高中物理 第5章 光的干涉 衍射 偏振 第3節(jié) 光的偏振 第4節(jié) 激光與全息照相學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng) 魯科版選修3-4

第3節(jié) 光的偏振 第4節(jié) 激光與全息照相(建議用時(shí)：45分鐘)學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)1對(duì)于自然光和偏振光，以下認(rèn)識(shí)正確的是()A從太陽(yáng)、蠟燭等普通光源直接發(fā)出的光是自然光B自然光在玻璃表面反射時(shí)，反射光和折射光都是偏振光C電燈光透過(guò)偏振片，偏振片旋轉(zhuǎn)時(shí)看到透射光的亮度無(wú)變化，說(shuō)明透射光不是偏振光D自然光只有在通過(guò)偏振片后才能成為偏振光E自然光和偏振光都能發(fā)生干涉、衍射現(xiàn)象【解析】太陽(yáng)、蠟燭等普通光源發(fā)出的光為自然光，包括在垂直光的傳播方向上沿一切方向振動(dòng)的光，故選項(xiàng)A正確；自然光在玻璃、水面、木質(zhì)桌面等表面反射時(shí)，反射光和折射光都是偏振光，故選項(xiàng)B正確；由于自然光在各個(gè)振動(dòng)方向上的強(qiáng)度相同，所以旋轉(zhuǎn)偏振片時(shí)透射光的亮度不變，即旋轉(zhuǎn)偏振片時(shí)亮度不變是因?yàn)槿肷涔馐亲匀还?，而不是因?yàn)橥干涔獠皇瞧窆?，所以選項(xiàng)C是錯(cuò)誤的；偏振現(xiàn)象是很普遍的，而不是只有通過(guò)偏振片后才能成為偏振光，平常見(jiàn)到的絕大多數(shù)光都是偏振光，故選項(xiàng)D是錯(cuò)誤的；自然光和偏振光都能發(fā)生干涉、衍射現(xiàn)象，E正確【答案】ABE2在垂直于太陽(yáng)光的傳播方向前后放置兩個(gè)偏振片P和Q，在Q的后邊放上光屏，以下說(shuō)法正確的是()AQ不動(dòng)，旋轉(zhuǎn)偏振片P，屏上光的亮度不變BQ不動(dòng)，旋轉(zhuǎn)偏振片P，屏上光的亮度時(shí)強(qiáng)時(shí)弱CP不動(dòng)，旋轉(zhuǎn)偏振片Q，屏上光的亮度不變DP不動(dòng)，旋轉(zhuǎn)偏振片Q，屏上光的亮度時(shí)強(qiáng)時(shí)弱E當(dāng)P和Q的偏振方向互相垂直時(shí)，屏上光的亮度最弱【解析】P是起偏器，它的作用是把太陽(yáng)光(自然光)轉(zhuǎn)變?yōu)槠窆猓撈窆獾恼駝?dòng)方向與P的透振方向一致，所以當(dāng)Q與P的透振方向平行時(shí)，通過(guò)Q的光強(qiáng)最大；當(dāng)Q與P的透振方向垂直時(shí)，通過(guò)Q的光強(qiáng)最小，即無(wú)論旋轉(zhuǎn)P或Q，屏上的光強(qiáng)都是時(shí)強(qiáng)時(shí)弱【答案】BDE3下面關(guān)于光的偏振現(xiàn)象的應(yīng)用正確的是()A自然光通過(guò)起偏器后成為偏振光，利用檢偏器可以檢驗(yàn)出偏振光的振動(dòng)方向B立體電影利用了光的偏振現(xiàn)象C茶色太陽(yáng)眼鏡利用了光的偏振現(xiàn)象D拍攝日落時(shí)水面下的景物時(shí)，在照相機(jī)鏡頭前裝一個(gè)偏振片可減弱水面反射光的影響E偏振鏡在彩色攝影中無(wú)法使用【解析】起偏器使光成為偏振光，檢偏器可檢出偏振方向，A正確光的偏振有廣泛的應(yīng)用，如立體電影、偏振眼鏡、液晶顯示器、偏振攝影，B、D正確茶色太陽(yáng)眼鏡是有色鏡片，它只能通過(guò)與鏡片相同顏色的光，以減弱光的透射，沒(méi)有利用偏振現(xiàn)象，C錯(cuò)誤偏振鏡在黑白和彩色攝影中都可以使用，E錯(cuò)誤【答案】ABD4下列說(shuō)法中正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：78510064】A普通照相技術(shù)所記錄