高中物理 第十三章 光 136 光的偏振练习 新人教版选Word文档下载推荐.docx
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B．沿竖直方向振动的光
C．沿水平方向振动的光
D．沿与竖直方向成45°
角振动的光
方法技巧练
偏振现象应用的分析技巧
3．在拍摄日落时分水面下的景物时，在照相机镜头前装一个偏振片，其目的是（ ）
A．减弱反射光，从而使景物的像清晰
B．增强反射光，从而使景物的像清晰
C．增强透射光，从而使景物的像清晰
D．减弱透射光，从而使景物的像清晰
4．市场上有一种太阳镜，它的镜片是偏振片．查找资料或向有经验的人请教，回答以下
问题．
为什么不用普通的带色玻璃而用偏振片？
安装镜片时它的透振方向应该沿什么方向？
利
用偏振眼镜可以做哪些实验、哪些检测？
1．光的偏振现象说明光是横波．下列现象中不能反映光的偏振特性的是（ ）
A．一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，透射光的强度
发生变化
B．一束自然光入射到两种介质的分界面上，当反射光线与折射光线之间的夹角恰好是
90°
时，反射光是偏振光
C．日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景像更清晰
D．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹
2．关于波的偏振现象，以下说法正确的是（ ）
A．只有横波才能发生偏振现象
B．只有纵波才能发生偏振现象
C．只有振动方向与透振方向平行的光才能通过偏振片
D．只有振动方向与透振方向垂直的光才能通过偏振片
3.
图3
如图3所示，让自然光照到P偏振片上，当P、Q两偏振片的透振方向间的夹角为以下
哪些度数时，透射光的强度最弱（ ）
A．0°
B．30°
C．60°
D．90°
4．让太阳光通过两块平行放置的偏振片，关于最后透射光的强度，下列说法中正确的为
（ ）
A．当两个偏振片透振方向垂直时，透射光强度最强
B．当两个偏振片透振方向垂直时，透射光强度最弱
C．当两个偏振片透振方向平行时，透射光强度最弱
D．当两个偏振片透振方向平行时，透射光强度最强
5．下面关于光的偏振现象的应用正确的是（ ）
A．自然光通过起偏器后成为偏振光，利用检偏器可以检验出偏振光的振动方向
B．立体电影利用了光的偏振现象
C．茶色眼镜利用了光的偏振现象
D．拍摄日落时水面下的景物时，在照相机镜头前装一个偏振片可减弱水面反射光的影
响
6．在杨氏双缝干涉实验装置的双缝后面各放置一个偏振片，若两个偏振片的透振方向相
互垂直，则（ ）
A．光屏上仍有干涉条纹、但亮条纹的亮度减小
B．光屏上仍有干涉条纹、但亮条纹的亮度增大
C．干涉条纹消失，光屏上一片黑暗
D．干涉条纹消失，但仍有光射到光屏上
7．一束光由真空入射到平面玻璃上，当其折射角为30°
时，反射光恰好产生完全偏振（反
射光与折射光垂直）．因此，可以推断出玻璃的折射率为（ ）
A.
B.
C.
D.
