2018-2019版高中物理 第五章 光的波動性 3 光的衍射與偏振 4 激光學(xué)案 教科版選修3-4
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1、 3 光的衍射與偏振 4 激光 [學(xué)習(xí)目標] 1.知道光產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件,了解幾種不同衍射現(xiàn)象的圖樣.2.能用衍射知識對生活中的現(xiàn)象進行解釋和分析.3.認識光的偏振現(xiàn)象,知道光是橫波.4.知道偏振光和自然光的區(qū)別,能用偏振知識來解釋生活中的一些常見光學(xué)現(xiàn)象.5.了解激光的特性及應(yīng)用. 一、光的衍射 1.光的衍射:光通過很小的狹縫(或圓孔)時,明顯地偏離了直線傳播方向,在屏上散開到相當(dāng)大的范圍,這種現(xiàn)象叫做光的衍射. 2.衍射圖像 (1)定義:衍射時產(chǎn)生的明暗條紋或光環(huán). (2)單縫衍射圖像的特點 ①單色光:中央有一條較寬較亮的條紋,兩邊是對稱而明暗相間的條紋,亮條紋
2、的強度向兩邊很快減弱. ②白光:中央是一條白條紋,兩邊是很快減弱的彩色條紋. 3.光的衍射現(xiàn)象進一步證明了光具有波動性. 二、光的偏振 1.線偏振光:如果光振動的方向限在一個平面,這種光叫線偏振光. 2.自然光:通常光源發(fā)出的光(包括太陽光)是由大量的、振動方向不同而互不相干的線偏振光組成的,稱為自然光. 3.光的偏振現(xiàn)象進一步證實光是橫波. 三、激光 激光的特點及應(yīng)用 特點 應(yīng)用 強度大 激光加工、激光醫(yī)學(xué)、激光檢測、激光照排 方向性好 單色性好 激光全息照相 相干性好 覆蓋波段寬且可調(diào)諧 激光通信 [即學(xué)即用] 1.判斷下列說法的正誤. (1)
3、衍射條紋和干涉條紋都是明暗相間的,所以二者是一樣的.( × ) (2)只有波長長的光才發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象.( × ) (3)橫波和縱波都能產(chǎn)生偏振現(xiàn)象.( × ) (4)自然光通過偏振片可以獲得偏振光.( √ ) (5)用激光做雙縫干涉實驗這是應(yīng)用了激光具有高度的相干性的特點.( √ ) 2.下列四幅圖片中屬于光的干涉的是________,屬于光的的衍射的是________. 答案 a bd 一、光的衍射 [導(dǎo)學(xué)探究] (1)讓一束激光照射在游標卡尺兩個卡腳之間的縫上,逐漸減小兩個卡腳之間的距離,使縫越來越小,觀察照在屏幕上光斑現(xiàn)象的變化.縫寬大約多大時屏幕上出現(xiàn)條紋?
4、縫間距變小時,條紋有什么變化? (2)用針尖在一張厚紙上扎一個很小的小孔,用眼睛通過小孔觀察太陽光,會觀察到什么現(xiàn)象? 答案 (1)大約0.4mm時會出現(xiàn)條紋,當(dāng)縫間距變小時,屏幕上條紋間距逐漸變寬,但亮度逐漸減弱. (2)會觀察到中央為亮圓,周圍為彩色的圓環(huán). [知識深化] 三種衍射圖樣的特點 (1)單縫衍射 ①單色光通過狹縫時,在屏幕上出現(xiàn)明暗相間的條紋,中央為亮條紋.中央條紋最寬最亮,兩側(cè)的亮條紋逐漸變暗變窄;白光通過狹縫時,在屏上出現(xiàn)彩色條紋,中央為白色條紋. ②波長一定時,單縫窄的中央條紋寬,各條紋間距大;單縫不變時,光波波長大的中央條紋寬,條紋間距大. (2)圓孔衍
