[課下鞏固精練卷(三十六)]光的波動性________________________________________________________________________(每題5分，建議用時(shí)：50分鐘)考點(diǎn)基礎(chǔ)題綜合題雙縫干涉薄膜干涉2，3，4，6，78，9，12，14光的衍射1，513光的偏振—10，11【基礎(chǔ)落實(shí)練】1．衍射圖樣對精細(xì)結(jié)構(gòu)有一種相當(dāng)敏感的“放大”作用，可以利用衍射圖樣分析結(jié)構(gòu)，如通過X射線在晶體上衍射的實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了各種晶體內(nèi)部的微粒是按一定規(guī)則排列著的。如圖所示為一束光經(jīng)過某孔洞后的衍射圖樣，則該孔洞的形狀可能是()解析：選B。由衍射知識可知，光遇到與波長尺寸相近的障礙物時(shí)會發(fā)生明顯衍射，結(jié)合題圖可得，光在豎直方向上衍射現(xiàn)象明顯，水平方向上衍射現(xiàn)象不明顯，說明孔洞高度接近光的波長、孔洞長度與光的波長相差較大，故該孔洞的形狀可能是B。2．(2023·江蘇鎮(zhèn)江三模)如圖所示，某種光盤利用“凹槽”和“平面”記錄信息，激光照射到“凹槽”會產(chǎn)生極小反射光強(qiáng)，下列說法正確的是()A．“凹槽”產(chǎn)生極小光強(qiáng)是由于衍射現(xiàn)象形成的B．“凹槽”入射光與“平面”反射光傳播速度相同C．激光在介質(zhì)中的波長可能為“凹槽”深度的3倍D．“凹槽”反射光與“平面”反射光的頻率相同解析：選D?！鞍疾邸碑a(chǎn)生極小光強(qiáng)是由于“凹槽”反射光與“平面”反射光疊加后削弱，是干涉現(xiàn)象形成，故A錯誤；“凹槽”中有透明介質(zhì)，光的速度小于真空中的速度，“凹槽”入射光與“平面”反射光傳播速度不相同，故B錯誤；由于“凹槽”反射光與“平面”反射光疊加后削弱，考慮到“凹槽”反射光的路程，“凹槽”深度的2倍應(yīng)該為激光束半波長的奇數(shù)倍，故C錯誤；“凹槽”反射光與“平面”反射光是同種類型的光，頻率相同，故D正確。3．(2023·江蘇高考)用某種單色光進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，在屏上觀察到的干涉條紋如圖甲所示，改變雙縫間的距離后，干涉條紋如圖乙所示，圖中虛線是亮紋中心的位置。則雙縫間的距離變?yōu)樵瓉淼?)A．eq\f(1,3)倍B．eq\f(1,2)倍C．2倍D．3倍解析：選B。光的雙縫干涉條紋中，相鄰亮(暗)條紋之間的距離為Δx＝eq\f(L,d)λ，式中L為雙縫到光屏的距離，d為雙縫間距，λ為光的波長，由題圖可知d乙＝eq\f(1,2)d甲，B正確，A、C、D錯誤。4．大藍(lán)閃蝶以它熠熠生輝的藍(lán)色翅膀而著名，下圖為顯微鏡下其翅膀的光學(xué)結(jié)構(gòu)示意圖。大藍(lán)閃蝶翅膀上的鱗片本身是無色的，但當(dāng)白光照在翅膀的鱗片上時(shí)，會在其一系列薄薄的鱗片上反射，反射光彼此干涉，從而顯現(xiàn)出藍(lán)色的光澤。下列說法中正確的是()A.閃蝶翅膀顯示出藍(lán)色的光澤屬于光的偏振現(xiàn)象B．閃蝶翅膀上下鱗片間的距離d近似等于藍(lán)光在空氣中的波長的二分之一的整數(shù)倍C．閃蝶翅膀上下鱗片間的距離d近似等于藍(lán)光在空氣中的波長的四分之一的奇數(shù)倍D．除藍(lán)光外的其他色光，在大藍(lán)閃蝶的翅膀上不發(fā)生干涉解析：選B。閃蝶翅膀顯示出藍(lán)色的光澤屬于光的薄膜干涉現(xiàn)象，A錯誤；根據(jù)薄膜干涉的規(guī)律，干涉加強(qiáng)區(qū)域有2d＝nλ(n＝1，2，3，…)，解得d＝eq\f(n,2)λ(n＝1，2，3，…)，B正確，C錯誤；大藍(lán)閃蝶翅膀的鱗片上各個地方的厚度不確定，除藍(lán)光外的其他色光，亦有可能在大藍(lán)閃蝶的翅膀上發(fā)生干涉，D錯誤。