物理競(jìng)賽光的偏振試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題1分，共20分）1.光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是（）A.縱波B.橫波C.電磁波D.機(jī)械波答案：B2.自然光通過(guò)偏振片后，光的強(qiáng)度（）A.增強(qiáng)B.減弱C.不變D.先增強(qiáng)后減弱答案：B3.使光發(fā)生偏振的光學(xué)元件是（）A.平面鏡B.三棱鏡C.偏振片D.凸透鏡答案：C4.一束自然光垂直穿過(guò)兩個(gè)偏振片，兩個(gè)偏振片的偏振化方向成60°角，則透過(guò)這兩個(gè)偏振片后的光強(qiáng)與入射光強(qiáng)之比為（）A.1/4B.1/8C.3/8D.3/4答案：B5.光的偏振現(xiàn)象在日常生活中的應(yīng)用不包括（）A.觀看立體電影B.汽車(chē)擋風(fēng)玻璃C.照相機(jī)鏡頭D.放大鏡答案：D6.當(dāng)光的偏振方向與偏振片的偏振化方向垂直時(shí)，透過(guò)偏振片的光強(qiáng)為（）A.最大B.最小C.不變D.先增大后減小答案：B7.自然光通過(guò)兩個(gè)相互平行的偏振片后，光強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的（）A.1/2B.1/4C.1/8D.不變答案：A8.偏振光的振動(dòng)方向（）A.始終不變B.隨時(shí)間變化C.與傳播方向平行D.與傳播方向垂直答案：A9.以下哪種光不是偏振光（）A.自然光B.線偏振光C.圓偏振光D.橢圓偏振光答案：A10.光的偏振特性可以用來(lái)研究（）A.光的傳播速度B.光的頻率C.光的干涉現(xiàn)象D.物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)答案：D11.兩個(gè)偏振片P1、P2疊在一起，一束自然光垂直入射到P1上，若以入射光為軸轉(zhuǎn)動(dòng)P2，則透過(guò)P2的光強(qiáng)的變化情況是（）A.不變B.逐漸增強(qiáng)C.逐漸減弱D.先增強(qiáng)后減弱再增強(qiáng)答案：D12.光的偏振現(xiàn)象表明光具有（）A.波動(dòng)性B.粒子性C.波粒二象性D.干涉性答案：A13.一束線偏振光垂直入射到一塊偏振片上，當(dāng)偏振片的偏振化方向與線偏振光的振動(dòng)方向成30°角時(shí)，透過(guò)偏振片的光強(qiáng)與入射光強(qiáng)之比為（）A.1/2B.3/4C.1/4D.3/8答案：B14.光的偏振現(xiàn)象在光通信中的應(yīng)用是（）A.提高通信速度B.減少信號(hào)干擾C.增加信號(hào)強(qiáng)度D.改變信號(hào)頻率答案：B15.自然光通過(guò)一個(gè)偏振片后，再通過(guò)一個(gè)四分之一波片，出射光可能是（）A.自然光B.線偏振光C.圓偏振光D.橢圓偏振光答案：C16.偏振片的偏振化方向是指（）A.光振動(dòng)的方向B.光傳播的方向C.允許通過(guò)的光的振動(dòng)方向D.與光振動(dòng)方向垂直的方向答案：C17.一束光通過(guò)一個(gè)偏振片后，光強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的一半，這束光（）A.一定是自然光B.一定是線偏振光C.可能是自然光，也可能是部分偏振光D.一定是部分偏振光答案：C18.光的偏振現(xiàn)象在激光技術(shù)中的應(yīng)用是（）A.