2025人教版物理重難點(diǎn)-選擇性必修一人教版物理重難點(diǎn)-必修三專題4.6 光的偏振 激光（含答案）

2025人教版物理重難點(diǎn)-選擇性必修一人教版物理重難點(diǎn)專題4.6光的偏振激光【人教版】TOC\o"1-3"\t"正文,1"\h【題型1光的偏振】 【題型2光的偏振的應(yīng)用】 【題型3激光的應(yīng)用】 【題型4綜合問題】 【題型1光的偏振】【例1】[多選]如圖所示，P是一個偏振片，P的透振方向(用帶箭頭的實(shí)線表示)為豎直方向。下列四種入射光束中照射P時能在P的另一側(cè)觀察到透射光的是()A．太陽光B．沿豎直方向振動的光C．沿水平方向振動的光D．沿與豎直方向成45°角振動的光【變式1-1】(多選)光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波。下列現(xiàn)象中，能反映光的偏振特性的是()A．一束自然光相繼通過兩個偏振片，以光束為軸旋轉(zhuǎn)其中一個偏振片，透射光的強(qiáng)度發(fā)生變化B．一束自然光在玻璃、水面、木質(zhì)桌面等表面反射時，反射光和折射光都是偏振光C．日落時分，拍攝水面下的景物，在照相機(jī)鏡頭前裝上偏振濾光片可使成像更清晰D．通過手指間的縫隙觀察日光燈，可看到彩色條紋【變式1-2】如圖所示，兩光屏間放有兩個偏振片，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的偏振片P上，再使偏振片Q繞軸勻速轉(zhuǎn)動一周，則關(guān)于光屏N上光的亮度變化情況，下列說法正確的是()A．光屏N上光的亮度保持不變B．光屏N上只有一條亮線隨偏振片轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動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上光的亮度會時亮?xí)r暗【變式1-3】(多選)所圖所示，一玻璃柱體的橫截面為半圓形，讓太陽光或白熾燈光通過狹縫S形成細(xì)光束從空氣射向柱體的O點(diǎn)(半圓的圓心)，產(chǎn)生反射光束1和透射光束2.現(xiàn)保持入射光不變，將半圓柱繞通過O點(diǎn)垂直于紙面的軸線轉(zhuǎn)動，使反射光束1和透射光束2恰好垂直，在入射光線的方向上加偏振片P，偏振片與入射光線垂直，其透振方向在紙面內(nèi)，這時看到的現(xiàn)象是()A．反射光束1消失B．透射光束2消失C．反射光束1和透射光束2都消失D．偏振片P以入射光線為軸旋轉(zhuǎn)90°角，透射光束2消失【題型2偏振的應(yīng)用】【例2】(多選)食品安全檢驗(yàn)中碳水化合物(糖)的含量是一個重要指標(biāo)，可以用“旋光法”來測量糖溶液的濃度，從而鑒定含糖量.偏振光通過糖的水溶液后，偏振方向會相對于傳播方向向左或向右旋轉(zhuǎn)一個角度α，這一角度α稱為“旋光度”，α的值只與糖溶液的濃度有關(guān)，將α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.如圖所示，S是自然光源，A、B是偏振片，轉(zhuǎn)動B，使到達(dá)O處的光最強(qiáng)，然后將被測樣品P置于A、B之間.以下說法中正確的是()A.到達(dá)O處光的強(qiáng)度會明顯減弱B.到達(dá)O處光的強(qiáng)度不會明顯減弱C.將偏振片B轉(zhuǎn)動一個角度，使得O處光強(qiáng)度最強(qiáng)，偏振片B轉(zhuǎn)過的角度等于αD.將偏振片A轉(zhuǎn)動一個角度，使得O處光強(qiáng)度最強(qiáng)，偏振片A轉(zhuǎn)過的角度等于α【變式2-1】（多選）電子表的顯示屏利用了液晶的旋光性,當(dāng)液晶上不加電壓時,偏振光通過液晶時偏振方向會旋轉(zhuǎn)90°,這就是液晶的旋光性,如果在液晶上加上電壓,則旋光性消失。有一種電子表的顯示屏是透明的,而在顯示數(shù)字時,數(shù)字的筆畫處不透光,則關(guān)于該顯示屏,下列說法正確的是()A.上下兩個偏振片的透振方向相互垂直B.上下兩個偏振片的透振方向相互平行C.筆畫處為透明電極,因此加上電壓時變?yōu)椴煌该鞯腄.筆畫處沒有電極,其余部分為透明電極【變式2-2】小華通過偏振太陽鏡觀察平靜水面上反射的陽光，轉(zhuǎn)動鏡片時發(fā)現(xiàn)光有強(qiáng)弱變化。下列說法能夠解釋這一現(xiàn)象的是()A．陽光在水面反射時發(fā)生了偏振，鏡片起起偏器的作用B．陽光在水面反射時發(fā)生了偏振，鏡片起檢偏器的作用C．陽光在水面反射時沒有發(fā)生偏振，鏡片起起偏器的作用D．