光的衍射与偏振激光(40分钟100分)一、选择题(本题共6小题,每题7分,共42分)1.(2020·绵阳高二检测)在观察光的衍射现象的实验中,通过紧靠眼睛的游标卡尺测量爪形成的狭缝,观看远处的线状白炽灯丝(灯管或灯丝都要平行于狭缝),可以看到()A.黑白相间的直条纹B.黑白相间的弧形条纹C.彩色的直条纹D.彩色弧形条纹【解析】选C。白炽灯发出的是复色光,其中各种色光的波长不同,产生的衍射条纹间距不同,各单色光相互叠加,成为彩色直条纹。【加固训练】(多选)在用单色平行光照射单缝观察衍射现象的实验中,下列说法正确的是()A.缝越窄,衍射现象越显著B.缝越宽,衍射现象越显著C.照射光的波长越长,衍射现象越显著D.照射光的频率越高,衍射现象越显著【解析】选A、C。缝的宽度越接近光波的波长,衍射越显著,缝越窄,越接近光的波长,A正确,B错误;光波的波长越长,越接近缝的宽度,衍射越显著,C正确;光的频率越高,波长越小,衍射越不显著,D错误。故选A、C。2.(多选)(2020·广元高二检测)图为红光或紫光通过双缝或单缝所呈现的图样,则()A.甲为红光的衍射图样B.乙为紫光的干涉图样C.丙为红光的衍射图样D.丁为紫光的干涉图样【解析】选B、C。当单色光通过双缝时形成的干涉图样为等间距的,而通过单缝时的图样是中间宽、两边窄的衍射图样,因此甲、乙为干涉图样,而丙、丁为衍射图样。由于红光的波长较长,干涉图样中相邻条纹间距较大,而紫光的波长较短,干涉图样中相邻条纹间距较小,因此选项B正确;单缝衍射条纹中央最亮且最宽,光的波长越长,中央亮纹越宽,所以丙为红光的衍射图样,丁为紫光的衍射图样,所以C正确。【总结提升】如何分析干涉、衍射图样在分析干涉、衍射图样时,主要注意图样条纹宽度的情况:若条纹宽度相等,则是干涉条纹;若中间条纹最宽,两边越来越窄,则是衍射条纹。3.准分子激光器利用氩气和氟气的混合物产生激光刀,可用于进行近视眼的治疗。用这样的激光刀对近视眼进行手术,手术时间短、效果好、无痛苦。关于这个治疗,以下说法中,错误的是()A.近视眼是物体成像在眼球中的视网膜的前面,使人不能看清物体B.激光具有很好的方向性,用激光刀可以在非常小的面积上对眼睛进行手术C.激光治疗近视眼手术是对视网膜进行修复D.激光治疗近视眼手术是对角膜进行切削【解析】选C。激光手术是物理技术用于临床医学的最新成果。人的眼睛是一个光学成像系统,角膜和晶状体相当于一个凸透镜,物体通过凸透镜成像在视网膜上,人就能看清楚物体。当角膜和晶状体组成的这个凸透镜的焦距比较小,物体成像在视网膜的前面时,人就不能看清物体,这就是近视眼,A对;激光具有很好的方向性,用激光刀可以在非常小的面积上对眼睛进行手术,B对;激光手术不是修复视网膜,而是对角膜进行切削,改变角膜的形状,使眼球中的凸透镜的焦距适当变大,物体经过角膜和晶状体后成像在视网膜上,C错,D对。4.(多选)如图所示,甲、乙、丙、丁四个图是不同的单色光形成的双缝干涉或单缝衍射图样。分析各图样的特点可以得出的正确结论是()A.甲、乙是光的干涉图样B.丙、丁是光的衍射图样C.形成甲图样光的波长比形成乙图样光的波长短D.形成丙图样光的波长比形成丁图样光的波长短【解析】选A、B。由图样可得甲和乙是等间距的,丙和丁是不等间距的且中间最宽,所以甲和乙是干涉条纹,丙和丁是衍射条纹,故选项A、B正确;其中甲比乙的条纹间距大,故形成甲图样光的波长比形成乙图样光的波长长,故选项C错误;丙比丁的条纹间距大,形成丙图样光的波长比形成丁图样光的波长长,故选项D错误。5.(2020·宜宾高二检测)如图所示,白炽灯的右侧依次放置偏振片P和Q,A点位于P、Q之间,B点位于Q右侧,旋转偏振片P,A、B两点光的强度变化情况是()A.A、B均不变B.A、B均有变化C.A不变,B有变化D.A有变化,B不变【解析】选C。旋转偏振片P,A处得到的是强度始终相同的偏振光,偏振光再经过偏振片Q,在B处的光强随着P的转动而变化,当Q的透振方向与经过P的偏振光的振动方向垂直时,B处的光强最弱,选项C正确。6.夜晚,汽车前灯发出的强光将迎面驶来的汽车司机照射得睁不开眼睛,严重影响行车安全。若考虑将汽车前灯玻璃改用偏振玻璃,使射出的灯光变为偏振光;同时汽车前窗玻璃也采用偏振玻璃,其透振方向正好与灯光的振动方向垂直,但还要能看清自己车灯发出的光所照亮的物体,假设所有的汽车前窗和前灯玻璃均按要求设置,反射光不改变振动方向。下面的措施中可行的是()A.前窗玻璃的透振方向是竖直的,车灯玻璃的透振方向是水平的B.前窗玻璃的透振方向是竖直的,车灯玻璃的透振方向是竖直的C.前窗玻璃的透振方向是斜向右上45