人教版普高物选修1 第4章 光 第8讲 光的偏振 激光 讲义(教师版+学生版)

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人教版普高物选修1 第4章 光 第8讲 光的偏振 激光 讲义(教师版+学生版)

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人教版普高物选修1 第4章 光 第8讲 光的偏振 激光(讲义)--教师版(定稿)
人教版普高物选修1 第4章 光 第8讲 光的偏振 激光
知识点1、光的偏振
情景导学:如图所示,取一个偏振片P,让阳光通过偏振片P,在P的另一侧观察,可以看到偏振片是透明的,只是透射光暗了一些;在偏振片P的后面再放置另一个偏振片Q,以光的传播方向为轴旋转偏振片Q,会看到什么现象?这说明什么?
答案 会看到在旋转Q时光的亮度发生变化。
偏振片的作用类似于狭缝,只有振动方向与透振方向一致的光才能通过。当偏振片Q与P的透振方向平行时,穿过Q的光最强;当Q与P的透振方向垂直时,光不能透过Q。
1.偏振现象:不同的横波,即使传播方向相同,振动方向也可能不同,这种现象称为“偏振现象”,横波的振动方向称为“偏振方向”。
2.光的偏振
2.1、偏振片:由特定的材料制成,每个偏振片都有一个特定的方向,沿着这个方向振动的光波能顺利通过偏振片,这个方向叫作“透振方向”。
2.2、自然光和偏振光
①自然光:太阳、日光灯等普通光源发出的光,包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光,而且沿各个方向振动的光波的强度都相同。这种光是“自然光”。
②偏振光:在垂直于传播方向的平面上,沿着某个特定的方向振动,这种光叫作偏振光。
2.3、光的偏振现象说明光是一种横 波。
3、自然光与偏振光的比较
自然光 偏振光
不同点 光的来源 直接从光源发出的光 自然光通过偏振片后的光或由某种介质反射或折射的光
光的振动方向 在垂直于光的传播方向的平面内,光振动沿所有方向,且沿各个方向振动的光波的强度都相同 在垂直于光的传播方向的平面内,光振动沿某个特定方向(与偏振片透振方向一致)
相同点 不管是自然光还是偏振光,传播方向与振动方向一定垂直
4、偏振光的两种产生方式
(1)让自然光通过偏振片;(2)自然光射到两种介质的交界面上,使反射光和折射光之间的夹角恰好是9,反射光和折射光都是偏振光,且偏振方向相互垂直.
5、偏振现象的应用
5.1.摄影技术中的应用: 摄影师在拍摄池中的游鱼、玻璃橱窗里的陈列物时,由于水面和玻璃表面的反射光的干扰,景象会不清楚。如果在照相机镜头前装一片偏振滤光片,转动滤光片,让它的透振方向与水面和玻璃表面的反射光的偏振方向垂直,就可以减弱反射光而使水下和玻璃后的景象清晰。
5.2.偏振片在汽车挡风玻璃上的应用:汽车夜间行驶与对面的车辆相遇时,如遇远光灯引发炫目,极易引起车祸。如果驾驶室的前窗玻璃和车灯的玻璃罩都装有偏振片,而且规定它们的偏振方向都沿同一方向并与水平面成45°角,可避免远光灯引发炫目,保证行车安全。
5.3.立体电影:在每架放映机前装有一块偏振片,其透振方向互相垂直。观众所戴的偏振眼镜的两只镜片透振方向互相垂直,且左眼镜片与左放映机前偏振片的透振方向一致,右眼镜片与右边放映机前偏振片的透振方向一致。这样,左眼只能看到左边放映机放映出的画面,右眼只能看到右边放映机放映出的画面,两眼看到的画面略有差别,因而产生立体感。
专题讲练1
1、 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 ( C )
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
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,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。
2、如图所示,让太阳光(自然光)通过M上的小孔S后照射到M右方的偏振片P上,P的右侧再放一光屏Q,现使P绕着平行于光传播方向的轴匀速转动一周,则关于光屏Q上的亮度变化情况,下列判断中正确的是( B )
A.只有当偏振片转到某一适当位置时光屏被照亮,其他位置时光屏上无亮光
B.光屏上亮度基本不变
C.光屏上亮、暗交替变化出现
D.光屏上只有一条亮线随偏振片的转动而转动
3、如图所示,电灯S发出的光先后经过偏振片A和B,人眼在P处迎着入射光方向,看不到光亮,则( B )
A.图中a光为偏振光 B.图中b光为偏振光
C.以SP为轴将B转过180°后,在P处将看到光亮
D.以SP为轴将B转过90°后,在P处仍看不到光亮
4、关于下列四幅图所涉及的光学知识中,说法正确的是( C )
A.图甲检查工件的平整度利用光的衍射现象 B.图乙医用内窥镜利用光的干涉现象
C.图丙在坦克内壁上开孔安装玻璃利用光的折射现象扩大视野
