4.6 光的衍射与偏振 同步提升作业（含解析） 一、选择题 1．关于光现象及应用，下列说法正确的是（　　） A．泊松亮斑证明光具有波动性，光的偏振证明光是纵波 B．光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的衍射现象 C．用透明的标准半面样板检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象 D．在水中的潜水员斜向上看岸边物体时，看到的物体的像将比物体所处的实际位置低 2．光在日常生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是（　　） A．观看立体电影时所戴的眼镜利用了光线衍射的原理 B．摄像机镜头采用镀膜技术增加了透射光，这是利用了光的衍射 C．拍摄玻璃橱窗中的物品时，在镜头前加偏振片是利用了光的干涉 D．显微镜、近视眼镜、远视眼镜等是利用光的折射制成的 3．2021 年 12 月 9 日 15：40 分航天员王亚平老师进行了太空授课，在“水球光学实验”中， 透过含有气泡的水球可以看到一正一反的两个人像，产生这一现象的原因是（　　） A．光的色散 B．光的折射 C．光的衍射 D．光的干涉 4．“隔墙有耳”说明声波可以绕过障碍物，这是声波在传播过程中发生了（　　） A．反射 B．折射 C．干涉 D．衍射 5．下列四种情形中，不属于干涉现象的是（　　） A．图 1 中激光通过双缝形成等距条纹 B．图 2 中肥皂膜的彩色条纹 C．图 3 中圆盘后呈现泊松亮斑 D．图 4 中检查平面的平整程度 6．下列说法正确的是（　　） A．太阳光下的油膜呈彩色，是光的衍射现象 B．激光信号在光导纤维中传输的过程是利用了光的干涉 C．拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以削弱反射光的干扰 D．若红光与紫光从水中垂直水面射向空中，在逐渐增大入射角的过程中，水面上红光比 紫光先消失 7．关于生活中的光学知识，下列说法正确的是（　　） A．“坐井观天，所见甚小”隐含了光的折射原理 B．平静湖面上的“倒影”，是因为光发生了全反射 C．透过窗玻璃看到窗外的树，是因为光发生了偏振 D．透过用两支铅笔夹成的狭缝看日光灯，看到彩色条纹，是因为光发生了衍射 8．光学具有强大的生命力和不可估量的发展前景，有关光学现象的说法正确的是（　　） A．在同一种介质中，波长越短的光传播速度越大 B．光的偏振现象表明光是横波 C．摄像机镜头上的增透膜是利用了膜前后表面的反射光相互干涉并加强的原理 D．做双缝干涉实验时，用红光替代紫光，相邻明条纹间距变小 9．光的偏振现象说明了（　　） A．光是一种横波 B．光是一种纵波 C．光是一种电磁波 D．光波的波长很短 10．红光透过双缝在墙上呈现明暗相间的条纹，若将其中一个缝封住，在墙上可以观察到 （　　） A． B． C． D． 11．夜晚，汽车前灯发出的强光将迎面驶来的汽车司机照得睁不开眼，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，其透振方向正好与对面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玻璃和前灯玻璃均按同一要求设置，如下措施可行 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．前窗玻璃和车灯玻璃的透振方向都是竖直的 o o C．前窗玻璃的透振方向是斜向右上 45 ，车灯玻璃的透振方向是斜向左上 45 o D．前窗玻璃和车灯玻璃的透振方向都是斜向右上 45 12．某研究性学习小组用激光束照射圆孔和不透明圆板后，分别得到如图所示的衍射图样， 据此可以判断出（　　） A．a、b 图都是光线射到圆孔后的衍射图样，a 图中孔的直径较大 B．a、b 图都是光线射到圆板后的衍射图样，b 图中板的直径较大 C．a 图是光线射到圆孔后的衍射图样，b 图是光线射到圆板后的衍射图样 D．b 图是光线射到圆孔后的衍射图样，a 图是光线射到圆板后的行射图样 13．现有 a、b 两束光通过同一狭缝，分别产生了如图甲和乙所示的衍射图样，则下列说法 正确的是（　　） A．a 光的波长小于 b 光 B．若用 a 光照射某金属板产生了光电效应，则用 b 光照射该板一定会产生光电效应 C．将 a、b 两束光分别通过同一杨氏双缝干涉仪，条纹间距较大的是 a 光 D．将分别能发出 a 光和 b 光的两个点光源安装在水下同一深度，水面上的人从光源的正上 方看下去，感觉到 a 光的深度大 14．在下列图所示四幅图片中，两个现象中都表现出光的波动性的是（　　） ① 光在光导纤维中传播 ②戴特殊眼镜观看立体电影 ③ 肥皂膜上的彩色条纹 ④泊松亮斑 A．①和② B．②和③ C．③和④ D．①和④ 15．我国成功研发的反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机的克星，它标志着我国雷达研究创 新的里程碑．米波雷达发射无线电波的波长在 1～10m 范围内，则对该无线电波的判断正 确的（ ） A．必须依靠介质传播 B．频率比厘米波的频率低 C．比可见光更容易产生衍射现象 D．遇到厘米波有可能产生干涉现象 二、解答题 16．将一个偏振片放于眼睛的前方，观察通过窗户进入室内的自然光。转动偏振片，你感 觉到的明暗有没有明显的变化？ 再透过偏振片观察玻璃表面、光滑桌面反射来的自然光，同时转动偏振片。