陽光在水面反射時沒有發(fā)生偏振，鏡片起檢偏器的作用【變式2-3】如圖所示是一種利用光纖溫度傳感器測量溫度的裝置，一束偏振光射入光纖，由于溫度的變化，光纖的長度、芯徑、折射率發(fā)生變化，從而使偏振光的振動方向發(fā)生變化，光接收器接收的光強(qiáng)度就會變化。設(shè)起偏器和檢偏器透振方向相同，關(guān)于這種溫度計的工作原理。正確的說法是()A．到達(dá)檢偏器的光的振動方向變化越小，光接收器所接收的光強(qiáng)度就會越小，表示溫度變化越大B．到達(dá)檢偏器的光的振動方向變化越大，光接收器所接收的光強(qiáng)度就會越小，表示溫度變化越大C．到達(dá)檢偏器的光的振動方向變化越小，光接收器所接收的光強(qiáng)度就會越小，表示溫度變化越小D．到達(dá)檢偏器的光的振動方向變化越大，光接收器所接收的光強(qiáng)度就會越小，表示溫度變化越小【題型3激光的應(yīng)用】【例3】（多選）準(zhǔn)分子激光器利用氬氣和氟氣的混合物產(chǎn)生激光刀，可用于進(jìn)行近視眼的治療．用這樣的激光刀對近視眼進(jìn)行手術(shù)，手術(shù)時間短、效果好、無痛苦．關(guān)于這個治療，以下說法中正確的是()A．近視眼是物體成像在眼球中的視網(wǎng)膜的前面，使人不能看清物體B．激光具有很好的方向性，用激光刀可以在非常小的面積上對眼睛進(jìn)行手術(shù)C．激光治療近視眼手術(shù)是對視網(wǎng)膜進(jìn)行修復(fù)D．激光治療近視眼手術(shù)是對角膜進(jìn)行切削E．激光治療近視眼手術(shù)是利用激光的相干性好【變式3-1】[多選]在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，用綠色激光照射在雙縫上，在縫后的屏幕上顯示出干涉圖樣。若要增大干涉圖樣中兩相鄰亮條紋的間距，可選用的方法是()A．改用紅色激光B．改用藍(lán)色激光C．減小雙縫間距D．將屏幕向遠(yuǎn)離雙縫的位置移動E．將光源向遠(yuǎn)離雙縫的位置移動【變式3-2】下列說法正確的是()A．全息照片的拍攝利用了光的衍射原理B．只有發(fā)生共振時，受迫振動的頻率才等于驅(qū)動力頻率C．高速飛離地球的飛船中的宇航員認(rèn)為地球上的時鐘變慢D．鳴笛汽車駛近路人的過程中，路人聽到的聲波頻率與該波源的頻率相比減小【變式3-3】(多選)下列說法正確的是()A．拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時，往往在鏡頭前加一個偏振片以增加透射光的強(qiáng)度B．用透明的標(biāo)準(zhǔn)平面樣板檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的偏振現(xiàn)象C．用三棱鏡觀察白光看到的彩色圖樣是光的色散現(xiàn)象D．泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象，全息照相的拍攝利用了激光的相干性E．光纖通信和醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都是利用了光的全反射原理【題型4綜合問題】【例4】(多選)下列有關(guān)光學(xué)現(xiàn)象的說法正確的是()A.光從光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì)，若入射角大于臨界角，則一定發(fā)生全反射B.做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時，僅用紅光替代紫光，相鄰亮條紋間距變大C.在白光下觀察肥皂泡，其表面的相鄰各條紋是等間距的D.光的偏振現(xiàn)象表明光是橫波【變式4-1】(多選)下列有關(guān)光學(xué)現(xiàn)象的說法正確的是()A．光從光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì)，若入射角大于臨界角，則一定發(fā)生全反射B．做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時，用紅光替代紫光，相鄰明條紋間距變大C．在白光下觀察肥皂泡，其表面的相鄰各條紋是等間距的D．光的偏振現(xiàn)象表明光是橫波E．在同一種物質(zhì)中，波長越短的光傳播速度越小【變式4-2】（多選）如圖甲，可以用來測定半圓柱形玻璃磚的折射率n，O是圓心，MN是法線．一束單色光線以入射角i＝30°由玻璃磚內(nèi)部射向O點(diǎn)，折射角為r，當(dāng)入射角增大到也為r時，恰好無光線從玻璃磚的上表面射出．讓該單色光分別通過寬度不同的單縫a、b后，得到圖乙所示的衍射圖樣(光在真空中的傳播速度為c)．則下列說法正確的是()A．此光在玻璃磚中的全反射臨界角為60°B．玻璃磚的折射率n＝eq\r(2)C．此光在玻璃磚中的傳播速度v＝eq\f(\r(2),2)cD．單縫b寬度較大E．光的偏振現(xiàn)象說明光是一種縱波【變式4-3】(多選)下列關(guān)于波的敘述，說法正確的是()A．機(jī)械波在介質(zhì)中傳播的速度隨波的頻率升高而增大B．頻率小于20Hz的聲波稱為次聲波C．聲波是機(jī)械波，而超聲波是電磁波D．光波是電磁波，在介質(zhì)中傳播速度小于真空中傳播速度E．光的偏振現(xiàn)象說明光波是橫波

