其应用
特点
作用
应用实例
相干光
可进行调制、传递信息
光纤通信、全息照相
平行度非常好
传播很远距离仍能保持一定强度,可精确测距、测速
激光雷达
平行度非常好
可会聚于很小的一点,记录信息密度高
DVD机,CD唱机、计算机的光驱
亮度高
可在很小空间、短时间内集中很大能量
激光切割、焊接、打孔、医疗手术
亮度高
产生高压引起核聚变
人工控制聚变反应
课件56张PPT。主题3 光及其应用5 光的衍射
6 光的偏振 激光23光的衍射4明暗条纹直线传播暗条纹或暗斑5泊松亮斑明暗亮宽窄彩色白明暗亮斑6增加等宽变窄7× × √ 8910111213141516171819光的偏振20折射透振横波偏振片反射2122× √ √ 232425262728293031323334353637激光38
相同恒定一致平行度测距39能量空间时间40干涉强弱相位41√ × × 4243444546474849505152535455点击右图进入…Thank you for watching !课时分层作业(十八) 
(建议用时:45分钟)
[基础达标练]
1.对衍射现象的定性分析,正确的是(  )
A.光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物发生传播的现象
B.衍射条纹图样是光波相互叠加的结果
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
E.衍射现象说明光是一种横波
解析:衍射现象是波绕过障碍物发生传播的现象,衍射条纹是波的叠加的结果,干涉、衍射是一切波所具有的特性,所以选项A、B、C正确;光的直线传播只是近似的,只有在光的波长比障碍物尺寸小得多的情况下,光才被看作是沿直线传播的,所以光的衍射现象和直线传播是不矛盾的,所以选项D错误.一切波都可以发生衍射现象,选项E错误.
答案:ABC
2.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
E.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;太阳、电灯等普通光源发出的是自然光,D正确.由偏振原理知E正确.
答案:BDE
3.下列情况中能产生明显衍射现象的是(  )
A.光的波长比孔或障碍物的尺寸大得多
B.光的波长与孔或障碍物的尺寸可相比
C.光的波长等于孔或障碍物的尺寸大小
D.光的波长比孔或障碍物的尺寸小得多
E.用红光做实验时未观察到明显的衍射现象,现用绿光替代红光做实验
解析:发生明显衍射的条件是障碍物、缝、孔的尺寸与光的波长差不多或更小.
答案:ABC
4.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
E.以SP为轴将A转过90°后,在P处将看到光亮
解析:该题考查了对自然光、偏振光的特点的认识.自然光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,则A错.它通过偏振片A后,变为偏振光,则B对.设通过A的光沿竖直方向振动,当偏振片B只能通过沿水平方向振动的偏振光时,则P点无光亮.将B转过180°后,P处仍无光亮,即C错.若将B转过90°,则该偏振片将变为能通过竖直方向上振动的光的偏振片,则偏振光能通过B,即在P处有光亮,D对.同理可知E对.
答案:BDE
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睛,严重影响行车安全.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,如下措施中不可行的是(  )
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°
E.前窗玻璃和车灯玻璃的透振方向都是斜向左上45°
解析:若前窗玻璃的透振方向竖直、车灯玻璃的透振方向水平,从车灯发出的照射到物体上反射的光将不能透过前窗玻璃,司机面前将是一片漆黑,所以A错;若前窗玻璃与车灯玻璃的透振方向均竖直,则对面车灯的光仍能照得司机睁不开眼睛,B错;若前窗玻璃的透振方向斜向右上45°,车灯玻璃的透振方向斜向左上45°,则车灯发出的光经物体反射后无法透振进本车车窗内,却可以透振进对面车窗内,C错.D、E是可行的.
答案:ABC
6.关于波动,下列说法正确的是(  )
A.各种波均会发生偏振现象
B.用白光做单缝衍射与双缝干涉实验,均可看到彩色条纹
C.声波传播过程中,介质中质点的运动速度等于声波的传播速度
D.已知地震波的纵波波速大于横波波速,此性质可用于横波的预警
E.各种波均会发生干涉和衍射现象
解析:只有横波才有偏振现象,A错;白光是复色光,其中各单色光的波长不同,导致条纹间距不同,B正确;波的传播过程中,介质中质点的运动速度是变化的,而波的传播速度在同一均匀介质中是匀速的,且波的传播是指振动形式的传播,C错;因为地震波的纵波波速大于横波波速,所以两波传到同一地点有时间差,可用于横波的预警,D正确.干涉衍射都是波特有的现象,E对.