5、射:光通過小孔(孔很小)時,在光屏上出現(xiàn)明暗相間的圓環(huán),如圖1所示. 圖1 (3)圓板衍射(泊松亮斑) ①若在單色光(如激光)傳播途中放一個較小的圓形障礙物,會發(fā)現(xiàn)在影的中心有一個亮斑,這就是著名的泊松亮斑.衍射圖樣如圖2所示. 圖2 ②中央是亮斑,圓板陰影的邊緣是模糊的,在陰影外還有不等間距的明暗相間的圓環(huán). 例1 (多選)關(guān)于光的衍射現(xiàn)象,下面說法正確的是( ) A.紅光的單縫衍射圖樣是紅暗相間的直條紋 B.白光的單縫衍射圖樣是白黑相間的直條紋 C.光照到不透明小圓盤上出現(xiàn)泊松亮斑,說明發(fā)生了衍射 D.光照到較大圓孔上出現(xiàn)大光斑,說明光沿著直線傳播,不存在光的
6、衍射 答案 AC 解析 紅光照到狹縫上產(chǎn)生的衍射圖樣是紅暗相間的直條紋,白光的衍射圖樣是彩色條紋,光照到不透明小圓盤上,在其陰影中心處出現(xiàn)亮點,是衍射現(xiàn)象,光的衍射現(xiàn)象只有明顯與不明顯之分,D項屏中大光斑的邊緣模糊,正是光的衍射造成的,不能認為不存在衍射現(xiàn)象. 二、單縫衍射與雙縫干涉的比較 1.不同點 (1)產(chǎn)生條件 (2)圖樣 2.相同點 (1)都有明暗相間的條紋,條紋都是光波疊加時加強或減弱的結(jié)果. (2)都是波特有的現(xiàn)象,表明光是一種波. 例2 如圖3所示的四幅明暗相間的條紋,分別是紅光、藍光各自通過同一個雙縫干涉儀器形成的干涉圖樣以及黃光、紫光各自通過同一個單縫形成
7、的衍射圖樣(黑色部分表示亮條紋).則在下面的四幅圖中從左到右排列,亮條紋的顏色依次是( ) 圖3 A.紅黃藍紫 B.紅紫藍黃 C.藍紫紅黃 D.藍黃紅紫 答案 B 解析 雙縫干涉條紋平行等距,且波長越長,條紋間距越大,而紅光波長比藍光波長長,故第一幅圖為紅光,第三幅圖為藍光;又由于黃光波長比紫光波長長,故第四幅圖為黃光的衍射圖樣,第二幅圖為紫光的衍射圖樣. 針對訓(xùn)練 (多選)如圖4(a)所示是做雙縫干涉實驗的示意圖.先做操作1:用兩塊不同顏色的濾光片分別擋住雙縫屏上下兩半部分Ⅰ和Ⅱ;接著再做操作2:用不透明的擋板擋住b縫.若兩塊濾光片一塊是紅色,一塊是藍色,則( )
8、 圖4 A.完成操作1后,光屏上出現(xiàn)的是圖(b)圖案,且甲是紅色條紋,乙是藍色條紋 B.完成操作1后,光屏上出現(xiàn)的是圖(c)圖案,且丙是藍色條紋,丁是紅色條紋 C.完成操作2后,光屏上出現(xiàn)的是圖(b)圖案,且甲是藍色條紋,乙是紅色條紋 D.完成操作2后,光屏上出現(xiàn)的是圖(c)圖案,且丙是紅色條紋,丁是藍色條紋 答案 AD 解析 題圖(b)中的條紋為等間距明暗相間條紋,是干涉圖樣,再根據(jù)條紋寬度的有關(guān)因素分析即可.題圖(c)為中間最寬且不等間距明暗相間條紋,是衍射條紋,再根據(jù)條紋寬度的有關(guān)因素進行分析即可.操作1是雙縫干涉實驗,故條紋間距相等,光屏上出現(xiàn)題圖(b)圖案,由圖案知甲的
9、波長大于乙的波長,故甲為紅色條紋,乙為藍色條紋,A正確;操作2是單縫衍射,條紋間距不相等,光屏上為題圖(c)圖案,再結(jié)合波長關(guān)系可知D正確. 三、光的偏振 [導(dǎo)學(xué)探究] 如圖5所示,取一個偏振片P,讓陽光通過偏振片P,在P的另一側(cè)觀察,可以看到偏振片是透明的;在偏振片P的后面再放置另一個偏振片Q,以光的傳播方向為軸旋轉(zhuǎn)偏振片Q,會看到什么現(xiàn)象?這說明什么? 圖5 答案 會看到在旋轉(zhuǎn)Q時光的亮度發(fā)生變化. 偏振片的作用類似于狹縫的作用,只有振動方向與透振方向一致的光才能通過.當(dāng)偏振片Q與P的透振方向平行時,穿過Q的光最強;當(dāng)偏振片Q與P的透振方向垂直時,光不能透過Q. [
10、知識深化] 對偏振方向與透振方向的理解 透振方向:偏振片由特定的材料制成,每個偏振片都有一個特定的方向,只有沿著這個方向振動的光波才能順利通過偏振片,這個方向叫做“透振方向”. ①當(dāng)偏振光的偏振方向與偏振片的透振方向平行時,透射的光最強;當(dāng)偏振光的偏振方向與偏振片的透振方向垂直時,光不能穿過偏振片. ②當(dāng)偏振光的偏振方向與偏振片的透振方向既不平行也不垂直時,則仍會有部分光透過偏振片,只是透過的光的強度介于平行和垂直兩種情況之間. 例3 (多選)如圖6所示,電燈S發(fā)出的光先后經(jīng)過偏振片A和B,人眼在P處迎著入射光方向看不到光亮,則( ) 圖6 A.圖中a光為偏振光 B.圖中b