參考答案【題型1光的偏振】【例1】[多選]如圖所示，P是一個偏振片，P的透振方向(用帶箭頭的實(shí)線表示)為豎直方向。下列四種入射光束中照射P時能在P的另一側(cè)觀察到透射光的是()A．太陽光B．沿豎直方向振動的光C．沿水平方向振動的光D．沿與豎直方向成45°角振動的光解析：選ABD太陽光可以向各個方向振動，所以能通過偏振片觀察到光，A項正確；沿豎直方向振動的光與偏振片的透振方向一致能通過偏振片，所以B項正確；沿水平方向振動的光與透振方向垂直，通過偏振片觀察不到透射光，所以C項錯誤；只有透振方向與光的振動方向垂直時才觀察不到透射光，沿與豎直方向成45°角振動的光能通過偏振片觀察到透射光，所以D項正確。【變式1-1】(多選)光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波。下列現(xiàn)象中，能反映光的偏振特性的是()A．一束自然光相繼通過兩個偏振片，以光束為軸旋轉(zhuǎn)其中一個偏振片，透射光的強(qiáng)度發(fā)生變化B．一束自然光在玻璃、水面、木質(zhì)桌面等表面反射時，反射光和折射光都是偏振光C．日落時分，拍攝水面下的景物，在照相機(jī)鏡頭前裝上偏振濾光片可使成像更清晰D．通過手指間的縫隙觀察日光燈，可看到彩色條紋解析：選ABC自然光通過偏振片成為偏振光，以光束為軸旋轉(zhuǎn)其中一個偏振片，透射光的強(qiáng)度發(fā)生變化，A正確；自然光射到光滑非金屬表面時，反射光和折射光都是偏振光，B正確；日落時分，拍攝水面下的景物，在照相機(jī)鏡頭前裝上偏振片，可以把反射的偏振光過濾，使成像更清晰，C正確；通過手指間的縫隙觀察日光燈，看到的彩色條紋是光的衍射現(xiàn)象，D錯誤。【變式1-2】如圖所示，兩光屏間放有兩個偏振片，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的偏振片P上，再使偏振片Q繞軸勻速轉(zhuǎn)動一周，則關(guān)于光屏N上光的亮度變化情況，下列說法正確的是()A．光屏N上光的亮度保持不變B．光屏N上只有一條亮線隨偏振片轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動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上光的亮度會時亮?xí)r暗解析：選D太陽光沿軸線通過光屏M上的小孔照射到固定不動的偏振片P上，再使偏振片Q繞軸勻速轉(zhuǎn)動一周，當(dāng)偏振片P與偏振片Q垂直時，光屏N上沒有亮度，則光屏N上光的亮度從亮到暗，再由暗到亮，所以光屏N上光的亮度會時亮?xí)r暗，故A、B錯誤，D正確；光屏N上不可能有兩條與偏振片P、Q透振方向?qū)?yīng)的亮線，故C錯誤?！咀兪?-3】(多選)所圖所示，一玻璃柱體的橫截面為半圓形，讓太陽光或白熾燈光通過狹縫S形成細(xì)光束從空氣射向柱體的O點(diǎn)(半圓的圓心)，產(chǎn)生反射光束1和透射光束2.現(xiàn)保持入射光不變，將半圓柱繞通過O點(diǎn)垂直于紙面的軸線轉(zhuǎn)動，使反射光束1和透射光束2恰好垂直，在入射光線的方向上加偏振片P，偏振片與入射光線垂直，其透振方向在紙面內(nèi)，這時看到的現(xiàn)象是()A．反射光束1消失B．透射光束2消失C．反射光束1和透射光束2都消失D．偏振片P以入射光線為軸旋轉(zhuǎn)90°角，透射光束2消失答案AD解析自然光射到界面上，當(dāng)反射光與折射光垂直時，反射光和折射光的偏振方向相互垂直，且反射光的偏振方向與紙面垂直，折射光的偏振方向與紙面平行．因此當(dāng)在入射光線方向垂直放上透振方向在紙面內(nèi)的偏振片P時，因反射光垂直于紙面，則反射光束1消失，透射光束2不消失，A正確，B、C均錯誤．偏振片P轉(zhuǎn)動90°角，平行于紙面內(nèi)的光消失，則透射光束2消失，D正確．【題型2偏振的應(yīng)用】【例2】(多選)食品安全檢驗(yàn)中碳水化合物(糖)的含量是一個重要指標(biāo)，可以用“旋光法”來測量糖溶液的濃度，從而鑒定含糖量.