高中物理-光的偏振、激光与全息照相同步练习

高中物理高中物理- -光的偏振、激光与全息照相同步练习光的偏振、激光与全息照相同步练习 1．(多选)将激光束的宽度聚焦到纳米级(10－ 9m)范围内,可修复人体已损坏的 器官,可对 DNA 分子进行超微型基因修复,把至今尚令人无奈的癌症、遗传疾病 彻底根除,以上功能是利用了激光的() A．单色性好 B．平行度好 C．粒子性D．高能量 【解析】激光的平行度好,故可聚焦到很小的范围；激光的亮度高、能量 大,故可修复器官． 【答案】BD 2． 让激光照到 VCD 机、CD 机或计算机的光盘上,就可以读出盘上记录的信 息,经过处理后还原成声音和图像,这是利用激光的() A．平行度好,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】激光的特点之一是平行度好 ,它可以会聚到一个很小的点 上,DVD、VCD、CD 唱机或电脑上的光驱及刻录设备就利用了激光的这一特点, 选项 A 正确,B、C、D 错误． 【答案】A 3．(多选)以下说法正确的是() A．光纤通信利用了激光相干性好的特点 B．激光武器利用了激光亮度高的特点 C．激光写、读利用了激光亮度高的特点 D．激光加工、激光手术和激光武器都利用了激光亮度高的特点 【解析】由激光的几种特点及应用可知 A、B、D 正确． 【答案】ABD 4．(多选)关于立体电影,以下说法正确的是() A．观众戴上特制眼镜是为了防止伤害眼睛 B．这副眼镜其实就是一对偏振方向互相垂直的偏振片 C． 戴上特制眼镜的观众若只用一只眼睛看,则银幕上只是一片光亮而无图像 D． 产生立体视觉是因人的两只眼睛同时观察物体时,形成的在视网膜上的像 并不完全相同 【解析】看立体电影必须用偏振片才能达到好的效果． 【答案】BD 5．(多选)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,以下说法正确的是() 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 【解析】P 是起偏器,它的作用是把太阳光(自然光)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 光强最小,即无论旋转 P 或 Q,屏上 的光强都是时强时弱的． 【答案】BD 6．(多选)(2013·宁德高二检测)如图 5－3－3 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() 图 5－3－3 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 【解析】 自然光沿各个方向是均匀分布的,通过偏振片后,透射光是只有沿 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 A 偏 振片后,即变为偏振光,则 B 对； 设通过 A 的光沿竖直方向振动,若 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, 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,即 D 对． 【答案】BD 7．激光具有相干性好、平行度好、亮度高等特点,在科学技术和日常生活中 应用广泛．下面关于激光的叙述正确的是() A．激光是纵波 B．频率相同的激光在不同介质中的波长相同 C．两束频率不同的激光能产生干涉现象 D．利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离 【解析】 光波都是横波,波长与频率和介质都有关,只有频率相同的光才能 干涉． 【答案】D 图 5－3－4 8． (多选)奶粉的碳水化合物(糖)的含量是一个重要指标,利用旋光仪可以测量 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,偏振光的偏振方向会以传播方向为轴线,旋转一个角度 θ,这一角度称 为“旋光角”,θ的值与糖溶液的浓度有关,将 θ 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 5－3－4 所示,S 是自然光源,A、B 是偏振片,绕中 心轴转动偏振片 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 处光的强度最大,则偏振片 B 转动的角 度等于 θ D． 将偏振片 A 转动一个角度,使得 O 处光的强度最大,则偏振片 A 转过的角 度等于 θ 【解析】根据题意可知,开始 A、B 两偏振片的透光方向相同,当被测样品 置于 A、B 之间时,光线旋转一个角度 θ,因此到达 O 处光的强度会明显减弱；为 了使 O 处的光线强度最大,则必须将其中一个偏振片旋转角度θ,光线穿过偏振 片时,光的偏振方向与偏振片的透光方向一致． 【答案】ACD 9．(多选)激光器发光功率为 P,发出的激光在折射率为 n 的介质中波长为 λ,c 表示光在真空中的速度,下列说法中正确的是() A．该光在真空中的波长为 nλ B．该光在真空中的波长为 λ/n C．该光的频率为 c/λ c D．该光的频率为nλ c 【解析】n＝v,c＝fλ0,v＝fλ,所以 λ0＝nλ vc f＝λ＝. nλ 【答案】AD 10．光射到两种不同介质的分界面,分析其后的传播情形可知() A．折射现象的出现说明光是纵波 B．光总会分为反射光和折射光 C．折射光与入射光的传播方向总是不同的 D．发生折射是因为光在不同介质中的传播速度不同 【解析】光的折射不能反映光是纵波还是横波,由光的偏振现象可知光是 横波,选项 A 错误；当光从光密介质射入光疏介质,且入射角大于等于临界角时, 发生全反射现象,没有折射光,选项 B 错误；当光线垂直于界面入射时,折射光与 入射光的传播方向相同,选项 C 错误；发生折射是因为光的传播速度在不同介质 中不同,选项 D 正确 【答案】D 图 5－3－5 11．如图 5－3－5 所示,杨氏双缝实验中,下述情况能否看到干涉条纹？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,再加偏振片 P1、P2,P1与 P2透光方向垂直． 【解析】(1)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,对光程差的影响可忽略,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吸收而减弱． (2)由于从 P1、P2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,无干涉现象． 【答案】见解析 12．应用激光平行性好的特性,可以精确地测量距离．对准目标发射一个极 短的激光脉冲,测量发射脉冲与收到反射脉冲的时间间隔,就可以