的只是光波的強(qiáng)弱信息，而全息照相技術(shù)還可以記錄光波的相位信息B全息照片的拍攝利用了光的衍射原理C激光的出現(xiàn)使全息技術(shù)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展D立體電影的拍攝利用的是全息照相技術(shù)E激光的平行度好，可以會(huì)聚到很小的一點(diǎn)上【解析】由全息照相的原理可知A正確，全息照相利用的是光的干涉，B錯(cuò)誤，C正確立體電影利用的是光的偏振，不是全息照相，故D錯(cuò)誤激光的平行度好，可以會(huì)聚到很小的一點(diǎn)上，E正確【答案】ACE5下列說(shuō)法正確的是()A激光可用于測(cè)距B激光能量十分集中，只可用于加工金屬材料C外科研制的“激光刀”可以有效地減少細(xì)菌的感染D激光可用于全息照相，記錄下物體的三維信息E激光可以用來(lái)拍攝立體電影【解析】激光平行度好，即使在傳播了很遠(yuǎn)的距離之后，它仍保持一定的強(qiáng)度，此特點(diǎn)可用于激光測(cè)距，A正確激光的亮度高，能量十分集中，可用于金屬加工，激光醫(yī)療，激光美容，激光武器等，B錯(cuò)誤激光具有很高的相干性，可用于全息照相，由于它記錄了光的相位信息，所以看起來(lái)跟真的一樣，立體感較強(qiáng)，D正確由于激光亮度高、能量大，在切割皮膚等的同時(shí)，也能殺滅細(xì)菌，所以C正確立體電影應(yīng)用的是光的偏振現(xiàn)象，E錯(cuò)誤【答案】ACD6讓激光照到VCD機(jī)、CD機(jī)或計(jì)算機(jī)的光盤(pán)上，就可以讀出盤(pán)上記錄的信息，經(jīng)過(guò)處理后還原成聲音和圖象，這是利用激光的_好，可以會(huì)聚到_【解析】激光的特點(diǎn)之一是平行度好，它可以會(huì)聚到一個(gè)很小的點(diǎn)上，DVD、VCD、CD唱機(jī)或電腦上的光驅(qū)及刻錄設(shè)備就利用了激光的這一特點(diǎn)【答案】平行度很小的一點(diǎn)上7納米科技是跨世紀(jì)新科技，將激光束寬度聚焦到納米范圍，可修復(fù)人體已損壞的器官，對(duì)DNA分子進(jìn)行超微型基因修復(fù)，把令人類無(wú)奈的癌癥、遺傳疾病徹底根除這是利用了激光的_【解析】激光由于能把巨大能量高度集中地輻射出來(lái)，所以在醫(yī)學(xué)上做“激光刀”切開(kāi)皮膚、切除腫瘤或做其他外科手術(shù)【答案】高能量8在拍攝日落水面下的景物時(shí)，應(yīng)在照相機(jī)鏡頭前裝一個(gè)偏振片，其目的是減弱_，增強(qiáng)_，從而使景物的象清晰. 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：78510065】【解析】在鏡頭前面裝偏振片的目的是阻擋水面反射的偏振光，使景物的象更清晰【答案】反射光透射光能力提升9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(duì)近視眼進(jìn)行手術(shù)，手術(shù)時(shí)間短、效果好、無(wú)痛苦關(guān)于這個(gè)治療，以下說(shuō)法中正確的是()A近視眼是物體成象在眼球中的視網(wǎng)膜的前面，使人不能看清物體B近視眼是物體成象在眼球中的視網(wǎng)膜的后面，使人不能看清物體C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(duì)眼睛進(jìn)行手術(shù)D激光治療近視眼手術(shù)是對(duì)視網(wǎng)膜進(jìn)行修復(fù)E激光治療近視眼手術(shù)是對(duì)角膜進(jìn)行切削【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(gè)光學(xué)成象系統(tǒng)，角膜和晶狀體相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，物體通過(guò)凸透鏡