偏振光通過糖的水溶液后，偏振方向會相對于傳播方向向左或向右旋轉(zhuǎn)一個角度α，這一角度α稱為“旋光度”，α的值只與糖溶液的濃度有關(guān)，將α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.如圖所示，S是自然光源，A、B是偏振片，轉(zhuǎn)動B，使到達(dá)O處的光最強(qiáng)，然后將被測樣品P置于A、B之間.以下說法中正確的是()A.到達(dá)O處光的強(qiáng)度會明顯減弱B.到達(dá)O處光的強(qiáng)度不會明顯減弱C.將偏振片B轉(zhuǎn)動一個角度，使得O處光強(qiáng)度最強(qiáng)，偏振片B轉(zhuǎn)過的角度等于αD.將偏振片A轉(zhuǎn)動一個角度，使得O處光強(qiáng)度最強(qiáng)，偏振片A轉(zhuǎn)過的角度等于α答案ACD解析偏振光通過糖的水溶液后，若迎著射來的光線看，偏振方向會以傳播方向?yàn)檩S線，旋轉(zhuǎn)一個角度α，所以到達(dá)O處光的強(qiáng)度會明顯減弱，故A正確，B錯誤；將偏振片B轉(zhuǎn)動一個角度，使得O處光強(qiáng)度最強(qiáng)，偏振片B轉(zhuǎn)過的角度等于α，故C正確；同理，將偏振片A轉(zhuǎn)動一個角度，使得O處光強(qiáng)度最強(qiáng)，偏振片A轉(zhuǎn)過的角度等于α，故D正確.【變式2-1】（多選）電子表的顯示屏利用了液晶的旋光性,當(dāng)液晶上不加電壓時,偏振光通過液晶時偏振方向會旋轉(zhuǎn)90°,這就是液晶的旋光性,如果在液晶上加上電壓,則旋光性消失。有一種電子表的顯示屏是透明的,而在顯示數(shù)字時,數(shù)字的筆畫處不透光,則關(guān)于該顯示屏,下列說法正確的是()A.上下兩個偏振片的透振方向相互垂直B.上下兩個偏振片的透振方向相互平行C.筆畫處為透明電極,因此加上電壓時變?yōu)椴煌该鞯腄.筆畫處沒有電極,其余部分為透明電極答案：AC解析：假設(shè)光從下向上傳播,光線通過下偏振片時成為偏振光,如果不加電壓,偏振光通過液晶時偏振方向旋轉(zhuǎn)90°,此時光線能透過上偏振片,可知上偏振片的透振方向應(yīng)與此時偏振光的偏振方向相同,即與下偏振片的透振方向垂直,選項A正確,B錯誤;組成數(shù)字的筆畫處有時透明,有時不透明,可知筆畫處為透明電極,當(dāng)加上電壓時液晶旋光性消失,光線不能透過上偏振片,選項C正確,D錯誤?！咀兪?-2】小華通過偏振太陽鏡觀察平靜水面上反射的陽光，轉(zhuǎn)動鏡片時發(fā)現(xiàn)光有強(qiáng)弱變化。下列說法能夠解釋這一現(xiàn)象的是()A．陽光在水面反射時發(fā)生了偏振，鏡片起起偏器的作用B．陽光在水面反射時發(fā)生了偏振，鏡片起檢偏器的作用C．陽光在水面反射時沒有發(fā)生偏振，鏡片起起偏器的作用D．陽光在水面反射時沒有發(fā)生偏振，鏡片起檢偏器的作用解析：選B發(fā)現(xiàn)強(qiáng)弱變化說明水面上反射的陽光是偏振光，而陽光本身是自然光，在反射時發(fā)生了偏振，當(dāng)偏振片的方向與光的偏振方向平行時，通過的光最強(qiáng)，而當(dāng)偏振片的方向與光的偏振方向垂直時，通過的光最弱，因此鏡片起到檢偏器的作用，B正確?！咀兪?-3】如圖所示是一種利用光纖溫度傳感器測量溫度的裝置，一束偏振光射入光纖，由于溫度的變化，光纖的長度、芯徑、折射率發(fā)生變化，從而使偏振光的振動方向發(fā)生變化，光接收器接收的光強(qiáng)度就會變化。設(shè)起偏器和檢偏器透振方向相同，關(guān)于這種溫度計的工作原理。正確的說法是()A．到達(dá)檢偏器的光的振動方向變化越小，光接收器所接收的光強(qiáng)度就會越小，表示溫度變化越大B．到達(dá)檢偏器的光的振動方向變化越大，光接收器所接收的光強(qiáng)度就會越小，表示溫度變化越大C．到達(dá)檢偏器的光的振動方向變化越小，光接收器所接收的光強(qiáng)度就會越小，表示溫度變化越小D．到達(dá)檢偏器的光的振動方向變化越大，光接收器所接收的光強(qiáng)度就會越小，表示溫度變化越小解析：選B根據(jù)題意知，溫度變化越大，光通過光纖時振動方向變化越大，起偏器和檢偏器的透振方向是相同的，光從光纖中通過時振動方向變化越大，透過檢偏器的光強(qiáng)度就會越小，所以光接收器接收的光強(qiáng)度也就會越小。因此選項B正確。【題型3激光的應(yīng)用】【例3】（多選）準(zhǔn)分子激光器利用氬氣和氟氣的混合物產(chǎn)生激光刀，可用于進(jìn)行近視眼的治療．用這樣的激光刀對近視眼進(jìn)行手術(shù)，手術(shù)時間短、效果好、無痛苦．關(guān)于這個治療，以下說法中正確的是()A．