你感觉到的明 暗有没有明显的变化？玻璃表面、光滑桌面反射的光是偏振光吗？ 透过偏振片观察手机等液晶屏幕上的字，你有什么发现？ 17．让一束红光照射在游标卡尺两个卡脚之间的缝上，逐渐减小两个卡脚之间的距离，使 缝越来越小，观察照在屏幕上光斑的变化．缝宽大约多大时屏幕上出现条纹？缝间距变小 时，条纹有什么变化？ 参考答案 1．C 【解析】 【详解】 A．泊松亮斑是光的衍射现象形成的，证明了光具有波动性。光的偏振证明光是横波，故 A 错误； B．光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射现象，故 B 错误； C．用透明的标准半面样板检查光学平面的平整程度是利用了薄膜干涉原理，即利用了光 的干涉现象，故 C 正确； D．在水中的潜水员斜向上看岸边物体时，物体的光线经水发生折射，且折射角小于入射 角，则根据光路可逆，认为物体在折射光线的延长线上，即看到的物体的像将比物体所处 的实际位置高，故 D 错误。 故选 C。 2．D 【解析】 A．观看立体电影时所戴的眼镜是利用了光的偏振的原理，故 A 错误； B．摄像机镜头采用镀膜技术增加了透射光，这是利用了光的干涉，故 B 错误； C．拍摄玻璃橱窗中的物品时，在镜头前加偏振片是利用了光的偏振，故 C 错误； D．望远镜、显微镜、近视眼镜、远视眼镜等是利用光的折射制成的，故 D 正确。 故选 D。 3．B 【解析】 【详解】 水球具有中间厚，边缘薄的特点，因此水球相当于一个凸透镜，当物体在两倍焦距以外时 成倒立，缩小的实像。中间的气泡和周围的水，组成了一个凹透镜，凹透镜成正立缩小的 虚像，所以两种情况都是光的折射现象。 故选 B。 4．D 【解析】 【详解】 隔墙有耳说明声波可以绕过障碍物传播，即它可以发生衍射，故 D 正确，ABC 错误； 故选 D。 5．C 【解析】 【详解】 图 1 中激光通过双缝形成等距条纹属于光的干涉；图 2 中肥皂膜的彩色条纹是属于薄膜干 涉现象；图 3 中圆盘后呈现泊松亮斑是光的衍射现象；图 4 中检查平面的平整程度是光的 干涉现象。 故选 C。 6．C 【解析】 【详解】 A．太阳光下的油膜呈彩色，是光的干涉现象，故 A 错误； B．激光信号在光导纤维中传输的过程是利用了光的全反射，故 B 错误； C．拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以削弱反射光的干扰，故 C 正确； D．光线发生全反射的临界角的正弦值与折射率的关系满足 sin C  1 n 水对红光的折射率比对紫光的折射率小，所以红光发生全发射的临界角比紫光发生全反射 的临界角大，逐渐增大入射角的过程中，水面上红光比紫光后消失，故 D 错误。 故选 C。 7．D 【解析】 【详解】 A．“坐井观天，所见甚小”隐含了光沿直线传播原理，故 A 错误； B．平静湖面上的“倒影”，是因为光发生了反射，故 B 错误； C．透过窗玻璃看到窗外的树，是光的折射现象，故 C 错误； D．透过用两支铅笔夹成的狭缝看日光灯，看到彩色条纹，是因为光发生了衍射，故 D 正 确。 故选 D。 8．B 【解析】 【详解】 c A．同一种介质对波长越短的光折射率越大，再根据 v  n 可知在同一种介质中，波长越短 的光传播速度越小，故 A 错误； B．光的偏振现象表明光是横波，故 B 正确； C．摄像机镜头上的增透膜是利用了膜前后表面的反射光相互干涉并减弱的原理，故 C 错 误； D．做双缝干涉实验时，用红光替代紫光，光的波长增大，根据 Δx  l 可知相邻明条纹间 d 距变大，故 D 错误。 故选 B。 9．A 【解析】 【详解】 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，当看到透射光的强度 发生变化时，则说明光的振动方向与传播方向相垂直，故光的偏振现象说明也证明了光是 横波。所以 A 正确；BCD 错误； 故选 A。 10．A 【解析】 若将其中一个缝封住，在墙上可以观察到衍射条纹，即中央是亮纹，平行不等距。 故选 A。 11．D 【解析】 A．若前窗玻璃的透振方向竖直、车灯玻璃的透振方向水平，从车灯发出的光经物体反射 后将不能透过前窗玻璃，司机面前将是一片漆黑，A 错误； B．若前窗玻璃与车灯玻璃的透振方向均竖直，则对面车灯的光仍能照得司机睁不开眼，B 错误； o o C．若前窗玻璃透振方向是斜向右上 45 ，车灯玻璃的透振方向是斜向左上 45 ，则车灯发 出的光经物体反射后无法透进本车车窗内，却可以透进对面车的车窗内，C 错误； o D．若前窗玻璃和车灯玻璃的透振方向都是斜向右上 45 ，则车灯发出的光经物体反射后可 以透进本车车窗内，且不可以透进对面车的车窗内，D 正确。 故选 D。 12．C 【解析】 用激光束照射圆孔和不透明圆板后，圆孔形成明暗相间的、不等亮、不等间距的圆环，不 透明圆板背后阴影中心有一个亮斑，则知 a 是光线射到圆孔后的衍射图样，b 是光线射到 圆板后的衍射图样，故 C 正确，ABD 错误。 故选 C。 13．BCD 【解析】 A．由衍射图样可知，a 光的衍射比较明显，则 a 光的波长较长，选项 A 错误； B．a 光的波长较长，则频率较小，若用 a 光照射某金属板产生了光电效应，则用 b 光照射 该板一定会产生光电效应，选项 B 正确； D．a 光频率较小，则折射率较小，折射率越小，则由水中射向空气时偏折程度越小，则视 深越大，选项 D 正确； C．将 a、b 两束光分别通过同一杨氏双缝干涉仪，根