5．如圖所示，一束由綠、橙、藍(lán)三種單色光組成的復(fù)色光照射到三棱鏡上，在右側(cè)光屏M、N、P處各呈現(xiàn)一亮線，不計(jì)光在三棱鏡中的多次反射，以下說法正確的是()A．光屏上的三條亮線由上到下的順序是藍(lán)、綠、橙B．光屏上的三條亮線是光的干涉條紋C．三種色光相比，照射到P處的色光在三棱鏡中傳播的時(shí)間最長D．三種色光相比，照射到P處的色光最容易發(fā)生明顯衍射解析：選C。因藍(lán)光折射率最大，橙光折射率最小，可知光屏上的三條亮線由上到下的順序是橙、綠、藍(lán)，選項(xiàng)A錯誤；光屏上的三條亮線是光的折射造成的色散現(xiàn)象，選項(xiàng)B錯誤；三種色光相比，照射到P處的藍(lán)光折射率最大，則由v＝eq\f(c,n)可知，在棱鏡中的速度最小，且在棱鏡中傳播距離最長，因此該色光在三棱鏡中傳播的時(shí)間最長，選項(xiàng)C正確；三種色光相比，照射到P處的藍(lán)色光波長最短，則最不容易發(fā)生明顯衍射，選項(xiàng)D錯誤。6．利用薄膜干涉原理可以測量金屬絲直徑，將矩形平行玻璃板AB放在水平標(biāo)準(zhǔn)工件上面，右側(cè)墊有粗細(xì)均勻的金屬絲構(gòu)成楔形空氣膜，用波長為λ的光，垂直標(biāo)準(zhǔn)工件方向射向玻璃板，在玻璃板上方形成平行條紋，測出相鄰兩條紋中心間距離為Δx，金屬絲與標(biāo)準(zhǔn)工件的接觸點(diǎn)D到楔形頂端C點(diǎn)的距離為L，如圖所示。以下說法正確的是()A．條紋方向平行于CDB．金屬絲的直徑eq\f(λL,Δx)C．當(dāng)金屬絲向右移動少許時(shí)，條紋寬度變小D．在同一位置換用更粗的金屬絲時(shí)，條紋寬度變小解析：選D。根據(jù)薄膜干涉原理，干涉條紋平行等寬，方向應(yīng)垂直于CD方向，故A錯誤；設(shè)金屬絲的直徑為d，玻璃板與標(biāo)準(zhǔn)工件間的夾角為α，由幾何關(guān)系有tanα＝eq\f(d,L)，當(dāng)光垂直標(biāo)準(zhǔn)工件方向射向玻璃板時(shí)，得到干涉條紋，相鄰兩條紋對應(yīng)劈尖厚度差為eq\f(λ,2)，由幾何關(guān)系有tanα＝eq\f(λ,2Δx)，則eq\f(d,L)＝eq\f(λ,2Δx)，則d＝eq\f(λL,2Δx)，故B錯誤；當(dāng)金屬絲向右移動少許時(shí)，即L增大，則Δx增大，條紋寬度增大，故C錯誤；在同一位置換用更粗的金屬絲時(shí)，L不變，d增大，則Δx減小，條紋寬度變小，故D正確。7．當(dāng)一束光在兩種介質(zhì)的分界面上發(fā)生反射時(shí)，反射光的能量與入射光的能量的比值稱為光的反射率。當(dāng)入射角很小時(shí)，光的反射率可由公式I＝eq\f(（n1－n2）2,（n1＋n2）2)計(jì)算，其中n1、n2分別為兩種介質(zhì)的折射率。已知某鏡片的折射率為1.75，其鍍膜的折射率為1.5，空氣的折射率近似等于1，鍍膜的厚度為eq\f(1,4)λ。如圖所示，對于垂直射向鍍膜的波長為λ的單色光，若入射時(shí)光強(qiáng)為I，且只考慮光第一次經(jīng)過界面時(shí)的反射，不考慮光在鏡片與空氣分界面上的反射，則()A．光在空氣與鍍膜的分界面上反射時(shí)，反射光的光強(qiáng)為eq\f(1,5)IB．光在鍍膜和鏡片的分界面上反射時(shí)，反射光的光強(qiáng)為eq\f(1,169)IC．兩束反射光在鍍膜右表面發(fā)生干涉后完全抵消D．適當(dāng)減小鍍膜材料的折射率，在鏡片前看到的反射光減弱解析：選D。