產(chǎn)生激光B.控制激光的偏振態(tài)C.提高激光的能量D.改變激光的頻率答案：B19.兩個(gè)偏振片的偏振化方向相互垂直，在它們之間插入一塊半波片，當(dāng)自然光垂直入射時(shí)，透過(guò)整個(gè)系統(tǒng)的光強(qiáng)（）A.為零B.不變C.變?yōu)樵瓉?lái)的一半D.變?yōu)樵瓉?lái)的四分之一答案：B20.光的偏振現(xiàn)象在液晶顯示技術(shù)中的應(yīng)用是（）A.實(shí)現(xiàn)圖像顯示B.提高顯示亮度C.降低功耗D.以上都是答案：D二、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.光的偏振態(tài)包括（）A.自然光B.線偏振光C.圓偏振光D.橢圓偏振光答案：ABCD2.以下哪些儀器利用了光的偏振原理（）A.偏振計(jì)B.旋光儀C.干涉儀D.分光計(jì)答案：AB3.光的偏振現(xiàn)象可以通過(guò)以下哪些方法觀察到（）A.用偏振片觀察B.用雙折射晶體觀察C.用液晶材料觀察D.用三棱鏡觀察答案：ABC4.當(dāng)自然光通過(guò)兩個(gè)偏振片時(shí)，以下說(shuō)法正確的是（）A.兩個(gè)偏振片的偏振化方向夾角越大，透過(guò)的光強(qiáng)越小B.兩個(gè)偏振片的偏振化方向夾角越小，透過(guò)的光強(qiáng)越小C.當(dāng)兩個(gè)偏振片的偏振化方向垂直時(shí)，透過(guò)的光強(qiáng)為零D.當(dāng)兩個(gè)偏振片的偏振化方向平行時(shí)，透過(guò)的光強(qiáng)最大答案：ACD5.光的偏振現(xiàn)象在以下哪些領(lǐng)域有重要應(yīng)用（）A.光學(xué)儀器制造B.光通信C.立體電影D.液晶顯示答案：ABCD6.以下關(guān)于偏振片的說(shuō)法正確的是（）A.偏振片可以使自然光變成偏振光B.偏振片可以檢驗(yàn)光是否為偏振光C.偏振片的偏振化方向可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)來(lái)改變D.偏振片對(duì)不同偏振方向的光吸收程度不同答案：ABCD7.一束光通過(guò)偏振片后光強(qiáng)減弱，這束光可能是（）A.自然光B.部分偏振光C.線偏振光，其振動(dòng)方向與偏振片偏振化方向不平行D.圓偏振光答案：ABC8.光的偏振現(xiàn)象與光的哪些性質(zhì)相關(guān)（）A.波動(dòng)性B.干涉現(xiàn)象C.衍射現(xiàn)象D.傳播方向答案：A9.當(dāng)光通過(guò)四分之一波片時(shí)，以下說(shuō)法正確的是（）A.可以使線偏振光變成圓偏振光B.可以使圓偏振光變成線偏振光C.可以使橢圓偏振光變成線偏振光D.可以使橢圓偏振光變成圓偏振光答案：AD10.光的偏振現(xiàn)象在以下哪些方面體現(xiàn)了光的橫波特性（）A.光的振動(dòng)方向與傳播方向垂直B.光的偏振態(tài)可以改變C.光可以發(fā)生干涉和衍射D.光對(duì)不同偏振方向的物質(zhì)有不同的作用答案：ABD三、判斷題（每題1分，共10分）1.自然光就是非偏振光。（）答案：√2.偏振片只能讓某一方向振動(dòng)的光通過(guò)。（）答案：√3.光的偏振現(xiàn)象只有在特殊條件下才會(huì)出現(xiàn)。（）答案：×4.線偏振光通過(guò)偏振片后，光強(qiáng)一定不變。（）答案：×5.圓偏振光和橢圓偏振光都是偏振光。（）答案：√6.光的偏振現(xiàn)象可以用來(lái)區(qū)分自然光和偏振光。（）答案：√7.