D.图丁泊松亮斑是由于光的偏振现象产生的
5、(多选)关于自然光和偏振光,以下说法正确的是( BD )
A.自然光包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光,但是沿各个方向振动的光波的强度可以不相同
B.偏振光是在垂直于传播方向的平面上、只沿着某一特定方向振动的光
C.自然光透过一个偏振片后就成为偏振光,偏振光经过一个偏振片后又还原为自然光
D.太阳、电灯等普通光源发出的光都是自然光
6、(多选)如图所示,电灯S发出的光先后经过偏振片A和B,人眼在P处迎着入射光方向看不到光亮,则(BD)
A.图中a光为偏振光 B.图中b光为偏振光
C.以SP为轴将B转过180°后,在P处将看到光亮
D.以SP为轴将B转过90°后,在P处将看到光亮
7、用如图所示装置研究偏振现象,P1、P2是两块完全相同的圆形偏振片,A、B为观测点,A、B和两块偏振片的中心共线,且偏振片与AB连线垂直,两偏振片可绕AB连线转动,下列说法正确的是( C )
A.固定P1,转动P2,则A、B处光强均发生变化
B.固定P2,转动P1,则A、B处光强均不发生变化
C.同时转动P1和P2,A处光强不变,B处光强可能变化
D.同时转动P1和P2,A、B处光强均发生变化
8、(多选)当以入射光线的方向为轴转动偏振片时,通过偏振片观察电灯、烛焰、月球、反光的黑板,看到现象有何不同( BD )
A.观察电灯和烛焰时,透射光的强弱随偏振片的旋转而变化
B.观察电灯和烛焰时,透射光的强弱不随偏振片的旋转而变化
C.观察月球和反光的黑板时,透射光的强弱不随偏振片的旋转而变化
D.观察月球和反光的黑板时,透射光的强弱随偏振片的旋转而变化
9、用图示实验装置演示光的偏振现象,白炽灯O发出的光通过两个透振方向平行的偏振片P、Q照到光屏上,通过偏振片前后的光束分别用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示,下列说法正确的是( B )
A.白炽灯发出的光是纵波 B.偏振片Q起到检偏的作用
C.光束Ⅱ中光的振动方向与透振方向垂直
D.将偏振片P以光传播方向为轴转动45°,光束Ⅲ将消失
10、下列说法正确的是( A )
A.“闻其声而不见其人”现象说明遇到同样障碍物时声波比可见光容易发生 衍射
B.用超声波被血流反射回来其频率发生变化可测血流速度,是利用了波的干涉现象
C.光学镜头上的增透膜是利用光的偏振 D.用标准平面来检查光学面的平整程度是利用光的偏振现象
11、拍摄立体电影时用一台摄影机,让它通过两个窗口(相当于人的双眼)交替拍摄,两套图像交替地印在同一条电影胶片上,放映时用一台放映机,通过左右两个窗口,把两套图像交替地映在银幕上。在每个放映窗口前安装一块偏振片,两个窗口射出的光,通过偏振片后成了偏振光。左右两个窗口前的偏振片的透振方向互相垂直,因而产生的两束偏振光的偏振方向也互相垂直。这两束偏振光投射到银幕上再反射到观众那里,偏振方向不变,观众用偏振眼镜观看时,左眼只看到左窗口映出的画面,右眼只看到右窗口映出的画面,这样就会像直接观看物体那样产生立体感,下列说法正确的是( B )
A.偏振眼镜的左、右两个镜片透振方向应保持一致 B.偏振眼镜的左、右两个镜片透振方向互换后不能正常观影
C.只用一只眼睛透过偏振眼镜也可以产生立体感,但是亮度减弱
D.把放映窗口的两个偏振片透振方向改为相互平行,把偏振眼镜两个镜片的透振方向也改为相互平行,并使两者偏振方向一致,也可以正常观影
12(多选)在垂直于太阳光的传播方向上依次放置两个偏振片P和Q,在Q的后边放上光屏,下列说法正确的是( BD)
A.Q不动,旋转偏振片P,屏上光的亮度不变 B.Q不动,旋转偏振片P,屏上光的亮度时强时弱
C.P不动,旋转偏振片Q,屏上光的亮度不变 D.P不动,旋转偏振片Q,屏上光的亮度时强时弱
P是起偏器,它的作用是把太阳光(自然光)转为偏振光,该偏振光的振动方向与P的透振方向一致,所以当Q与P的透振方向平行时,通过Q的光强最大;当Q与P的透振方向垂直时,通过Q的光强最小,即无论旋转P或Q,屏上的光强都是时强时弱的。
13如图,人眼隔着偏振片A和B看一只电灯泡S,一点透射光都看不到,那么,以下说法中哪些正确(AC)(多选)
A.使AB同时转过900,仍然看不到透射光
B.单使A转过900,看到的光先变亮,再变暗
C.单使B转过900,看到的光逐渐变亮
D.单使灯泡钨丝转过900,看到的光逐渐变亮
14、光的偏振现象说明光是横波.下列现象中不能反映光的偏振特征的是( D )
A.一束自然光相继通过两个偏振片,以光束为轴旋转其中一个偏振片,透射光的强度发生变化
B.一束自然光入射到两种介质的分界面上,当反射光线与折射光线之间的夹角恰好是时,反射光是偏振光
C.日落时分,拍摄水面下的景像,在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景像更清晰
D.通过手指间的缝隙观察日光灯,可以看到彩色条纹.