成象在視網(wǎng)膜上，人就能看清楚物體當(dāng)角膜和晶狀體組成的這個(gè)凸透鏡的焦距比較小，物體成象在視網(wǎng)膜的前面時(shí)，人就不能看清物體，這就是近視眼，A對(duì)B錯(cuò)；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(duì)眼睛進(jìn)行手術(shù)，C對(duì)；激光手術(shù)不是修復(fù)視網(wǎng)膜，而是對(duì)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(guò)角膜和晶狀體后成象在視網(wǎng)膜上，D錯(cuò)，E對(duì)【答案】ACE10關(guān)于激光的應(yīng)用問(wèn)題，下列說(shuō)法中正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：78510066】A光纖通信是應(yīng)用激光的平行度非常好的特點(diǎn)對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，使其在光導(dǎo)纖維中進(jìn)行信息傳遞B計(jì)算機(jī)內(nèi)“磁頭”讀出光盤(pán)上記錄的信息是應(yīng)用了激光有平行度好的特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行的C醫(yī)學(xué)中用激光作“光刀”來(lái)切除腫瘤是利用了激光的亮度高的特點(diǎn)D“激光測(cè)距雷達(dá)”利用激光測(cè)量很遠(yuǎn)目標(biāo)的距離是利用了激光亮度高的特點(diǎn)E全息照相應(yīng)用了激光相干性好的特點(diǎn)【解析】由激光的特點(diǎn)及應(yīng)用可知光纖通信主要利用激光的相干性，故A錯(cuò)；計(jì)算機(jī)內(nèi)“磁頭”讀出光盤(pán)上記錄的信息主要應(yīng)用了激光的平行度好，故B正確；醫(yī)學(xué)中用激光作“光刀”利用了激光的亮度高的特點(diǎn)，故C對(duì)；激光測(cè)距是利用了激光的平行度好，D錯(cuò)誤；全息照相應(yīng)用了激光相干性好的特點(diǎn)，E正確【答案】BCE11激光散斑測(cè)速是一種嶄新的測(cè)速技術(shù)，它應(yīng)用了光的干涉原理用二次曝光照相所獲得的“散斑對(duì)”相當(dāng)于雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中的雙縫，待測(cè)物體的速度與二次曝光時(shí)間間隔的乘積等于雙縫間距實(shí)驗(yàn)中可測(cè)得二次曝光時(shí)間間隔t、雙縫到屏的距離l以及相鄰兩條亮紋間距y.若所用激光波長(zhǎng)為，則該實(shí)驗(yàn)確定物體運(yùn)動(dòng)速度的表達(dá)式是_【解析】設(shè)雙縫間距為d.由dvt，y，則v.【答案】v12一種紅寶石激光器發(fā)射的激光是不連續(xù)的一道道閃光，每道閃光為一個(gè)(列)光脈沖，若這種激光器光脈沖的持續(xù)時(shí)間為1.01011 s，波長(zhǎng)為694.3 nm，發(fā)射功率為1.01010 W，求：(1)每列光脈沖的長(zhǎng)度是多少？(2)用這種紅寶石激光器照射皮膚上的色斑，每平方厘米色斑吸收能量達(dá)到60 J以后，色斑便逐漸消失，一塊色斑的面積為50 mm2，則它要吸收多少個(gè)(列)紅寶石激光脈沖才能逐漸消失？【解析】(1)光脈沖持續(xù)時(shí)間即為發(fā)射一個(gè)光脈沖所需的時(shí)間，所以一個(gè)光脈沖長(zhǎng)度lct31081.01011 m3.0103 m(2)面積為1 cm2的色斑吸收的能量E60 J，色斑便逐漸消失而1個(gè)光脈沖的能量為EPt1.010101.01011 J0.1 J消除50 mm2的色斑需要光脈沖數(shù)為n300(個(gè))【答案】(1)3.0103 m(2)300 個(gè)