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专题 84 光的干涉、衍射、偏振
授课提示:对应学生用书139页
1.[2024·江苏卷]用立体影院的特殊眼镜去观看手机液晶屏幕,左镜片明亮,右镜片暗,
现在将手机屏幕旋转90度,会观察到( )
A.两镜片都变亮
B.两镜片都变暗
C.两镜片没有任何变化
D.左镜片变暗,右镜片变亮
答案:D
解析:立体影院的特殊眼镜是利用了光的偏振,其镜片为偏振片,立体影院的特殊眼
镜去观看手机液晶屏幕,左镜片明亮,右镜片暗.根据 I=Icos2θ可知,将手机屏幕旋转
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90度后左镜片变暗,右镜片变亮.故选D.
2.[2024·重庆市实验中学月考]2023年诺贝尔物理学奖颁发给“为研究物质中的电子
动力学,而产生阿秒激光的实验方法”方面所做出贡献的三位科学家.下列激光的特性及
其应用,正确的是( )
A.实验室里用激光更容易完成双缝干涉实验和衍射实验,是利用激光纯净度高
B.医学上用激光“焊接”剥落的视网膜,是利用激光的相干性
C.激光束很容易给坚硬的材料上打孔,是利用激光的平行度好
D.激光能够比较精确测量地球到月球的距离,是利用激光的亮度高
答案:A
解析:实验室里用激光更容易完成双缝干涉实验和衍射实验,是利用激光纯净度高,
频率单一,相干性好的特点,A正确;医学上用激光“焊接”剥落的视网膜,是利用激光
的亮度高,强度大,能量集中的特点,B错误;激光束很容易给坚硬的材料上打孔,是利
用激光的亮度高,强度大,能量集中的特点,C错误;激光能够比较精确测量地球到月球
的距离,是利用激光的平行度好,D错误.
3.(多选)在抽制很细的金属丝的过程中,可以用激光随时监测抽丝的粗细情况.其装
置如图甲所示,在抽丝机的细丝出口附近,用一束激光沿与细丝垂直的方向照射细丝,在
细丝的另一侧用光屏接收激光.工作人员通过观察光屏上明暗相间亮斑的情况(如图乙所示
为沿激光传播方向看到的光屏情况),便可知道抽制出的细丝是否合格.对于这种监控抽丝
机的装置,下列说法中正确的是( )
A.这是利用光的干涉现象
B.这是利用光的衍射现象C.如果屏上条纹变宽,表明细丝粗了
D.如果屏上条纹变宽,表明细丝细了
答案:BD
解析:由题意知条纹的形成属单缝衍射,并非运用光的干涉,而是利用光的衍射现象,
A错误,B正确;由单缝衍射可知,缝变窄条纹宽度变宽,故如果屏上条纹变宽,表明细
丝变细了,C错误,D正确.
4.[2024·江苏省南通市如皋市教学质量调研]某同学利用如图所示的装置研究一些光学
现象.已知激光源发出的激光是偏振光,下列关于该装置和相关现象的说法正确的是(
)
A.激光源发出的激光相位差不恒定
B.若在缝屏上先、后安装透振方向水平和竖直的偏振片,照射到光屏上的光强度一
定不变
C.若在缝屏上安装的是双缝,光屏上得到的是明暗相间等距的条纹,且增大双缝间
距条纹变宽
D.若在缝屏上安装的是单缝,光屏上得到的是中间宽、两侧窄的明暗相间的条纹,
且单缝变窄中央亮条纹变宽
答案:D
解析:激光源发出的激光相位差恒定,A错误;若在缝屏上先、后安装透振方向水平
和竖直的偏振片,由于偏振片只允许一个方向的激光通过,所以照射到光屏上的光强度一
定变化,B错误;若在缝屏上安装的是双缝,光屏上得到的是明暗相间等距的条纹,增大
双缝间距时由Δx=λ可知条纹变窄,C错误;若在缝屏上安装的是单缝,光通过单缝时发
生衍射,光屏上得到的是中间宽、两侧窄的明暗相间的条纹.当孔径或障碍物的尺寸小于
波长或与波长相差不大时衍射现象明显,所以单缝变窄时衍射现象明显,中央亮条纹变宽
D正确.
5.用光传感器能直观的演示双缝干涉,实验装置如图甲所示,某次实验的双缝间距d
=0.6 mm,调整双缝到光传感器的距离L=0.3 m,在计算机中得到图乙所示光强变化的图
样,可以推断该实验所用单色光波长为( )
A.200 nm B.400 nm
C.600 nm D.800 nm
答案:B解析:根据图乙Δx= μm=200 μm,由Δx=λ得λ=Δx=400 nm,B项正确.
6.某实验小组用完全相同的双缝干涉实验装置进行实验,仅换用频率不同的单色光
a、b得到的干涉图样分别如图甲、乙所示,下列说法正确的是( )
A.a光更容易发生明显的衍射现象
B.a光子的能量大于b光子的能量
C.从同一种介质射入空气发生全反射时,a光的临界角大于b光的临界角
D.对于同一金属,a光的截止电压小于b光的截止电压
答案:B
解析:根据Δx=λ得,a光的间距小于b光,所以a光的波长小于b光的波长,故b光
更容易发生明显的衍射现象,A错误;根据c=λν知,a光的频率大于b光的频率,根据E
=hν,可知a光的光子能量较大,B正确;根据sin C=知,n>n ,a光的临界角小于b光
a b
的临界角,C错误;根据光电效应规律hν-W =E=eU 知a光的截止电压大于b光的截止
0 k c
电压,D错误.
7.[2024·陕西省宝鸡教育联盟质检](多选)用双缝测量某种单色光的波长的实验装置如
图甲所示,光屏上某点P到双缝S、S 的路程差如图乙所示为7.5×10-7 m,如果用频率为
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6.0×1014 Hz的绿光照射双缝,已知真空中的光速为3×108 m/s,下列说法正确的是( )
A.该绿光的波长是5×10-7 nm
B.P点出现暗条纹
C.仅将绿光换成红光,则光屏上相邻两亮条纹的中心间距变小
D.仅将单缝靠近双缝,则光屏上相邻两亮条纹的中心间距不变
答案:BD
解析:该绿光的波长是λ== m=5×10-7 m,A错误;因为Δx=7.5×10-7 m=λ,
半波长的奇数倍是干涉的减弱点,P点出现暗条纹,B正确;仅将绿光换成红光,红光波
长更长,根据Δx=λ知其他条件不变,波长变大,条纹宽度变大,则光屏上相邻两条纹的
中心间距变大,C错误;根据Δx=λ知仅将单缝靠近双缝,不改变条纹间距,则光屏上相
邻两亮条纹的中心间距不变,D正确.