兩個(gè)偏振片的偏振化方向夾角為90°時(shí)，沒(méi)有光透過(guò)。（）答案：×8.自然光通過(guò)偏振片后，光的頻率會(huì)發(fā)生改變。（）答案：×9.光的偏振現(xiàn)象在日常生活中很常見(jiàn)，比如藍(lán)天的顏色就與光的偏振有關(guān)。（）答案：√10.偏振光的振動(dòng)方向始終保持不變。（）答案：√四、填空題（每題1分，共10分）1.光的偏振是指光的（）在垂直于傳播方向的平面內(nèi)有特定的取向。答案：振動(dòng)方向2.自然光通過(guò)偏振片后，出射光成為（）。答案：線偏振光3.使自然光變成偏振光的光學(xué)元件是（）。答案：偏振片4.兩個(gè)偏振片的偏振化方向夾角為0°時(shí)，透過(guò)它們的光強(qiáng)（）。答案：最大5.當(dāng)線偏振光的振動(dòng)方向與偏振片的偏振化方向（）時(shí)，透過(guò)偏振片的光強(qiáng)為零。答案：垂直6.光的偏振態(tài)包括自然光、線偏振光、圓偏振光和（）。答案：橢圓偏振光7.光的偏振現(xiàn)象表明光是一種（）。答案：橫波8.偏振片對(duì)不同偏振方向的光具有（）作用。答案：選擇性吸收9.一束自然光通過(guò)一個(gè)偏振片后，再通過(guò)一個(gè)二分之一波片，出射光可能是（）。答案：線偏振光10.光的偏振現(xiàn)象在光的（）、干涉、衍射等現(xiàn)象中都有體現(xiàn)。答案：傳播五、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述光的偏振現(xiàn)象。答案：光的偏振現(xiàn)象是指光的振動(dòng)方向在垂直于傳播方向的平面內(nèi)有特定的取向。自然光的振動(dòng)方向是均勻分布在各個(gè)方向上的，而偏振光的振動(dòng)方向則具有一定的規(guī)律性。例如，線偏振光的振動(dòng)方向始終在某一固定方向，圓偏振光和橢圓偏振光的振動(dòng)方向隨時(shí)間按一定規(guī)律變化。2.說(shuō)明偏振片的工作原理。答案：偏振片具有一種特殊的結(jié)構(gòu)，它只允許某一方向振動(dòng)的光通過(guò)，而吸收其他方向振動(dòng)的光。當(dāng)自然光通過(guò)偏振片時(shí)，只有與偏振片偏振化方向一致的光振動(dòng)能夠透過(guò)偏振片，從而使自然光變成線偏振光。3.如何利用光的偏振現(xiàn)象區(qū)分自然光和偏振光？答案：讓光通過(guò)一個(gè)偏振片，然后旋轉(zhuǎn)偏振片。如果光強(qiáng)沒(méi)有變化，說(shuō)明該光可能是自然光；如果光強(qiáng)有明顯變化，當(dāng)偏振片旋轉(zhuǎn)到某個(gè)角度時(shí)光強(qiáng)最?。◣缀鯙榱悖?，則說(shuō)明該光為線偏振光。對(duì)于圓偏振光和橢圓偏振光，可以通過(guò)在偏振片后再放置一個(gè)四分之一波片和另一個(gè)偏振片來(lái)進(jìn)一步區(qū)分。4.光的偏振現(xiàn)象在實(shí)際生活中有哪些應(yīng)用？答案：觀看立體電影：利用偏振光使觀眾左右眼看到不同圖像，產(chǎn)生立體感。汽車(chē)擋風(fēng)玻璃：采用偏振玻璃減少反射光，提高駕駛安全性。液晶顯示技術(shù)：通過(guò)控制液晶分子對(duì)偏振光的旋轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)圖像顯示。光學(xué)儀器：如偏振計(jì)、旋光儀等利用偏振原理進(jìn)行測(cè)量和分析。六、論述題（每題5分，共20分）1.論述光的偏振現(xiàn)象在光通信中的重要性。