高中物理 第十三章 光 第6節(jié) 光的偏振課時(shí)作業(yè) 新人教版選修34

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1、 第十三章　第六節(jié) 光的偏振 基礎(chǔ)夯實(shí) 一、選擇題(1～3題為單選題，4、5題為多選題) 1．關(guān)于自然光和偏振光，以下說法正確的是(　B　) A．自然光包含著垂直于傳播方向上沿一切方向振動(dòng)的光，但是沿各個(gè)方向振動(dòng)的光波的強(qiáng)度可以不相同 B．偏振光是在垂直于傳播方向上，只沿著某一特定方向振動(dòng)的光 C．自然光透過一個(gè)偏振片后就成為偏振光，偏振光經(jīng)過一個(gè)偏振片后又還原為自然光 D．晚上月亮光是自然光 解析：光源發(fā)出的光，沿著各個(gè)方向振動(dòng)的光的強(qiáng)度都相同的光，叫作自然光。沿某個(gè)特定方向振動(dòng)的光叫作偏振光，故A錯(cuò)B對(duì)。偏振光不能通過偏振片還原為自然光，C錯(cuò)；月亮光是偏振光，

2、D錯(cuò)。 2．(徐州市2016年高二下學(xué)期期末)如圖所示，兩光屏間放有兩個(gè)透振方向相互平行的偏振片，現(xiàn)讓太陽(yáng)光沿軸線通過光屏M上的小孔照射到偏振片P上，再通過偏振片Q。現(xiàn)以光的傳播方向?yàn)檩S使偏振片P由圖示位置旋轉(zhuǎn)90度，下列說法正確的是(　D　) A．MN間為偏振光 B．PQ間為自然光 C．PQ間的光線亮度逐漸變暗 D．光屏N上的亮線逐漸變暗 解析：MP間為自然光，PN間為偏振光，故A、B錯(cuò)；PQ間亮度不變，光屏上亮度逐漸變暗，故C錯(cuò)D正確。 3．在拍攝日落時(shí)水面下的景物時(shí)，應(yīng)在照相機(jī)鏡頭前裝一個(gè)偏振片，其目的是(　A　) A．減弱反射光，從而使景物的像清晰 B．增強(qiáng)反射光

3、，從而使景物的像清晰 C．增強(qiáng)透射光，從而使景物的像清晰 D．減弱透射光，從而使景物的像清晰 解析：由于反射光的干擾，景物的像常常比較模糊，裝上偏振片的目的是減弱反射光，且透振方向與反射光的振動(dòng)方向垂直，但不能增強(qiáng)透射光。 4．如圖所示，一束自然光通過起偏器照射到光屏上，則圖中光屏上發(fā)亮的有(起偏器上用箭頭表示其透射方向)(　ABD　) 解析：自然光通過起偏器后成為偏振光，當(dāng)偏振光的振動(dòng)方向與起偏器的透振方向平行時(shí)能夠通過，否則不能通過，所以A、B、D正確。 5．關(guān)于波動(dòng)，下列說法正確的是(　BD　) A．各種波均會(huì)發(fā)生偏振現(xiàn)象 B．用白光做單縫衍射與雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，均可看到

4、彩色條紋 C．聲波傳播過程中，介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度等于聲波的傳播速度 D．已知地震波的縱波波速大于橫波波速，此性質(zhì)可用于橫波的預(yù)警 解析：只有橫波才能發(fā)生偏振現(xiàn)象，A錯(cuò)。白光又是復(fù)色光，做單縫衍射和雙縫干涉均能看到彩色條紋，B對(duì)。波在傳播過程中的傳播速度與介質(zhì)運(yùn)動(dòng)速度是兩回事，二者沒有可比性，C錯(cuò)。在同一介質(zhì)中，縱波傳播速度大于橫波的傳播速度，D正確。 二、非選擇題 6．將手電筒射出的光照到平面鏡上，發(fā)生反射后，再用偏振片觀察反射光，發(fā)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)偏振片時(shí)有什么現(xiàn)象？說明什么？ 答案：當(dāng)旋轉(zhuǎn)偏振片時(shí)，觀察到旋轉(zhuǎn)偏振片時(shí)亮度變化，說明反射光是偏振光。 7．如圖所示，楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)中，下述情

5、況能否看到干涉條紋？簡(jiǎn)單說明理由。 (1)在單色自然光源S后加一偏振片P。 (2)在(1)情況下，再加P1、P2，P1與P2透射光方向垂直。 答案：(1)能。到達(dá)S1、S2的光是從同一線偏振光分解出來的，它們滿足相干條件，能看到干涉條紋，且由于線偏振片很薄，對(duì)路程差的影響可忽略，干涉條紋的位置與間距和沒有P時(shí)基本一致，只是強(qiáng)度由于偏振片的吸收作用而減弱。 (2)不能。由于從P1、P2射出的光方向相互垂直，不滿足干涉條件，故光屏E被均勻照亮，但無干涉現(xiàn)象。 能力提升 一、選擇題(1題為單選題，2～4題為多選題) 1．光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波，下列現(xiàn)象中不能反映光的偏振特性

