1、1课时提升作业 十五 光的衍射 光的偏振(20 分钟 50 分)选择题(本题共 5 小题,每小题 7 分,共 35 分)1.(2018宿迁高二检测)在单缝衍射中,下列说法错误的是 ( )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.换用波长较大的光照射,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【解析】选 B。当单缝宽度一定时,波长越长,衍射现象越明显,即偏离直线传播的路径越远,条纹间距也越大;当光的波长一定时,单缝宽度越小,衍射现象越明显,条纹间距也越大;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,故选项 B
2、错误,选项 A、C、D 正确。2.(多选)(2018南通高二检测)关于光的衍射现象,下面说法正确的是 ( )A.红光的单缝衍射图样是红暗相间的直条纹B.白光的单缝衍射图样是白暗相间的直条纹C.光照到不透明小圆盘上出现泊松亮斑,说明发生了衍射D.光照到较大圆孔上出现大光斑,说明光沿着直线传播,不存在光的衍射【解析】选 A、C。单色光照到狭缝上产生的衍射图样是明暗相间的直条纹。白光的衍射图样是彩色条纹。光照到不透明圆盘上,在其阴影处出现亮点,是衍射现象。光的衍射现象只有明显与不明显之分,D 项中大光斑的边缘模糊,正是光的衍射造成的,不能认为不存在衍射现象。【补偿训练】某同学使用激光器作光源,在不透
3、光的挡板上开一条缝宽为 0.05mm 的窄缝,进行光的衍射实验,如图所示,则他在光屏上看到的条纹是图中的( )2【解析】选 D。激光照射到单缝发生衍射,单缝衍射条纹的特点是条纹明暗相间,中央条纹宽,两侧的条纹窄,衍射条纹与单缝平行,故选项 D 正确。3.(2018日照高二检测)一束红光射向一块有双缝的不透光的薄板,在薄板后的光屏上呈现明暗相间的干涉条纹。现将其中一条缝挡住,让这束红光只通过一条缝,则在光屏上可以看到 ( )A.与原来相同的明暗相间的条纹,只是亮条纹比原来暗些B.与原来不相同的明暗相间的条纹,而中央亮条纹变宽些C.只有一条与缝宽对应的亮条纹D.无条纹,只存在一片红光【解析】选 B
4、。本题一开始告诉我们产生了干涉现象,说明两缝都很窄,能够满足使红光发生明显衍射的条件,挡住一条缝后,在屏上得到的是单缝衍射图样。衍射图样和干涉图样的异同点:中央都出现亮条纹,但衍射图样中央亮条纹较宽,两侧都出现明暗相间的条纹;干涉图样为等间隔的明暗相间的条纹,而衍射图样两侧为不等间隔的明暗相间的条纹。只有选项B 正确。4.用卡尺观察单缝衍射现象时,把缝宽由 0.2mm 逐渐增大到 0.8mm,看到的现象将是 ( )A.衍射条纹的间距逐渐变小,衍射现象逐渐不明显B.衍射条纹的间距逐渐变大,衍射现象越来越明显C.衍射条纹间距不变,只是亮度增强D.以上现象都不发生【解析】选 A。单缝衍射现象中,缝变
5、宽时,衍射条纹的间距逐渐变小,衍射现象逐渐不明显。只有 A 项正确。5.夜晚,汽车前灯发出的强光将迎面驶来的汽车司机照射得睁不开眼睛,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和前灯玻璃均按要求设置,反射光不改变振动方向。下面的措施中可行的是 ( )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3B.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
6、45D.前窗玻璃和车灯玻璃的透振方向都是斜向右上 45【解题指南】解答本题时应理解以下两点:(1)题目所说的“前窗玻璃的透振方向”和“车灯玻璃的透振方向”都是指同一辆车的车灯和前窗玻璃。(2)左和右都是对各自司机本身而言的。【解析】选 D。如 A 选项所述情景,会使自己发出的光反射回来与前窗的透振方向垂直,自己看不到反射回来的光,即看不清所照亮的物体;如 B、C 选项所述情景,会使对方的车灯光与自己的前窗玻璃的透振方向相同,被对方的灯光照得睁不开眼睛;如 D 选项所述情景,会使对方车灯的光与自己车窗的透振方向垂直,这样避免了对方强光的照射,自己车灯反射回来的光与自己车窗玻璃的透振方向相同,又能
7、看到反射回来的光。(1)(5 分)(多选)旋光仪可以用来测量糖溶液的浓度,从而测定含糖量。其原理是:偏振光通过糖的水溶液后,若迎着射来的光线看,偏振方向会以传播方向为轴线,旋转一个角度 ,这一角度称为“旋光角”, 的值与糖溶液的浓度有关。将 的测量值与标准值相比较,就能确定被测样品的含糖量了。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.将偏振片 B 转动一个角度,使得 O 处光强度最大,偏振片 B 转过的角度等于 D.将
8、偏振片 A 转动一个角度,使得 O 处光强度最大,偏振片 A 转过的角度等于 E.若使 O 处光强度再次最大,偏振片 A、B 均需转过 角(2)(10 分)在图中,甲、乙两幅图是由单色光分别入射到圆孔而形成的图像,其中图甲是光的_(选填“干涉”或“衍射”)图像。由此可以判断出图甲所对应的圆孔的孔径_(选填“大于”或“小于”)图乙所对应的圆孔的孔径。4【解析】(1)选 A、C、D。偏振片只能让一定偏振方向的光通过,没有样品时,要使到达 O 处的光最强,偏振片 A、B 的透光方向应相同;当放入样品时,由于样品的“旋光角”是 ,光线经过样品后偏振方向不再与 B 的透光方向平行,故到达 O 处光的强度会明显减弱,A 正确,B 错误;偏振片 B 转过的角度等于 ,并与偏振光的方向平行时,光到达 O 处的强度将再次最大,C 正确;同理,D 正确,E 错误。(2)图甲中出现明暗相间的条纹,是衍射现象,图乙中出现圆形亮斑。只有障碍物或孔的尺寸比光波波长小或跟波长相差不多时,才能发生明显的衍射现象。图甲是光的衍射图样,由于光波波长很短,约在 10-7m 数量级上,所以图甲对应的圆孔的孔径比图乙所对应的圆孔的孔径小。图乙的形成可以用光的直线传播解释。答案:(1)A、C、D (2)衍射 小于