由公式得，光在空氣與鍍膜的分界面上反射時(shí)，反射光的光強(qiáng)為I′＝eq\f(（1.5－1）2,（1.5＋1）2)I＝eq\f(1,25)I，A錯誤；光在鍍膜和鏡片的分界面上反射時(shí)，入射光的光強(qiáng)I′<I，反射光的光強(qiáng)為eq\f(（1.75－1.5）2,（1.75＋1.5）2)I′＝eq\f(1,169)I′<eq\f(1,169)I，B錯誤；鍍膜的厚度為eq\f(1,4)λ，則兩束反射光的光程差為半波長的奇數(shù)倍，兩束反射光會干涉減弱，但由于兩束反射光的光強(qiáng)不一樣，兩束反射光并不能完全抵消，C錯誤；通過計(jì)算可知，若適當(dāng)減小鍍膜材料的折射率，則可使兩束反射光的光強(qiáng)更加接近，從而使它們發(fā)生干涉時(shí)，減弱效果更明顯，在鏡片前看到的反射光減弱，D正確。【綜合提升練】8．如圖甲所示，上板A為光滑、平整、透明的光學(xué)標(biāo)準(zhǔn)板，下板B為一光學(xué)待檢測板，兩板間有空氣薄膜。某同學(xué)利用該裝置來檢測B板的平整度，讓一束單色平行光豎直向下照射到A板上，得到如圖乙所示的干涉圖樣，圖乙左側(cè)對應(yīng)圖甲左側(cè)。由此推測B板上表面可能有一條()A．“匚”形凸起帶B．“匚”形凹槽C．“(”形凸起帶D．“(”形凹槽解析：選D。圖乙中條紋若為直線，則說明該處同一水平線，線上各點(diǎn)對應(yīng)的空氣層厚度都相同，但實(shí)際上條紋向左彎曲，意味著后一級條紋提前出現(xiàn)，可見平面的上表面的所對應(yīng)的空氣層厚度與后一級條紋對應(yīng)的空氣層厚度相同，而后一級條紋本來對應(yīng)的空氣層厚度比前一級大，可見該處向下凹陷，才能實(shí)現(xiàn)該處空氣層厚度與下一級條紋對應(yīng)的空氣層厚度一樣。故選D。9．?dāng)z像機(jī)中有三色棱鏡組，其中一個棱鏡的左、右兩面鍍有透明介質(zhì)薄膜，含有紅、綠、藍(lán)三色的一細(xì)光束從左側(cè)射入，三種色光分別從三個側(cè)面射出，如圖所示。則()A．左側(cè)薄膜增加了藍(lán)光的透射B．右側(cè)薄膜增加了綠光的透射C．紅光與綠光在棱鏡中會相互干涉D．紅光穿出棱鏡后波長變短解析：選B。三色光射入棱鏡，紅光和綠光進(jìn)入棱鏡，藍(lán)光在左側(cè)界面發(fā)生全反射，說明左側(cè)薄膜未增加藍(lán)光的透射，A錯誤；由于綠光的頻率大于紅光的頻率，所以綠光的折射率大于紅光的折射率，根據(jù)折射率的計(jì)算可知綠光的臨界角小，更容易發(fā)生全反射，但在右側(cè)只有綠光射出，說明在棱鏡的右側(cè)薄膜增加了綠光的透射，B正確；只有頻率相同的波才會發(fā)生干涉，紅光與綠光頻率不同，不會發(fā)生干涉，C錯誤；紅光穿出棱鏡后速度變大，頻率不變，根據(jù)λ＝eq\f(v,f)可知，波長變長，D錯誤。10.夜晚來臨時(shí)，繁華的城市霓虹閃爍。有關(guān)光的現(xiàn)象，下列說法正確的是()A．將藍(lán)光與紅光調(diào)到亮度一樣時(shí)，在疊加區(qū)域可能發(fā)生干涉現(xiàn)象B．藍(lán)光和紅光在水中的傳播速度不同，藍(lán)光速度更大一些C．藍(lán)光與紅光以同一入射角斜射入水中，紅光偏離原來方向的夾角更大D．電影院觀看3D電影時(shí)，觀眾戴的眼鏡就是一對透振方向互相垂直的偏振片解析：選D。藍(lán)光與紅光頻率不同，在疊加區(qū)域不可能發(fā)生干涉現(xiàn)象，故A錯誤；藍(lán)光比紅光頻率高，在水中的傳播速度不同，藍(lán)光速度更小一些，故B錯誤；藍(lán)光比紅光頻率高，折射率較大，藍(lán)光與紅光以同一入射角斜射入水中，紅光偏離原來方向的夾角更小，故C錯誤；電影院觀看3D電影時(shí)，觀眾戴的眼鏡就是一對透振方向互相垂直的偏振片，故D正確。11．