近視眼是物體成像在眼球中的視網(wǎng)膜的前面，使人不能看清物體B．激光具有很好的方向性，用激光刀可以在非常小的面積上對眼睛進(jìn)行手術(shù)C．激光治療近視眼手術(shù)是對視網(wǎng)膜進(jìn)行修復(fù)D．激光治療近視眼手術(shù)是對角膜進(jìn)行切削E．激光治療近視眼手術(shù)是利用激光的相干性好【答案】ABD【解析】激光手術(shù)是物理技術(shù)用于臨床醫(yī)學(xué)的最新成果．人的眼睛是一個光學(xué)成像系統(tǒng)，角膜和晶狀體相當(dāng)于一個凸透鏡，物體通過凸透鏡成像在視網(wǎng)膜上，人就能看清楚物體．當(dāng)角膜和晶狀體組成的這個凸透鏡的焦距比較小，物體成像在視網(wǎng)膜的前面時，人就不能看清物體，這就是近視眼，A對；激光具有很好的方向性，用激光刀可以在非常小的面積上對眼睛進(jìn)行手術(shù)，B對、E錯；激光手術(shù)不是修復(fù)視網(wǎng)膜，而是對角膜進(jìn)行切削，改變角膜的形狀，使眼球中的凸透鏡的焦距適當(dāng)變大，物體經(jīng)過角膜和晶狀體后成像在視網(wǎng)膜上，C錯、D對．【變式3-1】[多選]在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，用綠色激光照射在雙縫上，在縫后的屏幕上顯示出干涉圖樣。若要增大干涉圖樣中兩相鄰亮條紋的間距，可選用的方法是()A．改用紅色激光B．改用藍(lán)色激光C．減小雙縫間距D．將屏幕向遠(yuǎn)離雙縫的位置移動E．將光源向遠(yuǎn)離雙縫的位置移動解析：選ACD由Δx＝eq\f(l,d)λ可知，改用波長更長的激光照射在雙縫上，相鄰亮條紋的間距Δx增大，A項正確，B項錯誤；減小雙縫間距d，相鄰亮條紋的間距Δx增大，C項正確；將屏幕向遠(yuǎn)離雙縫的位置移動，增大了屏幕與雙縫的距離l，相鄰亮條紋的間距Δx增大，D項正確；相鄰亮條紋的間距與光源到雙縫的距離無關(guān)，E項錯誤。【變式3-2】下列說法正確的是()A．全息照片的拍攝利用了光的衍射原理B．只有發(fā)生共振時，受迫振動的頻率才等于驅(qū)動力頻率C．高速飛離地球的飛船中的宇航員認(rèn)為地球上的時鐘變慢D．鳴笛汽車駛近路人的過程中，路人聽到的聲波頻率與該波源的頻率相比減小解析：選C全息照相利用了激光的頻率單一，相干性好的特點(diǎn)，利用了光的干涉現(xiàn)象，故A錯誤；受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率，當(dāng)驅(qū)動力的頻率等于物體的固有頻率時發(fā)生共振，故B錯誤；根據(jù)愛因斯坦相對論可知，時間間隔的相對性：t＝eq\f(t0,\r(1－\f(v2,c2)))，可知高速飛離地球的飛船中的宇航員認(rèn)為地球上的時鐘變慢，故C正確；根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，鳴笛汽車駛近路人的過程中，路人聽到的聲波頻率與該波源的頻率相比增大，故D錯誤?！咀兪?-3】(多選)下列說法正確的是()A．拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時，往往在鏡頭前加一個偏振片以增加透射光的強(qiáng)度B．用透明的標(biāo)準(zhǔn)平面樣板檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的偏振現(xiàn)象C．用三棱鏡觀察白光看到的彩色圖樣是光的色散現(xiàn)象D．泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象，全息照相的拍攝利用了激光的相干性E．光纖通信和醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都是利用了光的全反射原理答案CDE【題型4綜合問題】【例4】(多選)下列有關(guān)光學(xué)現(xiàn)象的說法正確的是()A.光從光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì)，若入射角大于臨界角，則一定發(fā)生全反射B.做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時，僅用紅光替代紫光，相鄰亮條紋間距變大C.在白光下觀察肥皂泡，其表面的相鄰各條紋是等間距的D.光的偏振現(xiàn)象表明光是橫波答案BD【變式4-1】(多選)下列有關(guān)光學(xué)現(xiàn)象的說法正確的是()A．