6、的是(　D　) A．一束自然光相繼通過兩個(gè)偏振片，以光束為軸旋轉(zhuǎn)其中一個(gè)偏振片，透射光的強(qiáng)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(shí)，反射光是偏振光 C．日落時(shí)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以使景像更清晰 D．通過手指間的縫隙觀察日光燈，可以看到彩色條紋 解析：通過手指的縫隙觀察日光燈，看到彩色條紋是光的衍射現(xiàn)象。其余各項(xiàng)均是光的偏振現(xiàn)象，故選D。 2．“假奶粉事件”曾經(jīng)鬧得沸沸揚(yáng)揚(yáng)，奶粉的碳水化合物(糖)的含量是一個(gè)重要指標(biāo)，可以用“旋光法”來測(cè)量糖溶液的濃度，從而鑒定糖量。偏振光通過糖水溶液后，偏振方向會(huì)

7、相對(duì)于傳播方向向左或向右旋轉(zhuǎn)一個(gè)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(cè)量值與標(biāo)度值相比較，就能確定被測(cè)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(dòng)B，使到達(dá)O處的光最強(qiáng)，最后將被測(cè)樣品P置于A、B之間，則下列說法中正確的是(　ACD　) 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α D．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α 解析：A、B之間不放糖溶液時(shí)，自然光通過偏振片A后，變成偏振光，通過B后到O。當(dāng)在A、

8、B間放糖溶液時(shí)，由于溶液的旋光作用，使通過A的偏振光振動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)了一定角度，到達(dá)O處的光強(qiáng)會(huì)明顯減弱；但當(dāng)B轉(zhuǎn)過一個(gè)角度，恰好使透振方向與經(jīng)過糖溶液后的偏振光振動(dòng)方向一致時(shí)，O處光強(qiáng)又為最強(qiáng)，故B的旋轉(zhuǎn)角度即為糖溶液的旋光度；因?yàn)锳、B的偏振方向一致，故轉(zhuǎn)動(dòng)偏振片A也可以。 3．如圖所示，一玻璃柱體的橫截面為半圓形，讓太陽(yáng)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?，F(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(dòng)，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(shí)看到的現(xiàn)象

9、是(　AD　) 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 解析：自然光射到界面上，當(dāng)反射光與折射光垂直時(shí)，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，折射光的透振方向與紙面平行，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(shí)，因垂直于紙面無光；反射光束1消失，A正確，B，C均錯(cuò)誤；偏振片轉(zhuǎn)動(dòng)90，平行于紙面內(nèi)的光消失，則透射光束2消失，D正確。 4．(重慶八中2017年高二下學(xué)期期末)如圖所示是一種利用溫度敏感光纖測(cè)量物體溫度的裝置，一束偏振光射入光纖，由于溫度

10、的變化，光纖的長(zhǎng)度、芯徑、折射率發(fā)生變化，從而使偏振光的偏振方向發(fā)生變化，光接收器接收的光強(qiáng)度就會(huì)變化。關(guān)于這種溫度計(jì)的工作原理，正確的說法是(　AC　) A．到達(dá)檢偏器的光的偏振方向變化越大，光接收器所接收的光強(qiáng)度就會(huì)越小，表示溫度變化越大 B．到達(dá)檢偏器的光的偏振方向變化越小，光接收器所接收的光強(qiáng)度就會(huì)越小，表示溫度變化越小 C．到達(dá)檢偏器的光的偏振方向變化越小，光接收器所接收的光強(qiáng)度就會(huì)越大，表示溫度變化越小 D．到達(dá)檢偏器的光的偏振方向變化越大，光接收器所接收的光強(qiáng)度就會(huì)越大，表示溫度變化越大 解析：溫度變化越大，光纖的各個(gè)物理參量變化越大，光的偏振方向變化越大，光接收器

11、接收的光強(qiáng)度會(huì)越小。 二、非選擇題 5．一束光由真空入射到平面玻璃上，當(dāng)其折射角為30時(shí)，反射光恰好發(fā)生完全偏振(反射光線與折射光線垂直)，由此可以計(jì)算出玻璃的折射率是多少？此時(shí)的入射角稱為起偏角，也叫布儒斯特角，試求折射率為n的介質(zhì)的布儒斯特角的通用表達(dá)式。 答案：　θ1＝arctann 解析：光由空氣進(jìn)入玻璃，光路圖如圖所示， 根據(jù)折射定律可得n＝， 而θ1＋θ2＝90 所以n＝＝cotθ2 由題意知θ2＝30 n＝cot30＝ 所求的布儒斯特角為θ1，所以由n＝＝tanθ1 可得表達(dá)式為θ1＝arctann 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375