11、光為偏振光 C.以SP為軸將B轉(zhuǎn)過180°后,在P處將看到光亮 D.以SP為軸將B轉(zhuǎn)過90°后,在P處將看到光亮 答案 BD 解析 自然光在垂直于傳播方向的平面內(nèi),沿各個方向的振動是均勻分布的,通過偏振片后,透射光是只沿著某一特定方向振動的光.從電燈直接發(fā)出的光為自然光,故A錯;它通過偏振片A后,即變?yōu)槠窆?,故B對;設(shè)通過A的光沿豎直方向振動,而偏振片B只能通過沿水平方向振動的偏振光,則P點無光亮,以SP為軸將B轉(zhuǎn)過180°后,P處仍無光亮,故C錯;以SP為軸將B轉(zhuǎn)過90°后,則該偏振片將變?yōu)槟芡ㄟ^豎直方向上振動的光的偏振片,則偏振光能通過B,即在P處有光亮,故D對. 四、激光的特
12、點和應(yīng)用 [導(dǎo)學(xué)探究] 激光作為一種人造光源在科研、通信、工業(yè)生產(chǎn)、軍事科技等領(lǐng)域都有著廣泛應(yīng)用,如激光干涉儀、激光切割機、激光炮等,如圖7.激光的應(yīng)用如此廣泛,激光到底具有哪些特性? 圖7 答案 1.強度大.2.方向性好.3.單色性好.4.相干性好.5.覆蓋波段寬而且可調(diào)諧. 例4 關(guān)于激光的應(yīng)用問題,下列說法中正確的是( ) A.光纖通信是應(yīng)用激光方向性非常好的特點對信號進行調(diào)制,使其在光導(dǎo)纖維中傳遞信息的 B.計算機內(nèi)的“磁頭”讀出光盤上記錄的信息是應(yīng)用激光有相干性的特點 C.醫(yī)學(xué)中用激光做“光刀”來切除腫瘤是應(yīng)用了激光亮度高的特點 D.“激光測距雷達”利用激光測量
13、很遠目標的距離是應(yīng)用了激光亮度高的特點 答案 C 解析 由激光的特點及應(yīng)用可知光纖通信主要利用了激光的相干性好,A錯誤;計算機內(nèi)的“磁頭”讀出光盤上的信息主要應(yīng)用了激光的方向性好,B錯誤;醫(yī)療中用激光做“光刀”利用了激光的亮度高、強度大的特點,C正確;激光測距利用的是激光的方向性好的特點,D錯誤. 1.(光的衍射)讓燭光照射到一塊遮光板上,板上有一個可自由收縮的三角形孔,當(dāng)此三角形孔緩慢地由大收縮變小直到閉合時,則在孔后的屏上將先后出現(xiàn)的現(xiàn)象(遮住側(cè)面光)( ) A.三角形光斑 倒立的燭焰 明暗相間的圓環(huán) B.三角形光斑 圓形光斑 倒立的燭焰 C.倒立的燭焰 圓形光斑 明暗相
14、間的圓環(huán) D.三角形光斑 明暗相間的圓環(huán) 倒立的燭焰 答案 A 解析 當(dāng)三角形孔較大時,屏上出現(xiàn)一個三角形光斑,如圖甲所示,隨著三角形緩慢地收縮,光斑逐漸變??;當(dāng)三角形孔小到一定程度時,屏上會出現(xiàn)倒立的燭焰,如圖乙所示;繼續(xù)使三角形孔緩慢收縮,可以觀察到小孔衍射圖樣;當(dāng)孔閉合時,屏上就會一片黑暗. 2.(單縫衍射與雙縫干涉的比較)如圖8所示,a、b、c、d四個圖是不同的單色光形成的雙縫干涉或單縫衍射圖樣,分析各圖樣的特點可以得出的正確結(jié)論是( ) 圖8 A.a、b是光的干涉圖樣 B.c、d是光的干涉圖樣 C.形成a圖樣的光的波長比形成b圖樣的光的波長短 D.形成c圖
15、樣的光的波長比形成d圖樣的光的波長短 答案 A 解析 干涉條紋是等間距的條紋,因此a、b是干涉圖樣,c、d是衍射圖樣,故A項正確,B項錯誤;由公式Δx=λ可知,條紋寬的入射光的波長長,所以a圖樣的光的波長比b圖樣的光的波長長,故C項錯誤;c圖樣的光的波長比d圖樣的光的波長長,故D項錯誤. 3.(光的偏振的應(yīng)用)(多選)鑒別奶粉的質(zhì)量,奶粉的碳水化合物(糖)的含量是一個重要指標,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的測量值與標準值相比較,就能確