光從光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì)，若入射角大于臨界角，則一定發(fā)生全反射B．做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時，用紅光替代紫光，相鄰明條紋間距變大C．在白光下觀察肥皂泡，其表面的相鄰各條紋是等間距的D．光的偏振現(xiàn)象表明光是橫波E．在同一種物質(zhì)中，波長越短的光傳播速度越小答案BDE【變式4-2】（多選）如圖甲，可以用來測定半圓柱形玻璃磚的折射率n，O是圓心，MN是法線．一束單色光線以入射角i＝30°由玻璃磚內(nèi)部射向O點(diǎn)，折射角為r，當(dāng)入射角增大到也為r時，恰好無光線從玻璃磚的上表面射出．讓該單色光分別通過寬度不同的單縫a、b后，得到圖乙所示的衍射圖樣(光在真空中的傳播速度為c)．則下列說法正確的是()A．此光在玻璃磚中的全反射臨界角為60°B．玻璃磚的折射率n＝eq\r(2)C．此光在玻璃磚中的傳播速度v＝eq\f(\r(2),2)cD．單縫b寬度較大E．光的偏振現(xiàn)象說明光是一種縱波解析：根據(jù)折射定律有n＝eq\f(sinr,sini)，由題知，玻璃磚的全反射臨界角等于C，根據(jù)sinC＝eq\f(1,n)，結(jié)合i＝30°，解得n＝eq\r(2)，C＝45°，故A錯誤，B正確；光在玻璃磚中的傳播速度為v＝eq\f(c,n)＝eq\f(\r(2),2)c，故C正確；由乙圖知，單色光通過單縫a后衍射現(xiàn)象比較顯著，所以單縫a寬度較小，單縫b寬度較大，故D正確；偏振是橫波的特有現(xiàn)象，光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波，故E錯誤．答案：BCD【變式4-3】(多選)下列關(guān)于波的敘述，說法正確的是()A．機(jī)械波在介質(zhì)中傳播的速度隨波的頻率升高而增大B．頻率小于20Hz的聲波稱為次聲波C．聲波是機(jī)械波，而超聲波是電磁波D．光波是電磁波，在介質(zhì)中傳播速度小于真空中傳播速度E．光的偏振現(xiàn)象說明光波是橫波答案BDE解析機(jī)械波在介質(zhì)中傳播的速度與介質(zhì)有關(guān)，與波的頻率無關(guān)，選項A錯誤；頻率小于20Hz的聲波稱為次聲波，選項B正確；聲波是機(jī)械波，超聲波也是機(jī)械波，選項C錯誤；光波是電磁波，在介質(zhì)中傳播速度小于真空中傳播速度，選項D正確；光的偏振現(xiàn)象說明光波是橫波，縱波不能發(fā)生光的偏振現(xiàn)象，選項E正確．專題4.6光的偏振激光【人教版】TOC\o"1-3"\t"正文,1"\h【題型1光的偏振】 【題型2光的偏振的應(yīng)用】 【題型3激光的應(yīng)用】 【題型4綜合問題】 【題型1光的偏振】【例1】[多選]如圖所示，P是一個偏振片，P的透振方向(用帶箭頭的實(shí)線表示)為豎直方向。下列四種入射光束中照射P時能在P的另一側(cè)觀察到透射光的是()A．太陽光B．沿豎直方向振動的光C．沿水平方向振動的光D．沿與豎直方向成45°角振動的光解析：選ABD太陽光可以向各個方向振動，所以能通過偏振片觀察到光，A項正確；沿豎直方向振動的光與偏振片的透振方向一致能通過偏振片，所以B項正確；沿水平方向振動的光與透振方向垂直，通過偏振片觀察不到透射光，所以C項錯誤；只有透振方向與光的振動方向垂直時才觀察不到透射光，沿與豎直方向成45°角振動的光能通過偏振片觀察到透射光，所以D項正確。【變式1-1】(多選)光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波。下列現(xiàn)象中，能反映光的偏振特性的是()A．一束自然光相繼通過兩個偏振片，以光束為軸旋轉(zhuǎn)其中一個偏振片，透射光的強(qiáng)度發(fā)生變化B．一束自然光在玻璃、水面、木質(zhì)桌面等表面反射時，反射光和折射光都是偏振光C．日落時分，拍攝水面下的景物，在照相機(jī)鏡頭前裝上偏振濾光片可使成像更清晰D．通過手指間的縫隙觀察日光燈，可看到彩色條紋解析：選ABC自然光通過偏振片成為偏振光，以光束為軸旋轉(zhuǎn)其中一個偏振片，透射光的強(qiáng)度發(fā)生變化，A正確；自然光射到光滑非金屬表面時，反射光和折射光都是偏振光，B正確；日落時分，拍攝水面下的景物，在照相機(jī)鏡頭前裝上偏振片，可以把反射的偏振光過濾，使成像更清晰，C正確；通過手指間的縫隙觀察日光燈，看到的彩色條紋是光的衍射現(xiàn)象，D錯誤?！咀兪?-2】如圖所示，兩光屏間放有兩個偏振片，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的偏振片P上，再使偏振片Q繞軸勻速轉(zhuǎn)動一周，則關(guān)于光屏N上光的亮度變化情況，下列說法正確的是()A．