8．关于偏振现象和偏振光，下列说法中正确的是（ ）
A．只有电磁波才能发生偏振现象，机械波不能发生偏振现象
B．只有横波才能发生偏振现象，纵波不能发生偏振现象
C．自然界不存在偏振光，自然光只有通过偏振片才能变为偏振光
D．除了从光源直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光都是偏振光
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
9.空气中的声波是否有偏振现象？
10．在汽车上如何利用偏振片来减少夜间迎面开来的汽车车灯的眩光？
11．为什么观众戴上一副特殊的眼镜就能够看到立体电影中的立体图像？
课前预习练
1．垂直 同一直线上 横
2．传播方向 一切 强度
3．沿着某个特定的方向振动 偏振光 偏振光 偏振
4．一致 某个特定
5．A
6．BD [P是起偏器，它的作用是把太阳光（自然光）转变为偏振光，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的光强最小，即无论旋转P或Q，屏上的光强都是时强时弱的．]
课堂探究练
1．AC [当A、B两偏振片的透振方向平行时，光屏上的光强度最大；
当二者透振方向垂直时，光屏上的光强度最小，几乎为零，由此可知A、C选项正确．]
2．ABD [太阳光是自然光，沿各个方向振动的光都有，所以在偏振片另一侧可看到透射光；
沿竖直方向振动的光，与P的透振方向相同，能透过偏振光；
沿与竖直方向成45°
角振动的光，有部分能透过偏振片P，故A、B、D正确．]
点评 当光的偏振方向与偏振片的透振方向相同时，透过偏振片的光最强，可与机械波的偏振现象相类比．
3．A [让偏振片的透振方向与反射光的偏振方向垂直，减弱反射光进入镜头，使水下景物的像清晰．]
4．见解析
解析 两者的目的都是减少通光量，但普通带色玻璃改变了物体的颜色，而偏振片却没有，并且看景物的色彩柔和浓重．利用偏振片眼镜可以检验镜面反射光的偏振现象，可检测反射光和折射光的偏振方向．
方法总结 在分析有关偏振现象应用的问题时，一般考查偏振光的振动方向与透振方向的关系：
当偏振光的振动方向与透振方向相同时，通过偏振片的光最强，当垂直时最弱．
课后巩固练
1．D [在垂直于传播方向的平面上，只沿着某个特定方向振动的光是偏振光，A、B选项反映了光的偏振特性，C是偏振现象的应用，D是光的衍射现象．]
2．AC
3．D [两偏振片透振方向相同时透过的偏振光最强，两偏振片透振方向垂直时几乎没有偏振光透过．]
4．BD [如果两个偏振片的透振方向垂直，那么通过前面的偏振片的偏振光的振动方向跟后面偏振片的透振方向垂直，偏振光不能通过后面的偏振片，透射光的强度为零；
同理，两偏振片的透振方向平行时，透射光的强度最强．]
5．ABD
6．D [双缝后分别放置偏振片后，由于两个偏振片的透振方向相互垂直，不能出现干涉条纹，但仍有光照射到光屏上．]
7．B [设入射角为θ1，折射角为θ2，由题意可知，要使反射光完全偏振需要折射光线与反射光线垂直．
所以θ1＋θ2＝
根据折射定律n＝
＝
＝
，故B正确．]
8．BD [只有横波才能发生偏振现象，而机械波中也有横波，当然也能发生偏振现象，A错误，B正确；
我们通常看到的绝大部分光都是偏振光．自然光不一定非要通过偏振片才能变为偏振光，C错误，D正确．]
9．见解析
解析 空气中的声波是纵波，而纵波没有偏振现象，所以声波不会发生偏振现象．
10．在夜间行车时，迎面开来的车灯眩光常常使司机看不清路面，容易发生事故．如果在每辆车灯玻璃上和司机坐席前面的挡风玻璃上安装一块偏振片，并使它们的透振方向跟水平方向成45°
角，就可以解决这一问题．从对面车灯射来的偏振光，由于振动方向跟司机座前挡风玻璃偏振片的透振方向垂直，所以不会射进司机眼里．而从自己的车灯射出去的偏振光，由于振动方向跟自己的挡风玻璃上的偏振片的透振方向相同，所以司机仍能看清自己的灯照亮的路面和物体．
11．见解析
解析 放立体电影时有左右两架放映机同时工作，如下图所示，在每架放映机前装有一块偏振镜子，其偏振方向互相垂直，因此从放映机前偏振镜射出的两束偏振光的偏振方向互相垂直，这两束偏振光经屏幕反射其偏振方向不改变，观众眼睛所戴的偏振眼镜的两只镜片偏振方向互相垂直，且左眼镜片跟左边放映机前偏振镜的偏振方向一致，右眼镜片跟右边放映机前偏振镜的偏振方向一致．这样，左眼只能看到左机映出的画面，右眼只能看到右机映出的画面，两眼看到的画面略有差别，因而产生立体感．
第7节 光的颜色 色散
第8节 激光
1．双缝干涉实验中，各种颜色的光的条纹间距不一样，说明不同颜色的光，波长________；
白光干涉时，条纹是彩色的，说明白光是________________组成的．
2．光照在厚度不同的薄膜上时，在薄膜的不同位置，前后两个面的反射光的________