15、(多选)如图所示,一玻璃柱体的横截面为半圆形,让太阳光或白炽灯光通过狭缝S形成细光束从空气射向柱体的O点(半圆的圆心),产生反射光束1和透射光束2。现保持入射光不变,将半圆柱绕通过O点垂直于纸面的轴线转动,使反射光束1和透射光束2恰好垂直。在入射光线的方向上加偏振片P,偏振片与入射光线垂直,其透振方向在纸面内,这时看到的现象是( 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以入射光线为轴旋转90°角,透射光束2消失
16、两个偏振片紧靠在一起,将它们放在一盏灯的前面以至没有光通过.如果将其中的一片旋转,在旋转过程中,将会产生下述的哪一种现象( A ).
A.透过偏振片的光强先增强,然后又减少到零
B.透过偏振片的光强先增强,然后减少到非零的最小值
C.透过偏振片的光强在整个过程中都增强
D.透过偏振片的光强先增强,再减弱,然后又增强
17、奶粉的碳水化合物(糖)含量是一个重要指标,可以用“旋光法”来测量糖溶液的浓度,从而鉴定含糖量,偏振光通过糖的水溶液后,偏振方向会相对于传播方向向左或向右旋转一个角度α,这一角度α称为“旋光度”,α的值只与糖溶液的浓度有关.将α的测量值与标准值相比较,就能确定被测样品中的含糖量.如图所示,S是自然光源,A、B是偏振片,转动B,使到达O处的光最强,然后将被测样品P置于A、B之间,则下列说法中正确的是( ACD ).
A.到达O处光的强度会明显减弱
B.到达O处光的强度不会明显减弱
C.将偏振片B转动一个角度,使得O处光强度最大,偏振片B转过的角度等于α
D.将偏振片A转动一个角度,使得O处光强度最大,偏振片A转过的角度等于α
【解析】自然光通过偏振片后得到垂直于光的传播方向与偏振片的透振方向平行的偏振光,该偏振光经被测样品后,其偏转方向发生了偏转,即相对于光的传播方向向左或向右旋转了一个角度α,到达B的光的偏振方向与B的透振方向不完全一致,故O处光的强度会明显减弱,故A项正确,B项错误;若将A或B转动一个角度,使得O处光的强度仍为最大,说明它们转过的角度等于α,故C、D两项都正确.
18、如图所示,让太阳光或白炽灯光通过偏振片P和Q,以光的传播方向为轴旋转偏振片P和Q,可以看到透射光的强度会发生变化,这是光的偏振现象,这个实验表明( B )
A.光是电磁波 B.光是一种横波
C.光是一种纵波 D.光是概率波
19、如图所示,P是一偏振片,P的透振方向(用带有箭头的实线表示)为竖直方向。一光束射向P,该光束的振动方向与P的透振方向成45°角(用带有箭头的虚线表示)。从左向右看,顺时针旋转P半周,从另一侧观察到光束的亮度变化情况是( D )
A.先变亮,再变暗 B.先变亮,然后变暗,再变亮
C.先变暗,再变亮 D.先变暗,然后变亮,再变暗
20、如图所示,S为一点光,P、Q是偏振片,R是一光敏电阻,其阻值随光强增大而增大,R1、R2是定值电阻,电流表和电压表均为理想电表,电动势为E,内阻为r.则当偏振片Q由图示位置转动90°的过程中,电流表和电压表的示数变化情况为( B )
A.电流表的示数变大,电压表的示数变小
B.电流表的示数变大,电压表的示数变大
C.电流表的示数变小,电压表的示数变大
D.电流表的示数变小,电压表的示数变小
【解析】 由题图可知偏振片Q转过90°时,几乎没有光同时透过P、Q两偏振片,则光敏电阻阻值变大,电路的总电阻变大,总电流变小,内电压变小,路端电压变大,故电压表示数变大;由于总电流变小,所以电阻R1上的分压变小,因此电阻R2上的分压变大,所以电流表的示数也变大,故B项正确.
