高中物理 13.7 光的顏色 色散 13.8 激光每課一練 新人教版選修

1、13.7 光的顏色 色散 13.8 激光 每課一練（人教版選修3-4）1一束白光通過(guò)雙縫后在屏上觀察到干涉條紋，除中央白色條紋外，兩側(cè)還有彩色條紋，是因?yàn)?)A各色光的波長(zhǎng)不同，因而各色光產(chǎn)生的干涉條紋間距不同B各色光的速度不同，造成條紋間距不同C各色光的強(qiáng)度不同D各色光通過(guò)雙縫的距離不同圖62如圖6所示，是用干涉法檢查某塊厚玻璃板的上表面是否平整的裝置，所用單色光是用普通光通過(guò)濾光片產(chǎn)生的，檢查中所觀察到的干涉條紋是由下列哪兩個(gè)表面反射的光線疊加而成的()Aa的上表面和b的下表面Ba的上表面和b的上表面Ca的下表面和b的上表面Da的下表面和b的下表面3光學(xué)鏡頭上涂的一層薄膜叫增透膜，以下說(shuō)法

2、不正確的是()A增透膜的作用是為了減少光的反射損失，增強(qiáng)透射光的強(qiáng)度B增透膜的厚度等于入射光在真空中波長(zhǎng)的C增透膜的厚度等于入射光在薄膜中波長(zhǎng)的D因?yàn)樵鐾改さ淖饔媚苁裹S綠光反射時(shí)相互抵消，而紅光、紫光的反射不能完全抵消，所以涂有增透膜的透鏡呈淡紫色圖74頻率不同的兩束單色光1和2以相同的入射角從同一點(diǎn)射入一厚玻璃板后，其光路如圖7所示，下列說(shuō)法正確的是()A單色光1的波長(zhǎng)小于單色光2的波長(zhǎng)B在玻璃中單色光1的傳播速度大于單色光2的傳播速度C單色光1通過(guò)玻璃板所需的時(shí)間小于單色光2通過(guò)玻璃板所需的時(shí)間D單色光1從玻璃到空氣的全反射臨界角小于單色光2從玻璃到空氣的全反射臨界角圖85如圖8所示，一束

3、白光從頂角為的棱鏡的一個(gè)側(cè)面AB以較大的入射角1入射，- 2 - / 13經(jīng)過(guò)三棱鏡后，在屏P上可得到彩色光帶，當(dāng)入射角逐漸減小到零的過(guò)程中，若屏上的彩色光帶先后全部消失，則()A紅光最先消失，紫光最后消失B紫光最先消失，紅光最后消失C紫光最先消失，黃光最后消失D紅光最先消失，黃光最后消失6.如圖9所示，在水中有一厚度不計(jì)的薄玻璃片做成的中空三棱鏡，里面是空氣，一束光A從棱鏡的左邊射入，從三棱鏡的右邊射出時(shí)發(fā)生色散，射出的可見(jiàn)光分布在a點(diǎn)和b點(diǎn)之間，則()圖9A從a點(diǎn)射出的是紅光，從b點(diǎn)射出的是紫光B從a點(diǎn)射出的是紫光，從b點(diǎn)射出的是紅光C從a點(diǎn)和b點(diǎn)射出的都是紫光，從ab中點(diǎn)射出的是紅光D從

4、a點(diǎn)和b點(diǎn)射出的都是紅光，從ab中點(diǎn)射出的是紫光7發(fā)出白光的細(xì)線光源ab，長(zhǎng)度為l0，豎直放置，上端a恰好在水面以下，如圖10所示現(xiàn)考慮線光源ab發(fā)出的靠近水面法線(圖中的虛線)的細(xì)光束經(jīng)水面折射后所成的像，由于水對(duì)光有色散作用，若以l1表示紅光成的像的長(zhǎng)度，l2表示藍(lán)光成的像的長(zhǎng)度，則()圖10Al1l0l2 Bl1l2l0Cl2l1l0 Dl2l1l08如圖11所示，圖11兩束平行的紅光和紫光，相距為d，斜射到玻璃磚的上表面上(玻璃磚足夠長(zhǎng))，當(dāng)它們從玻璃磚的下表面射出時(shí)()A兩條出射光線仍平行，但距離大于dB兩條出射光線仍平行，但距離小于dC兩條出射光線仍平行，距離仍為dD兩條出射光線將