差不同，在某些位置两列波叠加后相互加强，于是出现____________；
在另一些位置，
两列波相遇后被相互削弱，于是出现____________．
3．一束白光通过三棱镜后形成的光谱，由上到下的色光顺序为：
红、橙、____、____、
____、靛、紫．这说明白光是由这七种色光组成的复色光；
透明物质对波长λ不同的光
的偏折程度不同，折射率n也不一样，λ越小，n越____；
又根据n＝
，在同一种物质
中，不同波长的光波的传播速度不一样，波长越短，波速________．
4．激光具有高度的____________，激光的____________非常好，________特别高．利用
激光的这些特点可以进行______________、精确测距，用激光来________、________，
医学上可以用激光做“________”，还可进行________________．
5．竖直的肥皂膜在单色光的照射下，表面会形成明暗相间的条纹，下列说法中正确的是
A．干涉条纹基本上是竖直的
B．干涉条纹基本上是水平的
C．干涉条纹的产生是由于光在肥皂膜前后表面上反射的两列波叠加的结果
D．干涉条纹是彩色的
6．一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖，经折射分成两束单色光a、b.已知a光
的频率小于b光的频率．下图哪个光路图可能是正确的（ ）
知识点一 薄膜干涉的成因及特点
1．关于薄膜干涉，下列说法中正确的是（ ）
A．只有厚度均匀的薄膜，才会发生干涉现象
B．只有厚度不均匀的楔形薄膜，才会发生干涉现象
C．厚度均匀的薄膜会形成干涉条纹
D．观察肥皂液膜的干涉现象时，观察者应和光源在液膜的同一侧
2．用如图1所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象，图（a）是点燃的酒精灯（在灯芯上撒
些盐），图（b）是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属线圈，将金属线圈在其所在的竖直平面
内缓慢旋转，观察到的现象是（ ）
A．当金属线圈旋转30°
时，干涉条纹同方向旋转30°
B．当金属线圈旋转45°
时，干涉条纹同方向旋转90°
C．当金属线圈旋转60°
D．干涉条纹保持不变
知识点二 折射时的色散及各色光的特性
3．如图2所示，一束白光通过玻璃棱镜发生色散现象，下列说法正确的是（ ）
A．红光的偏折最大，紫光的偏折最小
B．红光的偏折最小，紫光的偏折最大
C．玻璃对红光的折射率比紫光大
D．玻璃中紫光的传播速度比红光大
4．如图3所示，一束复色光从空气中沿半圆形玻璃砖半径方向射入，从玻璃砖射出后分
成a、b两束单色光．则（ ）
A．玻璃砖对a光的折射率为
B．玻璃砖对a光的折射率为1.5
C．b光的频率比a光的频率大
D．b光在玻璃中的传播速度比a在玻璃中的传播速度大
知识点三 激光的特点及应用
5．在演示双缝干涉的实验时，常用激光做光源，这主要是应用激光的（ ）
A．亮度高B．平行性好
C．单色性好D．波动性好
6．2003年3月1日，美军空投传单，向伊军宣传说，美国利用卫星可以将地面状况看
得一清二楚．而伊方称，已在首都布满了对空机关炮．（《华盛顿邮报》3月2日报道）
试问：
在战争爆发时，伊方欲用激光器击毁位于地平线上方的空间站，则应将激光器
A．瞄高些
B．瞄低些
C．沿视线直接瞄准
D．若激光束是红色，而空间站是蓝色的，则应瞄高些
薄膜干涉条纹的分析技巧
图4
7．劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图4所示，将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃
之上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜．当光垂直
入射后，从上往下看到的干涉条纹有如下特点：
（1）任意一条明条纹或暗条纹所在位置下
面的薄膜厚度相等．
（2）任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定．现若将图示
装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，从上往下观察到的干涉
条纹（ ）
A．变疏B．变密C．不变D．消失
图5
8．如图5所示，用单色光照射透明标准板M来检查平面N的上表面的平滑情况，观察
到的现象有如图所示的条纹中的P和Q情况，这说明（ ）
A．N的上表面A处向上凸起
B．N的上表面B处向上凸起
C．N的上表面A处向下凹陷
D．N的上表面B处向下凹陷
1．一束白光通过双缝后在屏上观察到干涉条纹，除中央白色条纹外，两侧还有彩色条纹，