16、定被測樣品的含糖量了.如圖9所示,S是自然光源,A、B是偏振片,轉(zhuǎn)動B,使到達O處的光最強,然后將被測樣品P置于A、B之間,則下列說法中正確的是( ) 圖9 A.到達O處的光的強度會明顯減弱 B.到達O處的光的強度不會明顯減弱 C.將偏振片B轉(zhuǎn)動一個角度,使得O處光的強度仍為最大,偏振片B轉(zhuǎn)過的角度等于α D.將偏振片A轉(zhuǎn)動一個角度,使得O處光的強度仍為最大,偏振片A轉(zhuǎn)過的角度等于α 答案 ACD 解析 自然光通過偏振片后得到振動方向與偏振片的透振方向平行的偏振光,該偏振光經(jīng)被測樣品后,其偏振方向發(fā)生了偏轉(zhuǎn),即相對于光的傳播方向向左或向右旋轉(zhuǎn)一個角度α,到達B的光的偏振方向
17、與B的透振方向不完全一致,故O處光的強度會明顯減弱,故A正確,B錯誤;若將A或B轉(zhuǎn)動一個角度,使得O處光的強度仍為最大,說明它們轉(zhuǎn)過的角度等于α,故C、D都正確. 4.(激光的應(yīng)用)(多選)激光火箭的體積小,卻可以裝載更大、更重的衛(wèi)星或飛船,激光由地面激光站或空間激光動力衛(wèi)星提供,通過一套裝置,像手電筒一樣,讓激光束射入火箭發(fā)動機的燃燒室,使推進劑受熱而急劇膨脹,于是形成一股高溫高壓的燃氣流,以極高的速度噴出,產(chǎn)生巨大的推力,把衛(wèi)星或飛船送入太空.激光火箭利用了激光的( ) A.單色性好 B.方向性好 C.高能量 D.相干性好 答案 BC 解析 由于激光站與火箭相距較遠,為了減少能
18、量損失,必須要求激光具有很好的方向性,同時利用激光的高能量特點. 一、選擇題 考點一 光的衍射 1.(多選)用游標卡尺觀察光的衍射現(xiàn)象時,下列說法中正確的是( ) A.游標卡尺形成的狹縫應(yīng)平行于日光燈,且狹縫遠離日光燈,人眼也遠離狹縫進行觀察 B.游標卡尺狹縫平行于日光燈觀察時,可觀察到中央為白色條紋,兩側(cè)為彩色條紋,且彩色條紋平行于日光燈 C.狹縫寬度由0.5mm縮小到0.2mm,條紋間距變寬,亮度變暗 D.狹縫寬度由0.5mm擴展到0.8mm,條紋間距變寬,亮度變暗 答案 BC 解析 當(dāng)游標卡尺狹縫平行于日光燈,狹縫遠離日光燈時,眼睛應(yīng)靠近狹縫進行觀察,觀察到平行于
19、日光燈的彩色條紋,且中央為白色條紋,A錯誤,B正確;狹縫越小,衍射現(xiàn)象越明顯,即條紋間距變寬,但亮度變暗,C正確,D錯誤. 2.(多選)在單縫衍射實驗中,下列說法正確的是( ) A.其他條件不變,將入射光由黃色換成綠色,衍射條紋間距變窄 B.其他條件不變,使單縫寬度變小,衍射條紋間距變窄 C.其他條件不變,換用波長較長的光照射,衍射條紋間距變寬 D.其他條件不變,增大單縫到屏的距離,衍射條紋間距變寬 答案 ACD 解析 當(dāng)單縫寬度一定時,波長越長,衍射現(xiàn)象越明顯,條紋間距也越寬,黃光波長大于綠光波長,所以A、C正確;當(dāng)光的波長一定時,單縫寬度越小,衍射現(xiàn)象越明顯,衍射條紋間距會
20、變寬,B錯誤;當(dāng)光的波長一定,單縫寬度也一定時,增大單縫到屏的距離,衍射條紋間距會變寬,D正確. 3.(多選)沙塵暴是由于土地的沙化引起的一種惡劣的氣象現(xiàn)象,發(fā)生沙塵暴時能見度只有幾十米,天空變黃發(fā)暗,這是由于在這種情況下( ) A.只有波長較短的一部分光才能到達地面 B.只有波長較長的一部分光才能到達地面 C.只有頻率較高的一部分光才能到達地面 D.只有頻率較低的一部分光才能到達地面 答案 BD 解析 根據(jù)光發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件知,發(fā)生沙塵暴時,只有波長較長的一部分光能到達地面,據(jù)λ=知,到達地面的光是頻率較低的一部分光,故選項B、D正確. 4.(多選)抽制細絲時可用激光