21、(多选)下列四幅图为光的相关现象,以下说法正确的是( AC )
A.图甲为a、b两束单色光分别通过同一双缝干涉实验器材形成的图样,在同种均匀介质中,a光的传播速度比b光的大
B.图乙为光导纤维示意图,内芯的折射率比外套的折射率小
C.图丙为薄膜干涉示意图,两玻璃板的中间一端用薄片垫起,构成空气劈尖,干涉条纹的产生是由于光在空气薄膜的上下两表面反射形成的两列光波叠加的结果
D.图丁中,用自然光照射透振方向(箭头所示)互相垂直的前后两个竖直放置的偏振片,光屏上有亮线
知识点2、激光
1.激光的产生
激光是一种频率相同、相位差恒定、振动方向一致的人造(选填“人造”或“自然”)光波,具有高度的相干性。
2.激光的特点及应用
特点 性质 应用
相干性高 激光具有频率单一、相位差恒定、偏振方向相同的特点,是人工产生的相干光,具有高度的相干性 单缝衍射和双缝干涉实验 光纤通信 全息照相
平行度好 激光的平行度非常好,传播很远的距离后仍能保持一定的强度 精确的测距;提供目标指引;读取光盘上记录的信息等
亮度高 它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量 用激光束切割、焊接;医学上可以用激光做“光刀”
3、激光的种类:气体激光器、半导体激光器、染料激光器、宝石激光器等。
专题讲练2
1、关于激光的应用,下列说法正确的是( C )
A.光纤通信是应用激光平行度非常好的特点对信号进行调制,使其在光导纤维中传递信息的
B.计算机内的“磁头”读出光盘上记录的信息是应用激光有相干性的特点
C.医学上用激光做“光刀”来切除肿瘤是应用了激光亮度高的特点
D.“激光测距雷达”利用激光测量很远目标的距离是应用了激光亮度高的特点
2、(多选)激光火箭的体积小,却可以装载更大、更重的卫星或飞船,激光由地面激光站或空间激光动力卫星提供,通过一套装置,像手电筒一样,让激光束射入火箭发动机的燃烧室,使推进剂受热而急剧膨胀,于是形成一股高温高压的燃气流,以极高的速度喷出,产生巨大的推力,把卫星或飞船送入太空。激光火箭利用了激光的( BC )
A.单色性好 B.平行度好
C.高能量 D.相干性好
3、使激光束的宽度在纳米级范围内,可恢复人体已损坏的器官,对DNA分子进行超微型基因修复,把至今尚令人类无奈的癌症彻底根除,这主要是利用激光的( C )
A.单色性 B.方向性
C.高能量 D.偏振性
4、关于激光,下列说法正确的是( D )
A.激光是自然界中某种物质直接发光产生的
B.激光的相干性好,任何两束激光都能发生干涉
C.用激光照射不透明挡板上的小圆孔时,光屏上能观测到等间距的光环
D.激光全息照片是利用光的干涉记录下物体三维图像的信息
5、(多选)激光的发明是20世纪科学技术一项划时代的重要成就。下列关于激光的说法正确的是( AB )
A.可利用激光进行通信
B.可利用激光加工较硬材料
C.可利用激光进行室内照明
D.激光是由自然界中某种物质直接发光产生的
6、(多选)激光被誉为“神奇的光”,关于激光的应用,下列说法中正确的是( AB )
A.激光用来控制核聚变,是因为它的方向性好,光源的能量能集中在很小一点上,可以在空间某个小区域内产生极高的温度
B.由于激光是相干光,所以它能像无线电波那样被调制,用来传递信息
C.用激光拦截导弹,摧毁卫星,是因为激光在大气中传播不受大气的影响
D.能利用激光测量地面到月球表面的距离,是因为激光通过地球大气不会发生折射
7、关于激光的应用,下列说法正确的是( C )
A.光纤通信是应用激光平行度非常好的特点对信号进行调制,使其在光导纤维中传递信息的
B.计算机内的“磁头”读出光盘上记录的信息是应用激光有相干性的特点
C.医学中用激光做“光刀”来切除肿瘤是应用了激光亮度高的特点
D.“激光测距雷达”利用激光测量很远目标的距离是应用了激光亮度高的特点
8、(多选)关于激光,下列说法正确的是( AC )
A.激光是用人工方法激发的一种特殊的光 B.自然界中某些天然物体也可以发出激光
C.激光可以像刀子一样切除肿瘤
D.由于激光的方向性好,所以激光不能发生衍射现象
9、(多选)关于应用激光的事例中,下列说法正确的是 ( ABD )
A.激光平行度好可以用于测距
B.激光能量十分集中,为治疗近视眼而研制的“激光刀”就利用了这个特点,有效地减少了细菌的感染
C.激光的亮度高,可以用于城市广场照明
D.激光的相干性好,可用于双缝干涉实验
10、根据激光亮度高、能量集中的特点,在医学上可以利用激光( BD )(多选)
A.杀菌消毒 B.切除肿瘤
C.透视人体 D.“焊接”剥落的视网膜
11、准分子激光器利用氩气和氟气的混合物产生激光,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,以下说法中不正确的是( C )
A.近视眼是物体在眼球中成像在视网膜的前面,使人不能看清物体
B.激光具有高度的方向性,可以在非常小的面积上对眼睛进行光凝手术
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
12、关于激光的应用问题,下列说法中正确的是( C )
A.光纤通信是应用激光平行度非常好的特点对信号进行调制,使其在光导纤维中进行传递信息
B.计算机内“磁头”读出光盘上记录的信息是应用了激光有相干性的特点来进行的
C.医学中用激光作“光刀”来切除肿瘤是应用了激光亮度高的特点
D.“激光测距雷达”利用激光测量很远目标的距离是应用了激光亮度高的特点
13、关于激光的应用问题,下列说法正确的是( C )
A.光纤通信是用激光平行度非常好的特点对信号进行调制,使其在光导纤维中进行传递信息
B.计算机内“磁头”读出光盘上记录的信息是用了激光有相干性的特点来进行的
C.医用激光做“光刀”来切除肿瘤是用了激光亮度高的特点
D.“激光测距雷达”利用激光测量很远目标的距离是用了激光亮度高的特点
14、某脉冲激光器的耗电功率为2×103 W,每秒输出10个光脉冲,每个脉冲持续时间为10-8s,携带的能量为0.2 J,则每个脉冲的功率为________________W,该激光器将电能转化为激光能量的效率为__________________。
【答案】2×103 ;0.1%
15、应用激光平行性好的特点,可以精确地测量距离。对准目标发射一个极短的激光脉冲,测量发射脉冲与收到的反射脉冲的时间间隔,就可求出激光器到目标的距离。若在地球上向月球发射一个激光脉冲,测得从发射到收到反射脉冲所用的时间为2.56 s,则月球到地球的距离大约是多少千米?