光屏N上光的亮度保持不變B．光屏N上只有一條亮線隨偏振片轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動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上光的亮度會時亮?xí)r暗解析：選D太陽光沿軸線通過光屏M上的小孔照射到固定不動的偏振片P上，再使偏振片Q繞軸勻速轉(zhuǎn)動一周，當(dāng)偏振片P與偏振片Q垂直時，光屏N上沒有亮度，則光屏N上光的亮度從亮到暗，再由暗到亮，所以光屏N上光的亮度會時亮?xí)r暗，故A、B錯誤，D正確；光屏N上不可能有兩條與偏振片P、Q透振方向?qū)?yīng)的亮線，故C錯誤?！咀兪?-3】(多選)所圖所示，一玻璃柱體的橫截面為半圓形，讓太陽光或白熾燈光通過狹縫S形成細(xì)光束從空氣射向柱體的O點(diǎn)(半圓的圓心)，產(chǎn)生反射光束1和透射光束2.現(xiàn)保持入射光不變，將半圓柱繞通過O點(diǎn)垂直于紙面的軸線轉(zhuǎn)動，使反射光束1和透射光束2恰好垂直，在入射光線的方向上加偏振片P，偏振片與入射光線垂直，其透振方向在紙面內(nèi)，這時看到的現(xiàn)象是()A．反射光束1消失B．透射光束2消失C．反射光束1和透射光束2都消失D．偏振片P以入射光線為軸旋轉(zhuǎn)90°角，透射光束2消失答案AD解析自然光射到界面上，當(dāng)反射光與折射光垂直時，反射光和折射光的偏振方向相互垂直，且反射光的偏振方向與紙面垂直，折射光的偏振方向與紙面平行．因此當(dāng)在入射光線方向垂直放上透振方向在紙面內(nèi)的偏振片P時，因反射光垂直于紙面，則反射光束1消失，透射光束2不消失，A正確，B、C均錯誤．偏振片P轉(zhuǎn)動90°角，平行于紙面內(nèi)的光消失，則透射光束2消失，D正確．【題型2偏振的應(yīng)用】【例2】(多選)食品安全檢驗(yàn)中碳水化合物(糖)的含量是一個重要指標(biāo)，可以用“旋光法”來測量糖溶液的濃度，從而鑒定含糖量.偏振光通過糖的水溶液后，偏振方向會相對于傳播方向向左或向右旋轉(zhuǎn)一個角度α，這一角度α稱為“旋光度”，α的值只與糖溶液的濃度有關(guān)，將α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.如圖所示，S是自然光源，A、B是偏振片，轉(zhuǎn)動B，使到達(dá)O處的光最強(qiáng)，然后將被測樣品P置于A、B之間.以下說法中正確的是()A.到達(dá)O處光的強(qiáng)度會明顯減弱B.到達(dá)O處光的強(qiáng)度不會明顯減弱C.將偏振片B轉(zhuǎn)動一個角度，使得O處光強(qiáng)度最強(qiáng)，偏振片B轉(zhuǎn)過的角度等于αD.將偏振片A轉(zhuǎn)動一個角度，使得O處光強(qiáng)度最強(qiáng)，偏振片A轉(zhuǎn)過的角度等于α答案ACD解析偏振光通過糖的水溶液后，若迎著射來的光線看，偏振方向會以傳播方向?yàn)檩S線，旋轉(zhuǎn)一個角度α，所以到達(dá)O處光的強(qiáng)度會明顯減弱，故A正確，B錯誤；將偏振片B轉(zhuǎn)動一個角度，使得O處光強(qiáng)度最強(qiáng)，偏振片B轉(zhuǎn)過的角度等于α，故C正確；同理，將偏振片A轉(zhuǎn)動一個角度，使得O處光強(qiáng)度最強(qiáng)，偏振片A轉(zhuǎn)過的角度等于α，故D正確.【變式2-1】（多選）電子表的顯示屏利用了液晶的旋光性,當(dāng)液晶上不加電壓時,偏振光通過液晶時偏振方向會旋轉(zhuǎn)90°,這就是液晶的旋光性,如果在液晶上加上電壓,則旋光性消失。有一種電子表的顯示屏是透明的,而在顯示數(shù)字時,數(shù)字的筆畫處不透光,則關(guān)于該顯示屏,下列說法正確的是()A.上下兩個偏振片的透振方向相互垂直B.上下兩個偏振片的透振方向相互平行C.筆畫處為透明電極,因此加上電壓時變?yōu)椴煌该鞯腄.筆畫處沒有電極,其余部分為透明電極答案：AC解析：假設(shè)光從下向上傳播,光線通過下偏振片時成為偏振光,如果不加電壓,偏振光通過液晶時偏振方向旋轉(zhuǎn)90°,此時光線能透過上偏振片,可知上偏振片的透振方向應(yīng)與此時偏振光的偏振方向相同,即與下偏振片的透振方向垂直,選項A正確,B錯誤;組成數(shù)字的筆畫處有時透明,有時不透明,可知筆畫處為透明電極,當(dāng)加上電壓時液晶旋光性消失,光線不能透過上偏振片,選項C正確,D錯誤?！咀兪?-2】小華通過偏振太陽鏡觀察平靜水面上反射的陽光，轉(zhuǎn)動鏡片時發(fā)現(xiàn)光有強(qiáng)弱變化。