是因为（ ）
A．各色光的波长不同，因而各色光产生的干涉条纹间距不同
B．各色光的速度不同，造成条纹间距不同
C．各色光的强度不同
D．各色光通过双缝的距离不同
图6
2．如图6所示，是用干涉法检查某块厚玻璃板的上表面是否平整的装置，所用单色光是
用普通光通过滤光片产生的，检查中所观察到的干涉条纹是由下列哪两个表面反射的光
线叠加而成的（ ）
A．a的上表面和b的下表面
B．a的上表面和b的上表面
C．a的下表面和b的上表面
D．a的下表面和b的下表面
3．光学镜头上涂的一层薄膜叫增透膜，以下说法不正确的是（ ）
A．增透膜的作用是为了减少光的反射损失，增强透射光的强度
B．增透膜的厚度等于入射光在真空中波长的
C．增透膜的厚度等于入射光在薄膜中波长的
D．因为增透膜的作用能使黄绿光反射时相互抵消，而红光、紫光的反射不能完全抵消，
所以涂有增透膜的透镜呈淡紫色
图7
4．频率不同的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后，其光路如
图7所示，下列说法正确的是（ ）
A．单色光1的波长小于单色光2的波长
B．在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光2的传播速度
C．单色光1通过玻璃板所需的时间小于单色光2通过玻璃板所需的时间
D．单色光1从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光2从玻璃到空气的全反射临界角
图8
5．如图8所示，一束白光从顶角为θ的棱镜的一个侧面AB以较大的入射角θ1入射，
经过三棱镜后，在屏P上可得到彩色光带，当入射角逐渐减小到零的过程中，若屏上的
彩色光带先后全部消失，则（ ）
A．红光最先消失，紫光最后消失
B．紫光最先消失，红光最后消失
C．紫光最先消失，黄光最后消失
D．红光最先消失，黄光最后消失
6.如图9所示，在水中有一厚度不计的薄玻璃片做成的中空三棱镜，里面是空气，一束
光A从棱镜的左边射入，从三棱镜的右边射出时发生色散，射出的可见光分布在a点和
b点之间，则（ ）
图9
A．从a点射出的是红光，从b点射出的是紫光
B．从a点射出的是紫光，从b点射出的是红光
C．从a点和b点射出的都是紫光，从ab中点射出的是红光
D．从a点和b点射出的都是红光，从ab中点射出的是紫光
7．发出白光的细线光源ab，长度为l0，竖直放置，上端a恰好在水面以下，如图10所
示．现考虑线光源ab发出的靠近水面法线（图中的虚线）的细光束经水面折射后所成的像，
由于水对光有色散作用，若以l1表示红光成的像的长度，l2表示蓝光成的像的长度，则
图10
A．l1＜l0＜l2B．l1＞l2＞l0
C．l2＞l1＞l0D．l2＜l1＜l0
8．如图11所示，
图11
两束平行的红光和紫光，相距为d，斜射到玻璃砖的上表面上（玻璃砖足够长），当它们从
玻璃砖的下表面射出时（ ）
A．两条出射光线仍平行，但距离大于d
B．两条出射光线仍平行，但距离小于d
C．两条出射光线仍平行，距离仍为d
D．两条出射光线将不再平行
9．将激光束的宽度集中到纳米范围内，可修复人体已损坏的器官，对DNA分子进行超
微型基因修复，把诸如癌症、遗传疾病等彻底根除，在上述技术中，人们利用了激光的
A．单向性B．单色性
C．亮度高D．粒子性
10．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
11．一激光器发光功率为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
D．该光的频率为c/nλ
9
10
11
12.用红光做双缝干涉实验，在屏上观察到干涉条纹．在其他条件不变的情况下，改用紫
光做实验，则干涉条纹间距将变________，如果改用白光做实验，在屏上将出现________
色条纹．
13．利用激光遇到物体发生反射，可以测定物体的有关参量．如图12甲所示，B为固定
的激光发生器和接收器于一体的装置，C为一辆在水平地面上做匀速直线运动的小车，
现使B对准匀速行驶的小车C，使B每隔固定时间T0发射一激光脉冲，如图乙所示中
幅度大的波形，而B接收到的由小车C返回的激光脉冲为如图乙所示幅度较小的波形．发
射、接收激光脉冲的时间间隔如图乙所示，T0、T、ΔT均为已知，则根据所给信息判断
小车的运动方向为______（填“向左”或“向右”），速度大小为______．（光速为c）
甲
乙
图12
14．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的反射脉冲的时间间隔，就可求出激光器到目标的距离．若在
地球上向月球发射一个激光脉冲，测得从发射到收到反射脉冲所用的时间为2.56s，则
月球到地球的距离大约是________km.