科學(xué)家早在1966年就研究發(fā)現(xiàn)藍(lán)光可引起視網(wǎng)膜細(xì)胞的損傷，其中波長400～450nm的藍(lán)光對視網(wǎng)膜危害程度最大，生活中的電視、電腦、手機(jī)等各類LED發(fā)光屏為了畫面靚麗卻往往會提升藍(lán)光強(qiáng)度。人們可用防藍(lán)光眼鏡減小藍(lán)光對眼睛的損害，關(guān)于防藍(lán)光鏡片制作的原理可能正確的是()A．用偏振片作為鏡片，利用光的偏振將藍(lán)光過濾B．把鏡片制作得很薄，利用光的衍射將藍(lán)光過濾C．在鏡片上涂一層膜，利用光的干涉將藍(lán)光過濾D．用折射率較大的材料做鏡片，利用光的全反射將藍(lán)光過濾解析：選C。從電視、電腦、手機(jī)等各類LED發(fā)光屏中發(fā)出的光是自然光，包含著垂直于傳播方向上沿一切方向振動的光，無法通過偏振片只濾過藍(lán)光，故A錯誤；把鏡片制作得很薄，藍(lán)光也可以從鏡片中透射，且鏡片尺寸遠(yuǎn)大于藍(lán)光波長，幾乎不會發(fā)生衍射現(xiàn)象，故B錯誤；在鏡片上涂一層特定厚度的膜，使藍(lán)光在膜的前表面和鏡片前表面的反射光發(fā)生干涉增強(qiáng)，使藍(lán)光的反射增強(qiáng)，透射減弱，即可以過濾藍(lán)光，故C正確；用折射率較大的材料做鏡片，藍(lán)光在從鏡片內(nèi)射入空氣時(shí)不可能滿足在各點(diǎn)的入射角都大于臨界角，無法利用光的全反射將藍(lán)光過濾，故D錯誤。12．如圖所示，將附有一層肥皂液膜的圓形鐵絲圈豎直放置在紅色光源的右側(cè)，人在與光源同側(cè)的位置觀察液膜，下列說法正確的是()A.若將該裝置放在地球表面上觀察，可看到豎直直條紋B．若將該裝置放在空間站上觀察，可看到水平直條紋C．若該裝置在地球表面觀察到的水平直條紋的間距為Δx1，在月球表面觀察到的水平直條紋的間距為Δx2，則Δx1<Δx2D．若將紅色光源換為藍(lán)色光源，在地球表面觀察到的水平直條紋的間距將增大解析：選C。單色光在光程差相同的位置干涉連成的線會形成條紋，當(dāng)肥皂液膜豎直放置時(shí)，單色光垂直照射肥皂液膜，在前、后兩面反射形成干涉條紋，若將該裝置放在地球上觀察，由于重力作用，在高度相等的位置的光程差相同，可看到水平直條紋，故A錯誤；若將該裝置放在空間站觀察，由于處于完全失重狀態(tài)，肥皂液膜厚度均勻，所以觀察不到干涉條紋，故B錯誤；因?yàn)榈厍虮砻娴闹亓铀俣却笥谠虑虮砻娴闹亓铀俣?，該裝置在地球表面薄膜上下厚度相差更大，該裝置在地球表面觀察到的水平條紋間距為Δx1，在月球表面觀察到的水平直條紋間距為Δx2，則Δx1<Δx2，故C正確；若將光源換為藍(lán)色光源，因?yàn)椴ㄩL變短，所以在地球表面觀察，可看到水平直條紋的間距將減小，故D錯誤。13．太赫茲輻射通常是指頻率在0.1～10THz(1THz＝1012Hz)、即頻率在微波與紅外線之間的電磁輻射，其頻率高于微波，低于紅外線、紫外線，遠(yuǎn)低于X射線。太赫茲波對人體安全，可以穿透衣物等不透明物體，實(shí)現(xiàn)對隱匿物體的成像。近年來太赫茲技術(shù)在國家安全、信息技術(shù)等諸多領(lǐng)域取得了快速發(fā)展，被譽(yù)為“改變未來世界十大技術(shù)”之一。由上述信息可知，太赫茲波()A．其光子的能量比紅外線光子的能量更大B．比微波更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象C．比紫外線更難使金屬發(fā)生光電效應(yīng)D．比X射線穿透性更強(qiáng)解析：選C。太赫茲波的頻率比紅外線的頻率低，所以其光子的能量比紅外線光子的能量更小，故A錯誤；太赫茲波的頻率比微波的頻率高，波長比微波的短，所以比微波更不容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，故B錯誤；太赫茲波的頻率比紫外線的頻率低，所以比紫外線更難使金屬發(fā)生光電效應(yīng)，故C正確；太赫茲波的頻率遠(yuǎn)低于