【答案】 3.84×105 km
【解析】 真空中光速c=3.0×108 m/s,从发射脉冲到收到反射脉冲所用的时间中激光所行路程是月、地距离的2倍。从发射脉冲到收到反射脉冲所用的时间为2.56 s,则月球到地球的距离大约为
s=ct=×3.0×108×2.56 m=3.84×105 km。
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人教版普高物选修1 第4章 光 第8讲 光的偏振 激光
知识点1、光的偏振
情景导学:如图所示,取一个偏振片P,让阳光通过偏振片P,在P的另一侧观察,可以看到偏振片是透明的,只是透射光暗了一些;在偏振片P的后面再放置另一个偏振片Q,以光的传播方向为轴旋转偏振片Q,会看到什么现象?这说明什么?
1.偏振现象:不同的横波,即使传播方向相同,振动方向也 ,这种现象称为“偏振现象”,横波的 称为“偏振方向”。
2.光的偏振
2.1、偏振片:由特定的材料制成,每个偏振片都有一个 的方向,沿着这个方向振动的光波能顺利通过偏振片,这个方向叫作“ 方向”。
2.2、自然光和偏振光
①自然光:太阳、日光灯等普通光源发出的光,包含着在垂直于 上沿 方向振动的光,而且沿各个方向振动的光波的强度都 。这种光是“自然光”。
②偏振光:在垂直于 的平面上,沿着 的方向振动,这种光叫作偏振光。
2.3、光的偏振现象说明光是一种 波。
3、自然光与偏振光的比较
自然光 偏振光
不同点 光的来源 直接从光源发出的光 自然光通过偏振片后的光或由某种介质反射或折射的光
光的振动方向 在垂直于光的传播方向的平面内,光振动沿所有方向,且沿各个方向振动的光波的强度都相同 在垂直于光的传播方向的平面内,光振动沿某个特定方向(与偏振片透振方向一致)
相同点 不管是自然光还是偏振光,传播方向与振动方向一定垂直
4、偏振光的两种产生方式
(1)让自然光通过偏振片;(2)自然光射到两种介质的交界面上,使反射光和折射光之间的夹角恰好是9,反射光和折射光都是偏振光,且偏振方向相互垂直.
5、偏振现象的应用
5.1.摄影技术中的应用: 摄影师在拍摄池中的游鱼、玻璃橱窗里的陈列物时,由于水面和玻璃表面的反射光的干扰,景象会不清楚。如果在照相机镜头前装一片偏振滤光片,转动滤光片,让它的透振方向与水面和玻璃表面的反射光的偏振方向垂直,就可以减弱反射光而使水下和玻璃后的景象清晰。
5.2.偏振片在汽车挡风玻璃上的应用:汽车夜间行驶与对面的车辆相遇时,如遇远光灯引发炫目,极易引起车祸。如果驾驶室的前窗玻璃和车灯的玻璃罩都装有偏振片,而且规定它们的偏振方向都沿同一方向并与水平面成45°角,可避免远光灯引发炫目,保证行车安全。
5.3.立体电影:在每架放映机前装有一块偏振片,其透振方向互相垂直。观众所戴的偏振眼镜的两只镜片透振方向互相垂直,且左眼镜片与左放映机前偏振片的透振方向一致,右眼镜片与右边放映机前偏振片的透振方向一致。这样,左眼只能看到左边放映机放映出的画面,右眼只能看到右边放映机放映出的画面,两眼看到的画面略有差别,因而产生立体感。
专题讲练1
1、 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
2、如图所示,让太阳光(自然光)通过M上的小孔S后照射到M右方的偏振片P上,P的右侧再放一光屏Q,现使P绕着平行于光传播方向的轴匀速转动一周,则关于光屏Q上的亮度变化情况,下列判断中正确的是(   )
A.只有当偏振片转到某一适当位置时光屏被照亮,其他位置时光屏上无亮光
B.光屏上亮度基本不变
C.光屏上亮、暗交替变化出现
D.光屏上只有一条亮线随偏振片的转动而转动
3、如图所示,电灯S发出的光先后经过偏振片A和B,人眼在P处迎着入射光方向,看不到光亮,则(  )
A.图中a光为偏振光 B.图中b光为偏振光
C.以SP为轴将B转过180°后,在P处将看到光亮
D.以SP为轴将B转过90°后,在P处仍看不到光亮
4、关于下列四幅图所涉及的光学知识中,说法正确的是(   )
A.图甲检查工件的平整度利用光的衍射现象 B.图乙医用内窥镜利用光的干涉现象
C.图丙在坦克内壁上开孔安装玻璃利用光的折射现象扩大视野
D.图丁泊松亮斑是由于光的偏振现象产生的
5、(多选)关于自然光和偏振光,以下说法正确的是(  )
A.自然光包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光,但是沿各个方向振动的光波的强度可以不相同