21、監(jiān)控其粗細,如圖1所示.激光束通過細絲時產(chǎn)生的條紋和它通過遮光板的同樣寬度的窄縫時產(chǎn)生的條紋規(guī)律相同,則( ) 圖1 A.這是利用光的干涉現(xiàn)象 B.這是利用光的衍射現(xiàn)象 C.如果屏上條紋變寬,表明抽制的絲變粗了 D.如果屏上條紋變寬,表明抽制的絲變細了 答案 BD 解析 由題圖圖樣可知,這是利用了光的衍射現(xiàn)象,當(dāng)絲變細時(相當(dāng)于狹縫變窄)條紋間距變寬,B、D選項正確. 5.某同學(xué)使用激光器做光源,在不透光的擋板上開一條寬度為0.05mm的窄縫,進行光的衍射實驗,如圖2所示,則他在光屏上看到的條紋是( ) 圖2 答案 B 解析 單縫衍射條紋中間寬,兩側(cè)越來越
22、窄,又由于單縫是水平的,故衍射條紋也是水平的,B對. 考點二 單縫衍射與雙縫干涉的比較 6.(多選)關(guān)于衍射,下列說法中正確的是( ) A.衍射現(xiàn)象中條紋的出現(xiàn)是光疊加后產(chǎn)生的結(jié)果 B.雙縫干涉中也存在著光的衍射現(xiàn)象 C.一切波都很容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象 D.影子的存在是一個與衍射現(xiàn)象相矛盾的客觀事實 答案 AB 7.如圖3所示,a表示單縫,b表示雙縫,用某單色光分別照射豎直放置的單縫和雙縫,在縫后較遠位置豎直放置的光屏上可以觀察到明暗相間的條紋(圖中陰影表示亮條紋),則( ) 圖3 A.圖c表示單縫衍射條紋,圖d表示雙縫干涉條紋 B.單縫S越寬,越容易觀察到對應(yīng)
23、的明暗條紋 C.雙縫間距離越小,對應(yīng)條紋間距越大 D.照射雙縫的單色光波長越短,對應(yīng)條紋間距越大 答案 C 解析 根據(jù)單縫衍射條紋間距不等,而雙縫干涉條紋間距相等,則有題圖c表示雙縫干涉條紋,題圖d表示單縫衍射條紋,故A錯誤;根據(jù)發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件可知,當(dāng)單縫S越窄時,越容易觀察到對應(yīng)的明暗條紋,故B錯誤;在雙縫干涉中,干涉條紋的間距Δx=λ,由公式可得,條紋間距與波長λ、縫與屏之間的距離l成正比,與雙縫間的距離d成反比,故C正確,D錯誤. 8.一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)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
24、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.只有一條與縫寬對應(yīng)的亮條紋 D.無條紋,只存在一片紅光 答案 B 考點三 光的偏振 9.(多選)如圖所示,一束自然光通過偏振片照射到光屏上,則圖中光屏上發(fā)亮的有(偏振片上用箭頭表示其透射方向)( ) 答案 ABD 解析 自然光通過偏振片后成為偏振光,當(dāng)偏振光的振動方向與偏振片的透振方向平行時能夠通過,垂直時不能通過,所以A、B、D正確. 10.(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
25、通過兩個偏振片,以光束為軸旋轉(zhuǎn)其中一個偏振片,透射光的強度發(fā)生變化 B.一束自然光入射到兩種介質(zhì)的分界面上,當(dāng)反射光線與折射光線之間的夾角恰好是90°時,反射光線是偏振光 C.日落時分,拍攝水面下的景物,在照相機鏡頭前裝上偏振片,可以使景象更清晰 D.通過手指間的縫隙觀察日光燈,可以看到彩色條紋 答案 ABC 解析 自然光通過第一個偏振片后形成單一振動方向的偏振光,再通過第二個偏振片時,若偏振片的透振方向與此偏振光的振動方向垂直,則無光透過第二個偏振片,若二者平行則透射光最強,故選項A反映了光的偏振特性;一束自然光入射到兩種介質(zhì)的分界面上,當(dāng)反射光線與折射光線垂直時,反射光線和折射光
