課時(shí)跟蹤檢測（二十四）光的衍射、光的偏振、激光eq\a\vs4\al(A)組—重基礎(chǔ)·體現(xiàn)綜合1．(多選)在單縫衍射實(shí)驗(yàn)中，下列說法中正確的是()A．將入射光由黃色換成綠色，衍射條紋間距變窄B．使單縫寬度變小，衍射條紋間距變窄C．換用波長較長的光照射，衍射條紋間距變寬D．增大單縫到屏的距離，衍射條紋間距變寬解析：選ACD當(dāng)單縫寬度一定時(shí)，波長越長，衍射現(xiàn)象越明顯，即光偏離直線傳播的路徑越遠(yuǎn)，條紋間距也越大；當(dāng)光的波長一定時(shí)，單縫寬度越小，衍射現(xiàn)象越明顯，條紋間距越大；光的波長一定、單縫寬度也一定時(shí)，增大單縫到屏的距離，衍射條紋間距也會(huì)變寬，故選項(xiàng)A、C、D正確。2．激光具有相干性好、平行度好、亮度高等特點(diǎn)，在科學(xué)技術(shù)和日常生活中應(yīng)用廣泛。下面關(guān)于激光的敘述正確的是()A．激光是縱波B．頻率相同的激光在不同介質(zhì)中的波長相同C．兩束頻率不同的激光能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象D．利用激光平行度好的特點(diǎn)可以測量月球到地球的距離解析：選D一切光都是橫波，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)v＝λf，光在不同介質(zhì)中的傳播速度不同，頻率相同，波長不同，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；發(fā)生干涉現(xiàn)象的兩束光頻率必須相同，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；利用激光的平行度非常好可以進(jìn)行測距，故選項(xiàng)D正確。3.某研究性學(xué)習(xí)小組用激光束照射圓孔和不透明圓盤后，分別得到如圖所示的衍射圖樣。據(jù)此可以判斷出()A．甲是光線射到圓孔后的衍射圖樣，乙是光線射到圓盤后的衍射圖樣B．乙是光線射到圓孔后的衍射圖樣，甲是光線射到圓盤后的衍射圖樣C．甲、乙都是光線射到圓孔后的衍射圖樣，甲孔的直徑較大D．甲、乙都是光線射到圓盤后的衍射圖樣，乙板的直徑較大解析：選A題甲圖的衍射圖為明暗相間的圓環(huán)，而題乙圖為在影的中心有一個(gè)亮斑——泊松亮斑，故甲為光線通過圓孔后形成的衍射圖樣，乙為光線射到不透光的圓盤上形成的衍射圖樣，故A正確。4．一束紅光射向一塊有雙縫的不透光的薄板，在薄板后的光屏上呈現(xiàn)明暗相間的干涉條紋。現(xiàn)在將其中一條窄縫擋住，讓這束紅光只通過一條窄縫，則在光屏上可以看到()A．與原來相同的明暗相間的條紋，只是亮條紋比原來暗些B．與原來不同的明暗相間的條紋，而中央亮條紋變寬些C．只有一條與縫寬相對應(yīng)的亮條紋D．無條紋，只存在一片紅光解析：選B紅光通過雙縫時(shí)，產(chǎn)生了干涉現(xiàn)象，而干涉圖樣的特點(diǎn)是：中央出現(xiàn)亮條紋，兩側(cè)對稱出現(xiàn)等間距的明暗相間的條紋；如果將雙縫中一條縫擋住，其他不改變，光屏上出現(xiàn)的是光的衍射條紋，衍射條紋是寬度不相等的條紋，中央亮條紋最寬，兩側(cè)為對稱不等間隔的明暗相間的條紋，且距中央亮條紋遠(yuǎn)的亮條紋亮度迅速減小，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。5.(多選)如圖所示，A、B為兩偏振片，一束自然光沿OO′方向射向A，此時(shí)在光屏C上透射光的強(qiáng)度最大，則下列說法中正確的是()A．此時(shí)A、B的透振方向平行B．只有將B繞OO′軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°，屏上透射光的強(qiáng)度才會(huì)最弱，幾乎為零C．將A或B繞OO′軸旋轉(zhuǎn)90°，屏上透射光的強(qiáng)度最弱，幾乎為零D．