B.偏振光是在垂直于传播方向的平面上、只沿着某一特定方向振动的光
C.自然光透过一个偏振片后就成为偏振光,偏振光经过一个偏振片后又还原为自然光
D.太阳、电灯等普通光源发出的光都是自然光
6、(多选)如图所示,电灯S发出的光先后经过偏振片A和B,人眼在P处迎着入射光方向看不到光亮,则( )
A.图中a光为偏振光 B.图中b光为偏振光
C.以SP为轴将B转过180°后,在P处将看到光亮
D.以SP为轴将B转过90°后,在P处将看到光亮
7、用如图所示装置研究偏振现象,P1、P2是两块完全相同的圆形偏振片,A、B为观测点,A、B和两块偏振片的中心共线,且偏振片与AB连线垂直,两偏振片可绕AB连线转动,下列说法正确的是(   )
A.固定P1,转动P2,则A、B处光强均发生变化
B.固定P2,转动P1,则A、B处光强均不发生变化
C.同时转动P1和P2,A处光强不变,B处光强可能变化
D.同时转动P1和P2,A、B处光强均发生变化
8、(多选)当以入射光线的方向为轴转动偏振片时,通过偏振片观察电灯、烛焰、月球、反光的黑板,看到现象有何不同(   )
A.观察电灯和烛焰时,透射光的强弱随偏振片的旋转而变化
B.观察电灯和烛焰时,透射光的强弱不随偏振片的旋转而变化
C.观察月球和反光的黑板时,透射光的强弱不随偏振片的旋转而变化
D.观察月球和反光的黑板时,透射光的强弱随偏振片的旋转而变化
9、用图示实验装置演示光的偏振现象,白炽灯O发出的光通过两个透振方向平行的偏振片P、Q照到光屏上,通过偏振片前后的光束分别用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示,下列说法正确的是(   )
A.白炽灯发出的光是纵波 B.偏振片Q起到检偏的作用
C.光束Ⅱ中光的振动方向与透振方向垂直
D.将偏振片P以光传播方向为轴转动45°,光束Ⅲ将消失
10、下列说法正确的是(   )
A.“闻其声而不见其人”现象说明遇到同样障碍物时声波比可见光容易发生 衍射
B.用超声波被血流反射回来其频率发生变化可测血流速度,是利用了波的干涉现象
C.光学镜头上的增透膜是利用光的偏振 D.用标准平面来检查光学面的平整程度是利用光的偏振现象
11、拍摄立体电影时用一台摄影机,让它通过两个窗口(相当于人的双眼)交替拍摄,两套图像交替地印在同一条电影胶片上,放映时用一台放映机,通过左右两个窗口,把两套图像交替地映在银幕上。在每个放映窗口前安装一块偏振片,两个窗口射出的光,通过偏振片后成了偏振光。左右两个窗口前的偏振片的透振方向互相垂直,因而产生的两束偏振光的偏振方向也互相垂直。这两束偏振光投射到银幕上再反射到观众那里,偏振方向不变,观众用偏振眼镜观看时,左眼只看到左窗口映出的画面,右眼只看到右窗口映出的画面,这样就会像直接观看物体那样产生立体感,下列说法正确的是(   )
A.偏振眼镜的左、右两个镜片透振方向应保持一致 B.偏振眼镜的左、右两个镜片透振方向互换后不能正常观影
C.只用一只眼睛透过偏振眼镜也可以产生立体感,但是亮度减弱
D.把放映窗口的两个偏振片透振方向改为相互平行,把偏振眼镜两个镜片的透振方向也改为相互平行,并使两者偏振方向一致,也可以正常观影
12(多选)在垂直于太阳光的传播方向上依次放置两个偏振片P和Q,在Q的后边放上光屏,下列说法正确的是( )
A.Q不动,旋转偏振片P,屏上光的亮度不变
B.Q不动,旋转偏振片P,屏上光的亮度时强时弱
C.P不动,旋转偏振片Q,屏上光的亮度不变 D.P不动,旋转偏振片Q,屏上光的亮度时强时弱
13如图,人眼隔着偏振片A和B看一只电灯泡S,一点透射光都看不到,那么,以下说法中哪些正确( )(多选)
A.使AB同时转过900,仍然看不到透射光
B.单使A转过900,看到的光先变亮,再变暗
C.单使B转过900,看到的光逐渐变亮
D.单使灯泡钨丝转过900,看到的光逐渐变亮
14、光的偏振现象说明光是横波.下列现象中不能反映光的偏振特征的是( )
A.一束自然光相继通过两个偏振片,以光束为轴旋转其中一个偏振片,透射光的强度发生变化
B.一束自然光入射到两种介质的分界面上,当反射光线与折射光线之间的夹角恰好是时,反射光是偏振光
C.日落时分,拍摄水面下的景像,在照相机镜头前装上偏振滤光片可以使景像更清晰
D.通过手指间的缝隙观察日光灯,可以看到彩色条纹.
