5.5 激 光 与 全 息 照 相 基 础 训 练 2021—2022 学 年 高 中 物 理 鲁 科 版 （2019）选择性必修第一册 一、选择题（共 15 题） 1．关于光的偏振现象，下列说法正确的是（ ） A．光的振动方向与偏振片的“透振方向”不同时，光一定无法通过偏振片 B．光的偏振现象说明光是一种纵波 C．3D 立体电影利用了光的偏振原理 D．拍摄水下景物时，为减小光在水面处的反射，可在照相机镜头前加一增透膜 2．关于物理原理在技术上的应用，下列说法中正确的是（　 ） A．雨后天空出现彩虹，是光的干涉现象 B．激光全息照相是利用了激光相干性好的特性 C．用双缝干涉测光波的波长时，若减小双缝间的距离，则同种光波的相邻明条纹间距将减小 D．摄影机镜头镀膜增透是利用了光的衍射特性 3．纳米科技是跨世纪新科技，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．下列说法正确的有（ ） A．激光全息照相是利用了激光相干性好的特性 B．照相机镜头涂有增透膜，各种颜色的可见光能几乎全部透过镜头 C．电磁波频率的大小取决于在某种介质中传播的速度和波长的大小 D．感染新冠病毒者体温升高时，热辐射的强度极大值向波长较长方向移动 5．与早期的电缆传输信息相比，光纤通信具有各方面压倒性的优势。根据传输效率的考量，目前光纤信 号传输主要采用以下三种波长的激光：850nm、1310nm、1550nm，均大于红光波长（630~760nm）。下列 关于光纤的说法正确的有（　　） A．光纤通信利用的是光的全反射原理 B．光纤中的激光能使荧光物质发光 C．激光的频率大于红光频率 D．若换用可见光传输信号，其在光纤中的传播速度比现有的三种激光更快 6．下列说法中正确的是（　　） A．光只有在折射时才会发生色散现象 B．光的偏振现象说明光是横波 C．全息照相主要利用了激光亮度高的特性 D．激光手术刀主要利用了激光相干性好的特性 7．如图所示，白炽灯的右侧依次平行放置偏振片 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 8．利用激光束来切割各种物质，是利用激光的（　　） A．相干性好的特点 B．方向性好、平行度高的特点 C．亮度高的特点 D．单色性好的特点 9．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．放映时日用一台放映机,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、右两个镜片偏振方向应保持一致 B．偏振眼镜的左、右两个镜片偏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偏振方向改为相互平行,把偏振眼镜两个镜片的偏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 10．关于物理原理在技术上的应用，下列说法中正确的是（　　） A．激光全息照相是利用了激光强度高的特性B．3D 电影是利用了光的干涉特性 C．摄影机镜头镀膜增透是利用了光的衍射特性 D．光导纤维传递信息是利用了光的全反射 11．下列说法正确的是（　　） A．激光的相干性可以用在雷达上进行精确的测距 B．光导纤维有很多的用途，它由内芯和外套两层组成，外套的折射率比内芯要大 C．用平行的单色光垂直照射一个刀片，发现屏上刀片的阴影的边缘模糊不清，这是光的衍射现象 D．摄影师在拍摄玻璃橱窗的陈列物时，在照相机镜头前装偏振滤光片，是利用光的干涉现象来减弱玻璃 的反射光，使影像清晰 12．下列说法中正确的是(　　) A．实物粒子只具有粒子性，不具有波动性 B．卢瑟福通过 α 粒子散射实验现象，提出了原子的核式结构模型 C．光波是概率波，光子在前进和传播过程中，其位置和动量能够同时确定 D．在工业和医疗中经常使用激光，是因为其光子的能量远大于 γ 光子的能量 13．下列关于光的干涉、衍射、偏振以及激光的说法中，不正确的是（　　） A．激光全息照相是利用了激光相干性好的特性 B．3D 电影是利用了光的干涉特性 C．日落时分拍摄水面下的景物，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，这是光的衍射现象 14．关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A．扩散现象是物质分子永不停息地做无规则运动的证明 B．不可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功 C．两个分子在相互靠近的过程中，其分子力逐渐增大，而分子势能一定先减小后增大 D．全息照相主要是利用了光的衍射现象 15．下列关于光学现象的说法正确的是（　　） A．激光的相干性好，可以用于精确测距 B．阳光下水面上的油膜呈现出彩色条纹是光的衍射现象 C．观看 3D 立体电影时，观众戴的眼镜是应用光的全反射原理制成的 D．唐诗“潭清疑水浅，荷动知鱼散”中“疑水浅”是由于发生了光的折射 二、填空题（共 3 题） 16．光纤通信的优点是：______、______、抗干扰性好、中继距离长、保密性好。 17．判断下列说法的正误。 （1）衍射条纹和干涉条纹都是明暗相间的，所以二者是一样的。（____） （2）只有波长长的光才发生衍射现象。（____） （3）横波和纵波都能产生偏振现象。（____） （4）自然光通过偏振片可以获得偏振光。（____） （5）用激光做双缝干涉实验是应用了激光具有高度的相干性的特点。（____） （6）利用激光的平行度好的特点，可以利用激光进行距离测量。（____） 18．如图所示为光纤电流传感器示意图，它用来测量高压线路中的电流。激光器发出的光经过左侧偏振元 件后变成偏振光，该偏振光受到输电线中磁场作用，其偏振方向发生旋转，通过右侧偏振元件可测得最终 偏振方向，由此得出高压线路中的电流大小，图中左侧偏振元件是起偏器，出射光的偏振方向与其透振方 向________（选填“相同”或“不相同”），右侧偏振元件称为_______。 三、综合题（共 4 题） 19．激光是一种人造光，其主要特点有哪些？ 20．激光适用于室内照明吗？为什么？试从激光的特性来解释。 21．激光有以下特点:频率单一、相干性好、方向性好，可在很小空间、很短时间内集中大量能量，所以亮 度高。全息照相、激光雷达、切割金属各是应用了激光的什么特性? 22．2004 年，中国科学院上海光学精密机械研究所在一个不到 单位，读作飞秒。 1fs  1015 s ）的超短瞬间内获得了 15 �1012 W 10m 2 的光学平台上，在 35fs（fs 是一种时间 的超强超短激光束。这一瞬时功率相当于全 世界所有电网功率总量的数倍。据了解，自然界中类似的极端物理条件，只有在核爆中心、恒星内部以及 黑洞边缘才能找到．在实验室中用人工手段获得这种条件，意味着人类在激光研究领域将进入一个前所未 有的超强超快的境界。通过以上叙述，试计算在这 35fs 中所释放的激光能量是多少？ 参考答案 1．C 2．B 3．C 4．A 5．A 6．B 7．C 8．C 9．B 10．D 11．C 12．B 13．B 14．A 15．D 容量大 16．方向性好 17．错误 错误 18．相同 检偏器 错误 正确 正确 正确 19．相干性好、平行度好、亮度高 20．激光的亮度高而且平行度很好，不能用于室内照明，会刺伤人的眼睛。 21．相干性好、亮度高、方向性好 22．0.525J