26、線都是偏振光且偏振方向垂直,選項B反映了光的偏振特性;拍攝水中景物或玻璃櫥窗中景物時,由于水或玻璃表面反射光較強,使所拍攝景物不清晰,在照相機鏡頭前裝上偏振片,使其透振方向與反射光的偏振方向垂直,則能有效防止反射光進入照相機,從而使所拍景象更清晰,選項C反映了光的偏振特性;選項D中通過手指間的縫隙觀察日光燈,看到彩色條紋是光的衍射現(xiàn)象. 11.如圖4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度就會變化.設(shè)偏振片1和偏振片2透振方向相同,關(guān)于這種溫度計的工作原理,正確的說法
27、是( ) 圖4 A.到達偏振片2的光的振動方向變化越小,光接收器所接收的光強度就會越小,表示溫度變化越大 B.到達偏振片2的光的振動方向變化越大,光接收器所接收的光強度就會越小,表示溫度變化越大 C.到達偏振片2的光的振動方向變化越小,光接收器所接收的光強度就會越小,表示溫度變化越小 D.到達偏振片2的光的振動方向變化越大,光接收器所接收的光強度就會越小,表示溫度變化越小 答案 B 解析 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,偏振片1和偏振片2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,透過偏振片2的光強度就會越小,所以光接收器接收的光強度也就會
28、越小,因此選項B正確. 考點四 激光及應(yīng)用 12.(多選)以下說法中正確的是( ) A.激光是一種人工產(chǎn)生的相干光,具有高度的相干性 B.由于激光的方向性好,所以激光不能發(fā)生衍射現(xiàn)象 C.光纖通信是激光和光導(dǎo)纖維相結(jié)合的產(chǎn)物 D.普通照相技術(shù)所記錄的只是光波的強弱信息,而全息照相技術(shù)還可以記錄光波的相位信息 答案 ACD 二、非選擇題 13.(光的衍射)某同學(xué)自己動手制作如圖5所示的裝置觀察光的干涉現(xiàn)象,其中A為單縫屏,B為雙縫屏,整個裝置位于一暗箱中,實驗過程如下: 圖5 (1)該同學(xué)用一束太陽光照射A屏?xí)r,C屏上沒有出現(xiàn)干涉條紋;移去B屏后,在C屏上出現(xiàn)不等
29、間距條紋,此條紋是由于______________產(chǎn)生的. (2)移去A屏后,遮住縫S1或縫S2中的任一個,C屏上均出現(xiàn)一窄亮斑,出現(xiàn)以上實驗結(jié)果的主要原因是______________________________________. (3)若光通過縫S1或縫S2后在C屏上依次出現(xiàn)如圖6甲、乙、丙、丁所示條紋,說明了什么?________________________________________________________________________. 圖6 答案 (1)光的衍射 (2)雙縫S1、S2太寬 (3)縫S1或縫S2越來越窄 解析 (1)移去B屏后只剩下單縫,故發(fā)生單縫衍射現(xiàn)象形成條紋,故此條紋是由于光的衍射產(chǎn)生的. (2)沒有出現(xiàn)明暗相間的條紋而只出現(xiàn)一個窄亮斑,說明衍射現(xiàn)象不明顯,故主要原因是雙縫S1、S2太寬. (3)從四張照片的單縫衍射圖樣可以看出,由題圖甲到題圖丁,衍射現(xiàn)象越來越明顯,說明縫S1或縫S2越來越窄. 14
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