15．把一个凸透镜的弯曲表面压在另一个玻璃平面上，让某种单色光从上方射入（图13
甲），这里可以看到明暗相间的同心圆（如图乙所示）．这个现象是牛顿首先发现的，这个
同心圆叫做牛顿环．试探究牛顿环出现的原因．为了使牛顿环的直径大些，应该选用表
面弯曲得厉害些的凸透镜，还是选用表面不太弯的凸透镜？
试叙述你选择的理由．
图13
16．如图14所示，半圆形玻璃砖的半径为R，光屏PQ
图14
置于直径的右端并与直径垂直，一复色光与竖直方向成α＝30°
角射入玻璃砖的圆心，由
于复色光中含有两种单色光，故在光屏上出现了两个光斑，玻璃对两种单色光的折射率
分别为n1＝
和n2＝
，求：
（1）这两个光斑之间的距离；
（2）为使光屏上的光斑消失，复色光的入射角至少为多少？
1．不同 多种色光
2．路程 亮条纹 暗条纹
3．黄 绿 蓝 大 越慢
4．相干性 平行度 亮度 光纤通信 切割 焊接 光刀 全息照相
5．BC [薄膜干涉条纹的产生是薄膜的前表面与后表面反射来的光叠加所产生的，同一明条纹或同一暗条纹应出现在膜的厚度相同的地方，膜非常薄，条纹基本是水平的，由于光是单色光，不会发生色散，故选B、C.]
6．B [由于a光的频率小于b光的频率，a光在玻璃中的折射率小于b光在玻璃中的折射率，由两种单色光进入玻璃后偏折程度不同，可判定B正确．]
1．D [当光从薄膜的一侧照射到薄膜上时，只要前后两个面反射回来的光波的路程差满足振动加强的条件，就会出现亮条纹，满足振动减弱的条件就会出现暗条纹．这种情况在薄膜厚度不均匀时才会出现；
当薄膜厚度均匀时，不会出现干涉条纹，但也发生干涉现象．如果是单色光照射，若满足振动加强的条件，整个薄膜前方都是亮的，否则整个薄膜的前方都是暗的．如果是复色光照射，某些颜色的光因干涉而减弱，另一些颜色的光会因干涉而加强．减弱的光透过薄膜，加强的光被反射回来，这时会看到薄膜的颜色呈某种单色光的颜色，但不形成干涉条纹．]
点评 薄膜干涉时不一定会看到干涉条纹，关键要把握干涉现象的实质：
光的叠加使某些地方的光振动加强，另一些地方的光振动减弱，此时出现条纹；
或使某种色光振动加强，另一些色光振动减弱，这时只呈现某种色彩，如增透膜，这都是干涉现象，只有把握实质，才能灵活应对各种干涉情况．
2．D [竖直肥皂膜是由于重力作用产生的上薄下厚的薄膜，所以金属线圈的转动，改变不了肥皂液膜的上薄下厚的形状，由干涉原理可知，同一厚度处的干涉条纹在同一级次上，所形成的干涉条纹都是水平的，与金属线圈在该竖直平面内的转动无关，仍然是水平的干涉条纹，D正确．]
点评 竖直肥皂膜是由于重力作用产生的上薄下厚的薄膜，旋转改变不了薄膜上薄下厚的特点，肥皂膜干涉是等厚干涉，同一厚度处产生的干涉条纹在同一级次上．
3．B [由光的色散知识可知，红光的偏折最小，紫光的偏折最大，玻璃对红光的折射率比紫光小，玻璃中紫光的传播速度比红光小．]
点评 不同频率的光，在同一种介质中传播时，折射率不同，频率越大，折射率越大．由v＝
可知，折射率越大，波速越小．
4．AC [a光的折射率n＝
，故A正确、B错．由题图
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