將A沿順時(shí)針旋轉(zhuǎn)180°，屏上透射光的強(qiáng)度最弱，幾乎為零解析：選AC當(dāng)A、B兩偏振片的透振方向平行時(shí)，光屏上的光強(qiáng)度最大；當(dāng)二者透振方向垂直時(shí)，光屏上的光強(qiáng)度最小，幾乎為零。由此可知A、C選項(xiàng)正確。6.如圖所示，兩光屏間放有兩個(gè)偏振片，它們四者平行共軸，現(xiàn)讓太陽光沿軸線通過光屏M上的小孔照射到固定不動(dòng)的偏振片P上，再使偏振片Q繞軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)一周，則關(guān)于光屏N上光的亮度變化情況，下列說法中正確的是()A．光屏N上光的亮度保持不變B．光屏N上光的亮度會(huì)時(shí)亮?xí)r暗C．光屏N上有兩條與偏振片P、Q透振方向?qū)?yīng)的亮線D．光屏N上只有一條亮線隨偏振片轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)解析：選B太陽光是自然光，沿軸線通過光屏M上的小孔照射到固定不動(dòng)的偏振片P后成為偏振光，當(dāng)偏振片Q與P透振方向平行時(shí)，亮度最大，當(dāng)偏振片Q與P透振方向垂直時(shí)，光屏N上沒有亮度，所以光屏N上光的亮度是由亮到暗，再由暗到亮，故B正確。7．(多選)在觀察光的衍射實(shí)驗(yàn)中，分別觀察到如圖甲、乙所示的清晰的明暗相間的圖樣，圖中黑線為暗紋。那么障礙物應(yīng)是()A．乙圖對應(yīng)的是很小的不透明圓盤B．甲圖對應(yīng)的是很大的不透明圓盤C．乙圖對應(yīng)的是很大的中間有大圓孔的不透明擋板D．甲圖對應(yīng)的是很大的中間有小圓孔的不透明擋板解析：選AD比較兩圖，它們的背景明顯不同，甲圖的背景為黑色陰影，說明障礙物應(yīng)是很大的不透明擋板，中間有透光并且?guī)в醒苌鋱D樣的條紋，說明擋板的中間有小圓孔，D項(xiàng)正確；乙圖的背景為白色，說明周圍沒有障礙物，中間有不透光圓形陰影，并且?guī)в醒苌鋱D樣的條紋，說明中間存在很小的不透明圓盤，乙圖正中央的小亮點(diǎn)是泊松亮斑，A項(xiàng)正確。8．(2022·山東等級考)(多選)某同學(xué)采用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究光的干涉與衍射現(xiàn)象，狹縫S1、S2的寬度可調(diào)，狹縫到屏的距離為L。同一單色光垂直照射狹縫，實(shí)驗(yàn)中分別在屏上得到了圖乙、圖丙所示圖樣。下列描述正確的是()A．圖乙是光的雙縫干涉圖樣，當(dāng)光通過狹縫時(shí)，也發(fā)生了衍射B．遮住一條狹縫，另一狹縫寬度增大，其他條件不變，圖丙中亮條紋寬度增大C．照射兩條狹縫時(shí)，增加L，其他條件不變，圖乙中相鄰暗條紋的中心間距增大D．照射兩條狹縫時(shí)，若光從狹縫S1、S2到屏上P點(diǎn)的路程差為半波長的奇數(shù)倍，P點(diǎn)處一定是暗條紋解析：選ACD由題圖可知，圖乙中間部分是等間距條紋，所以圖乙是光的雙縫干涉圖樣，當(dāng)光通過狹縫時(shí)，同時(shí)也發(fā)生衍射，故A正確；狹縫越小，衍射范圍越大，衍射條紋越寬，遮住一條狹縫，另一狹縫寬度增大，則衍射現(xiàn)象減弱，圖丙中亮條紋寬度減小，故B錯(cuò)誤；根據(jù)條紋間距公式Δx＝eq\f(L,d)λ可知照射兩條狹縫時(shí)，增加L，其他條件不變，圖乙中相鄰暗條紋的中心間距增大，故C正確；照射兩條狹縫時(shí)，若光從狹縫S1、S2到屏上P點(diǎn)的路程差為半波長的奇數(shù)倍，P點(diǎn)處一定是暗條紋，故D正確。9．如圖所示是通過游標(biāo)卡尺兩測量腳間的狹縫觀察白熾燈線光源時(shí)所拍下的四張照片。(1)試通過圖樣分析四張照片對應(yīng)的兩測量腳間的寬度大小關(guān)系。(2)試說明照片d中中央條紋的顏色及成因。