15、(多选)如图所示,一玻璃柱体的横截面为半圆形,让太阳光或白炽灯光通过狭缝S形成细光束从空气射向柱体的O点(半圆的圆心),产生反射光束1和透射光束2。现保持入射光不变,将半圆柱绕通过O点垂直于纸面的轴线转动,使反射光束1和透射光束2恰好垂直。在入射光线的方向上加偏振片P,偏振片与入射光线垂直,其透振方向在纸面内,这时看到的现象是(   )
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以入射光线为轴旋转90°角,透射光束2消失
16、两个偏振片紧靠在一起,将它们放在一盏灯的前面以至没有光通过.如果将其中的一片旋转,在旋转过程中,将会产生下述的哪一种现象( ).
A.透过偏振片的光强先增强,然后又减少到零 B.透过偏振片的光强先增强,然后减少到非零的最小值
C.透过偏振片的光强在整个过程中都增强 D.透过偏振片的光强先增强,再减弱,然后又增强
17、奶粉的碳水化合物(糖)含量是一个重要指标,可以用“旋光法”来测量糖溶液的浓度,从而鉴定含糖量,偏振光通过糖的水溶液后,偏振方向会相对于传播方向向左或向右旋转一个角度α,这一角度α称为“旋光度”,α的值只与糖溶液的浓度有关.将α的测量值与标准值相比较,就能确定被测样品中的含糖量.如图所示,S是自然光源,A、B是偏振片,转动B,使到达O处的光最强,然后将被测样品P置于A、B之间,则下列说法中正确的是( ).
A.到达O处光的强度会明显减弱
B.到达O处光的强度不会明显减弱
C.将偏振片B转动一个角度,使得O处光强度最大,偏振片B转过的角度等于α
D.将偏振片A转动一个角度,使得O处光强度最大,偏振片A转过的角度等于α
18、如图所示,让太阳光或白炽灯光通过偏振片P和Q,以光的传播方向为轴旋转偏振片P和Q,可以看到透射光的强度会发生变化,这是光的偏振现象,这个实验表明( )
A.光是电磁波 B.光是一种横波
C.光是一种纵波 D.光是概率波
19、如图所示,P是一偏振片,P的透振方向(用带有箭头的实线表示)为竖直方向。一光束射向P,该光束的振动方向与P的透振方向成45°角(用带有箭头的虚线表示)。从左向右看,顺时针旋转P半周,从另一侧观察到光束的亮度变化情况是(   )
A.先变亮,再变暗 B.先变亮,然后变暗,再变亮
C.先变暗,再变亮 D.先变暗,然后变亮,再变暗
20、如图所示,S为一点光,P、Q是偏振片,R是一光敏电阻,其阻值随光强增大而增大,R1、R2是定值电阻,电流表和电压表均为理想电表,电动势为E,内阻为r.则当偏振片Q由图示位置转动90°的过程中,电流表和电压表的示数变化情况为(   )
A.电流表的示数变大,电压表的示数变小
B.电流表的示数变大,电压表的示数变大
C.电流表的示数变小,电压表的示数变大
D.电流表的示数变小,电压表的示数变小
21、(多选)下列四幅图为光的相关现象,以下说法正确的是(   )
A.图甲为a、b两束单色光分别通过同一双缝干涉实验器材形成的图样,在同种均匀介质中,a光的传播速度比b光的大
B.图乙为光导纤维示意图,内芯的折射率比外套的折射率小
C.图丙为薄膜干涉示意图,两玻璃板的中间一端用薄片垫起,构成空气劈尖,干涉条纹的产生是由于光在空气薄膜的上下两表面反射形成的两列光波叠加的结果
D.图丁中,用自然光照射透振方向(箭头所示)互相垂直的前后两个竖直放置的偏振片,光屏上有亮线
知识点2、激光
1.激光的产生
激光是一种 相同、 恒定、 一致的 (选填“人造”或“自然”)光波,具有高度的 。
2.激光的特点及应用
特点 性质 应用
相干性高 激光具有频率单一、相位差恒定、偏振方向相同的特点,是人工产生的相干光,具有高度的相干性 单缝衍射和双缝干涉实验 光纤通信 全息照相
平行度好 激光的平行度非常好,传播很远的距离后仍能保持一定的强度 精确的测距;提供目标指引;读取光盘上记录的信息等
亮度高 它可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量 用激光束切割、焊接;医学上可以用激光做“光刀”
3、激光的种类:气体激光器、半导体激光器、染料激光器、宝石激光器等。
专题讲练2
1、关于激光的应用,下列说法正确的是(   )
A.光纤通信是应用激光平行度非常好的特点对信号进行调制,使其在光导纤维中传递信息的
B.计算机内的“磁头”读出光盘上记录的信息是应用激光有相干性的特点
C.医学上用激光做“光刀”来切除肿瘤是应用了激光亮度高的特点
D.“激光测距雷达”利用激光测量很远目标的距离是应用了激光亮度高的特点
2、(多选)激光火箭的体积小,却可以装载更大、更重的卫星或飞船,激光由地面激光站或空间激光动力卫星提供,通过一套装置,像手电筒一样,让激光束射入火箭发动机的燃烧室,使推进剂受热而急剧膨胀,于是形成一股高温高压的燃气流,以极高的速度喷出,产生巨大的推力,把卫星或飞船送入太空。激光火箭利用了激光的(  )