答案：在光通信中，光的偏振現(xiàn)象具有重要意義。首先，偏振態(tài)的穩(wěn)定性對(duì)于光信號(hào)的準(zhǔn)確傳輸至關(guān)重要。通過(guò)利用光的偏振特性，可以實(shí)現(xiàn)更高效的信號(hào)調(diào)制和解調(diào)。例如，采用偏振復(fù)用技術(shù)可以在同一光纖中同時(shí)傳輸兩個(gè)正交偏振態(tài)的光信號(hào)，大大提高了通信容量。其次，偏振現(xiàn)象可以用于檢測(cè)光纖中的應(yīng)力和彎曲等情況，因?yàn)檫@些因素會(huì)導(dǎo)致光的偏振態(tài)發(fā)生變化，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)光纖的異常，保障通信的可靠性。此外，在光通信的接收端，利用偏振分析可以更好地分離和處理不同偏振態(tài)攜帶的信號(hào)，提高接收靈敏度和信號(hào)質(zhì)量。2.論述如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察光的偏振現(xiàn)象。答案：可以通過(guò)以下實(shí)驗(yàn)觀察光的偏振現(xiàn)象。首先，準(zhǔn)備一個(gè)光源（如激光器或自然光光源）、一個(gè)偏振片和一個(gè)光屏。將光源發(fā)出的光照射到偏振片上，觀察透過(guò)偏振片的光在光屏上的強(qiáng)度變化。當(dāng)旋轉(zhuǎn)偏振片時(shí)，如果光強(qiáng)發(fā)生明顯變化，說(shuō)明光具有偏振特性。對(duì)于線偏振光，可以通過(guò)這種方法確定其偏振方向。還可以進(jìn)一步使用雙折射晶體（如方解石）來(lái)觀察光的偏振現(xiàn)象。將自然光通過(guò)雙折射晶體后，會(huì)產(chǎn)生兩束折射光，這兩束光的偏振方向相互垂直，通過(guò)偏振片可以更清晰地觀察到這種偏振特性的表現(xiàn)。另外，利用液晶材料在電場(chǎng)作用下對(duì)偏振光的調(diào)制作用，也可以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)觀察光的偏振變化情況。3.論述光的偏振現(xiàn)象與光的波動(dòng)性的關(guān)系。答案：光的偏振現(xiàn)象充分體現(xiàn)了光具有波動(dòng)性。波動(dòng)性的一個(gè)重要特征是振動(dòng)方向的特性，而偏振正是描述了光振動(dòng)方向在垂直于傳播方向平面內(nèi)的特定取向。自然光的振動(dòng)方向在各個(gè)方向均勻分布，這與波動(dòng)的概念相符。當(dāng)光通過(guò)偏振片等光學(xué)元件時(shí)，只有特定方向的振動(dòng)能夠通過(guò)，這類(lèi)似于波動(dòng)中波的傳播受到介質(zhì)或障礙物的影響而表現(xiàn)出特定的傳播特性。線偏振光、圓偏振光和橢圓偏振光等不同的偏振態(tài)，進(jìn)一步說(shuō)明了光振動(dòng)方向的多樣性和規(guī)律性，這是波動(dòng)現(xiàn)象的典型表現(xiàn)。此外，光的干涉和衍射現(xiàn)象也是光波動(dòng)性的重要體現(xiàn)，但偏振現(xiàn)象從振動(dòng)方向這一獨(dú)特角度進(jìn)一步豐富了我們對(duì)光波動(dòng)性的認(rèn)識(shí)，它為研究光的傳播和相互作用提供了新的視角和方法。4.論述光的偏振現(xiàn)象在光學(xué)儀器制造中的應(yīng)用。答案：在光學(xué)儀器制造中，光的偏振現(xiàn)象有著廣泛的應(yīng)用。例如，在偏光顯微鏡中，利用偏振光