下列說法能夠解釋這一現(xiàn)象的是()A．陽光在水面反射時發(fā)生了偏振，鏡片起起偏器的作用B．陽光在水面反射時發(fā)生了偏振，鏡片起檢偏器的作用C．陽光在水面反射時沒有發(fā)生偏振，鏡片起起偏器的作用D．陽光在水面反射時沒有發(fā)生偏振，鏡片起檢偏器的作用解析：選B發(fā)現(xiàn)強(qiáng)弱變化說明水面上反射的陽光是偏振光，而陽光本身是自然光，在反射時發(fā)生了偏振，當(dāng)偏振片的方向與光的偏振方向平行時，通過的光最強(qiáng)，而當(dāng)偏振片的方向與光的偏振方向垂直時，通過的光最弱，因此鏡片起到檢偏器的作用，B正確?！咀兪?-3】如圖所示是一種利用光纖溫度傳感器測量溫度的裝置，一束偏振光射入光纖，由于溫度的變化，光纖的長度、芯徑、折射率發(fā)生變化，從而使偏振光的振動方向發(fā)生變化，光接收器接收的光強(qiáng)度就會變化。設(shè)起偏器和檢偏器透振方向相同，關(guān)于這種溫度計的工作原理。正確的說法是()A．到達(dá)檢偏器的光的振動方向變化越小，光接收器所接收的光強(qiáng)度就會越小，表示溫度變化越大B．到達(dá)檢偏器的光的振動方向變化越大，光接收器所接收的光強(qiáng)度就會越小，表示溫度變化越大C．到達(dá)檢偏器的光的振動方向變化越小，光接收器所接收的光強(qiáng)度就會越小，表示溫度變化越小D．到達(dá)檢偏器的光的振動方向變化越大，光接收器所接收的光強(qiáng)度就會越小，表示溫度變化越小解析：選B根據(jù)題意知，溫度變化越大，光通過光纖時振動方向變化越大，起偏器和檢偏器的透振方向是相同的，光從光纖中通過時振動方向變化越大，透過檢偏器的光強(qiáng)度就會越小，所以光接收器接收的光強(qiáng)度也就會越小。因此選項B正確?！绢}型3激光的應(yīng)用】【例3】（多選）準(zhǔn)分子激光器利用氬氣和氟氣的混合物產(chǎn)生激光刀，可用于進(jìn)行近視眼的治療．用這樣的激光刀對近視眼進(jìn)行手術(shù)，手術(shù)時間短、效果好、無痛苦．關(guān)于這個治療，以下說法中正確的是()A．近視眼是物體成像在眼球中的視網(wǎng)膜的前面，使人不能看清物體B．激光具有很好的方向性，用激光刀可以在非常小的面積上對眼睛進(jìn)行手術(shù)C．激光治療近視眼手術(shù)是對視網(wǎng)膜進(jìn)行修復(fù)D．激光治療近視眼手術(shù)是對角膜進(jìn)行切削E．激光治療近視眼手術(shù)是利用激光的相干性好【答案】ABD【解析】激光手術(shù)是物理技術(shù)用于臨床醫(yī)學(xué)的最新成果．人的眼睛是一個光學(xué)成像系統(tǒng)，角膜和晶狀體相當(dāng)于一個凸透鏡，物體通過凸透鏡成像在視網(wǎng)膜上，人就能看清楚物體．當(dāng)角膜和晶狀體組成的這個凸透鏡的焦距比較小，物體成像在視網(wǎng)膜的前面時，人就不能看清物體，這就是近視眼，A對；激光具有很好的方向性，用激光刀可以在非常小的面積上對眼睛進(jìn)行手術(shù)，B對、E錯；激光手術(shù)不是修復(fù)視網(wǎng)膜，而是對角膜進(jìn)行切削，改變角膜的形狀，使眼球中的凸透鏡的焦距適當(dāng)變大，物體經(jīng)過角膜和晶狀體后成像在視網(wǎng)膜上，C錯、D對．【變式3-1】[多選]在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，用綠色激光照射在雙縫上，在縫后的屏幕上顯示出干涉圖樣。若要增大干涉圖樣中兩相鄰亮條紋的間距，可選用的方法是()A．改用紅色激光B．改用藍(lán)色激光C．減小雙縫間距D．將屏幕向遠(yuǎn)離雙縫的位置移動E．將光源向遠(yuǎn)離雙縫的位置移動解析：選ACD由Δx＝eq\f(l,d)λ可知，改用波長更長的激光照射在雙縫上，相鄰亮條紋的間距Δx增大，A項正確，B項錯誤；減小雙縫間距d，相鄰亮條紋的間距Δx增大，C項正確；將屏幕向遠(yuǎn)離雙縫的位置移動，增大了屏幕與雙縫的距離l，相鄰亮條紋的間距Δx增大，D項正確；相鄰亮條紋的間距與光源到雙縫的距離無關(guān)，E項錯誤?！咀兪?-2】下列說法正確的是()A．全息照片的拍攝利用了光的衍射原理B．只有發(fā)生共振時，受迫振動的頻率才等于驅(qū)動力頻率C．高速飛離地球的飛船中的宇航員認(rèn)為地球上的時鐘變慢D．鳴笛汽車駛近路人的過程中，路人聽到的聲波頻率與該波源的頻率相比減小解析：選C全息照相利用了激光的頻率單一，相干性好的特點(diǎn)，利用了光的干涉現(xiàn)象，故A錯誤；受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率，當(dāng)驅(qū)動力的頻率等于物