A.单色性好 B.平行度好
C.高能量 D.相干性好
3、使激光束的宽度在纳米级范围内,可恢复人体已损坏的器官,对DNA分子进行超微型基因修复,把至今尚令人类无奈的癌症彻底根除,这主要是利用激光的(  )
A.单色性 B.方向性
C.高能量 D.偏振性
4、关于激光,下列说法正确的是(   )
A.激光是自然界中某种物质直接发光产生的
B.激光的相干性好,任何两束激光都能发生干涉
C.用激光照射不透明挡板上的小圆孔时,光屏上能观测到等间距的光环
D.激光全息照片是利用光的干涉记录下物体三维图像的信息
5、(多选)激光的发明是20世纪科学技术一项划时代的重要成就。下列关于激光的说法正确的是(   )
A.可利用激光进行通信
B.可利用激光加工较硬材料
C.可利用激光进行室内照明
D.激光是由自然界中某种物质直接发光产生的
6、(多选)激光被誉为“神奇的光”,关于激光的应用,下列说法中正确的是(   )
A.激光用来控制核聚变,是因为它的方向性好,光源的能量能集中在很小一点上,可以在空间某个小区域内产生极高的温度
B.由于激光是相干光,所以它能像无线电波那样被调制,用来传递信息
C.用激光拦截导弹,摧毁卫星,是因为激光在大气中传播不受大气的影响
D.能利用激光测量地面到月球表面的距离,是因为激光通过地球大气不会发生折射
7、关于激光的应用,下列说法正确的是(   )
A.光纤通信是应用激光平行度非常好的特点对信号进行调制,使其在光导纤维中传递信息的
B.计算机内的“磁头”读出光盘上记录的信息是应用激光有相干性的特点
C.医学中用激光做“光刀”来切除肿瘤是应用了激光亮度高的特点
D.“激光测距雷达”利用激光测量很远目标的距离是应用了激光亮度高的特点
8、(多选)关于激光,下列说法正确的是(   )
A.激光是用人工方法激发的一种特殊的光 B.自然界中某些天然物体也可以发出激光
C.激光可以像刀子一样切除肿瘤
D.由于激光的方向性好,所以激光不能发生衍射现象
9、(多选)关于应用激光的事例中,下列说法正确的是 (   )
A.激光平行度好可以用于测距
B.激光能量十分集中,为治疗近视眼而研制的“激光刀”就利用了这个特点,有效地减少了细菌的感染
C.激光的亮度高,可以用于城市广场照明
D.激光的相干性好,可用于双缝干涉实验
10、根据激光亮度高、能量集中的特点,在医学上可以利用激光( )(多选)
A.杀菌消毒 B.切除肿瘤
C.透视人体 D.“焊接”剥落的视网膜
11、准分子激光器利用氩气和氟气的混合物产生激光,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,以下说法中不正确的是(   )
A.近视眼是物体在眼球中成像在视网膜的前面,使人不能看清物体
B.激光具有高度的方向性,可以在非常小的面积上对眼睛进行光凝手术
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
12、关于激光的应用问题,下列说法中正确的是(   )
A.光纤通信是应用激光平行度非常好的特点对信号进行调制,使其在光导纤维中进行传递信息
B.计算机内“磁头”读出光盘上记录的信息是应用了激光有相干性的特点来进行的
C.医学中用激光作“光刀”来切除肿瘤是应用了激光亮度高的特点
D.“激光测距雷达”利用激光测量很远目标的距离是应用了激光亮度高的特点
13、关于激光的应用问题,下列说法正确的是(  )
A.光纤通信是用激光平行度非常好的特点对信号进行调制,使其在光导纤维中进行传递信息
B.计算机内“磁头”读出光盘上记录的信息是用了激光有相干性的特点来进行的
C.医用激光做“光刀”来切除肿瘤是用了激光亮度高的特点
D.“激光测距雷达”利用激光测量很远目标的距离是用了激光亮度高的特点
14、某脉冲激光器的耗电功率为2×103 W,每秒输出10个光脉冲,每个脉冲持续时间为10-8s,携带的能量为0.2 J,则每个脉冲的功率为________________W,该激光器将电能转化为激光能量的效率为__________________。
15、应用激光平行性好的特点,可以精确地测量距离。对准目标发射一个极短的激光脉冲,测量发射脉冲与收到的反射脉冲的时间间隔,就可求出激光器到目标的距离。若在地球上向月球发射一个激光脉冲,测得从发射到收到反射脉冲所用的时间为2.56 s,则月球到地球的距离大约是多少千米?
1 物理学习的核心在于思维 最基本的知识、方法才是最重要的; 30%兴趣+30%信心+30%方法+10%勤奋+l%天赋>100%成功

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