答案:BDE
7.对于激光的认识,以下说法中正确的是(  )
A.普通光源发出的光都是激光
B.激光是自然界普遍存在的一种光
C.激光是一种人工产生的相干光
D.激光已经深入到我们生活的各个方面
E.激光比普通光的相干性好
解析:激光是人工产生的一种相干光,与普通光源发出的光不同,激光与我们的生活密切相关,所以C、D、E正确.
答案:CDE
8.在学习了光的衍射现象后,徐飞回家后自己设置了一个小实验.在—个发光的小电珠和光屏之间放一个圆孔大小可以调节的圆形孔屏,在圆孔从较大调至完全闭合的过程中,他在屏上看到什么现象?
解析:在圆孔由大到小调节过程中,当孔较大时,光沿直线传播,在屏上得到圆形亮斑;当孔的直径减小到与光波的波长相近时,产生明显的衍射现象,屏上将出现明暗相间的亮环,当孔继续减小到完全闭合时,没有光到达屏上,屏上完全黑暗.
答案:先是圆形亮区,再是明暗相间的圆形亮环,最后完全黑暗
[能力提升练]
9.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,你认为正确的是(  )
A.若狭缝与灯泡平行,衍射条纹与狭缝平行
B.若狭缝与灯泡垂直,衍射条纹与狭缝垂直
C.衍射条纹的疏密程度与狭缝的宽度有关
D.衍射条纹的间距与光的波长有关
E.波长越小,衍射条纹间距越大
解析:若狭缝与线状白炽灯平行,衍射条纹与狭缝平行则现象明显;衍射条纹的疏密程度与缝宽有关,缝宽越小,条纹越疏;条纹间距与波长有关,波长越长,间距越大.
答案:ACD
10.奶粉的碳水化合物(糖)含量是一个重要指标,可以用“旋光法”来测量糖溶液的浓度,从而鉴定含糖量,偏振光通过糖的水溶液后,偏振方向会相对于传播方向向左或右旋转一个角度α,这一角度α称为“旋光度”,α的值只与糖溶液的浓度有关.将α的测量值与标准值相比较,就能确定被测样品中的含糖量.如图所示.S是自然光源,A、B是偏振片,转动B,使到达O处的光最强,然后将被测样品P置于A,B之间,则下列说法中正确的是(  )
A.到达O处光的强度会明显减弱
B.到达O处光的强度不会明显减弱
C.到达O处光的强度会明显增强
D.将偏振片B转动一个角度,使得O处光强度最大,偏振片B转过的最小角度等于α
E.将偏振片A转动一个角度,使得O处光强度最大,偏振片A转过的最小角度等于α
解析:自然光通过偏振片后得到垂直于光的传播方向与偏振片的透振方向平行的偏振光,该偏振光经被测样品后,其偏振方向发生了偏转,即相对于光的传播方向向左或向右旋转一个角度α,到达B的光的偏振方向与B的透振方向不完全一致,故O处光的强度会明显减弱,故A正确,B、C错误;若将A或B转动一个最小角度,使得O处光的强度仍为最大,说明它们转过的角度等于α,故D、E都正确.
答案:ADE
11.如图所示,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S后加一偏振片P.
(2)在(1)情况下,再加P1,P2,P1与P2透振方向垂直.
解析:(1)能.到达S1,S2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,对路程差的影响可忽略,干涉条纹的位置与间距和没有P时基本一致,只是强度由于偏振片的吸收作用而减弱.(2)不能.由于从P1,P2射出的光振动方向相互垂直,不满足干涉条件,故光屏E被均匀照亮,但无干涉现象.
答案:见解析.
12.一束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,若这种激光器产生的光脉冲的持续时间为1.0×10-11s,波长为694.3 nm,发射功率为1.0×1010 W.求:
(1)每列光脉冲的长度;
(2)用这种激光照射皮肤色斑,每1 cm2皮肤吸收的能量达到60 J以后,色斑便逐渐消失,一个色斑的面积为50 mm2,则它需要吸收多少列红宝石激光脉冲才能逐渐消失?
解析:(1)光脉冲的持续时间即为发射一个光脉冲所需的时间.一列光脉冲的长度Δl=c·Δt=3.0×108×1.0×10-11m=3.0×10-3 m.
(2)一列光脉冲所携带的能量ΔE=P·Δt=1.0×1010×1.0×10-11J=0.1 J.清除面积为50 mm2的色斑需要光脉冲数为n=E·==300(列).
答案:(1)3.0×10-3 m (2)300列
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