解析：(1)從四張照片的單縫衍射圖樣可以看出，由圖a到圖d，衍射現(xiàn)象越來越明顯，說明兩測量腳間的狹縫越來越小，因此由圖a到圖d四張照片對應(yīng)的兩測量腳間的寬度越來越小。(2)圖d中中央條紋的顏色為白色，因?yàn)楦鞣N色光在屏中央均為亮條紋，相互疊加后，中央條紋即為白色。答案：見解析eq\a\vs4\al(B)組—重應(yīng)用·體現(xiàn)創(chuàng)新10．(多選)做單縫衍射實(shí)驗(yàn)和雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，用激光比普通光源效果更好，圖像更清晰。如圖甲所示，如果將感光元件置于光屏上，則不僅能在光屏上看到明暗相間的條紋，還能通過感光元件中的信號轉(zhuǎn)換，在電腦上看到光強(qiáng)的分布情況。下列說法正確的是()A．做單縫實(shí)驗(yàn)時(shí)，光強(qiáng)分布圖如乙所示B．做單縫實(shí)驗(yàn)時(shí)，光強(qiáng)分布圖如丙所示C．做雙縫實(shí)驗(yàn)時(shí)，光強(qiáng)分布圖如乙所示D．做雙縫實(shí)驗(yàn)時(shí)，光強(qiáng)分布圖如丙所示解析：選AD雙縫干涉條紋等間距，單縫衍射條紋一定不等間距，即中央寬、兩邊窄的明暗相間的條紋。做單縫實(shí)驗(yàn)時(shí)，光強(qiáng)分布圖如題圖乙所示，故A正確，B錯(cuò)誤；做雙縫實(shí)驗(yàn)時(shí)，光強(qiáng)分布圖如題圖丙所示，故C錯(cuò)誤，D正確。11．(多選)旋光儀可以用來測量糖溶液的濃度，從而測定含糖量。其原理是：偏振光通過糖的水溶液后，若迎著射來的光線看，偏振方向會(huì)以傳播方向?yàn)檩S線，旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度θ，這一角度稱為“旋光角”，θ的值與糖溶液的濃度有關(guān)。將θ的測量值與標(biāo)準(zhǔn)值相比較，就能確定被測樣品的含糖量了。其原理圖如圖所示，S是自然光源，A、B是偏振片，轉(zhuǎn)動(dòng)B，使到達(dá)O處的光最強(qiáng)，然后將被測糖溶液P置于A、B之間，則下列說法中正確的是()A．到達(dá)O處光的強(qiáng)度會(huì)明顯減弱B．到達(dá)O處光的強(qiáng)度不會(huì)明顯減弱C．將偏振片B轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，使得O處光強(qiáng)度最大，偏振片B轉(zhuǎn)過的角度等于θD．將偏振片A轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，使得O處光強(qiáng)度最大，偏振片A轉(zhuǎn)過的角度等于θ解析：選ACD偏振片只能讓一定偏振方向的光通過，沒有糖溶液時(shí)，要使到達(dá)O處的光最強(qiáng)，偏振片A、B的透振方向應(yīng)相同；當(dāng)放入樣品時(shí)，由于樣品的“旋光角”是θ，光線經(jīng)過樣品后偏振方向不再與B的透振方向相同，故到達(dá)O處光的強(qiáng)度會(huì)明顯減弱，A正確，B錯(cuò)誤；偏振片B轉(zhuǎn)過的角度等于θ，透振方向與偏振光的方向相同時(shí)，光到達(dá)O處的強(qiáng)度將再次最大，C正確；同理，D正確。12．(多選)沙塵暴是由于土地的沙化引起的一種惡劣的天氣現(xiàn)象，發(fā)生沙塵暴時(shí)能見度只有十幾米，天氣變黃變暗，這是由于這種情況下()A．只有波長較短的一部分光才能到達(dá)地面B．只有波長較長的一部分光才能到達(dá)地面C．只有頻率較大的一部分光才能到達(dá)地面D．只有頻率較小的一部分光才能到達(dá)地面解析：選BD據(jù)光發(fā)生明顯衍射的條件，發(fā)生沙塵暴時(shí)，只有波長較長的一部分光線能到達(dá)地面，據(jù)λ＝eq\f(c,f)知，到達(dá)地面的光是頻率較小的一部分。1