5、不再平行9將激光束的寬度集中到納米范圍內(nèi)，可修復(fù)人體已損壞的器官，對(duì)DNA分子進(jìn)行超微型基因修復(fù)，把諸如癌癥、遺傳疾病等徹底根除，在上述技術(shù)中，人們利用了激光的()A單向性 B單色性C亮度高 D粒子性10讓激光照到VCD機(jī)、CD機(jī)或計(jì)算機(jī)的光盤(pán)上，就可以讀出盤(pán)上記錄的信息，經(jīng)過(guò)處理后還原成聲音和圖像，這是利用光的()A平行度好，可以會(huì)聚到很小的一點(diǎn)上B相干性好，可以很容易形成干涉圖樣C亮度高，可以在很短時(shí)間內(nèi)集中很大的能量D波長(zhǎng)短，很容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象11一激光器發(fā)光功率為P，發(fā)出的激光在折射率為n的介質(zhì)中波長(zhǎng)為，c表示光在真空中的速度，下列說(shuō)法中正確的是()A該光在真空中的波長(zhǎng)為nB該光

6、在真空中的波長(zhǎng)為/nC該光的頻率為c/D該光的頻率為c/n題號(hào)123456答案題號(hào)7891011答案12.用紅光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，在屏上觀察到干涉條紋在其他條件不變的情況下，改用紫光做實(shí)驗(yàn)，則干涉條紋間距將變_，如果改用白光做實(shí)驗(yàn)，在屏上將出現(xiàn)_色條紋13利用激光遇到物體發(fā)生反射，可以測(cè)定物體的有關(guān)參量如圖12甲所示，B為固定的激光發(fā)生器和接收器于一體的裝置，C為一輛在水平地面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)的小車(chē)，現(xiàn)使B對(duì)準(zhǔn)勻速行駛的小車(chē)C，使B每隔固定時(shí)間T0發(fā)射一激光脈沖，如圖乙所示中幅度大的波形，而B(niǎo)接收到的由小車(chē)C返回的激光脈沖為如圖乙所示幅度較小的波形發(fā)射、接收激光脈沖的時(shí)間間隔如圖乙所示，T0、T

7、、T均為已知，則根據(jù)所給信息判斷小車(chē)的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)開(kāi)(填“向左”或“向右”)，速度大小為_(kāi)(光速為c)甲乙圖1214應(yīng)用激光平行性好的特性，可以精確地測(cè)量距離對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射一個(gè)極短的激光脈沖，測(cè)量發(fā)射脈沖與收到的反射脈沖的時(shí)間間隔，就可求出激光器到目標(biāo)的距離若在地球上向月球發(fā)射一個(gè)激光脈沖，測(cè)得從發(fā)射到收到反射脈沖所用的時(shí)間為2.56 s，則月球到地球的距離大約是_km.15把一個(gè)凸透鏡的彎曲表面壓在另一個(gè)玻璃平面上，讓某種單色光從上方射入(圖13甲)，這里可以看到明暗相間的同心圓(如圖乙所示)這個(gè)現(xiàn)象是牛頓首先發(fā)現(xiàn)的，這個(gè)同心圓叫做牛頓環(huán)試探究牛頓環(huán)出現(xiàn)的原因?yàn)榱耸古ｎD環(huán)的直徑大些，應(yīng)該選用表面

8、彎曲得厲害些的凸透鏡，還是選用表面不太彎的凸透鏡？試敘述你選擇的理由圖1316如圖14所示，半圓形玻璃磚的半徑為R，光屏PQ圖14置于直徑的右端并與直徑垂直，一復(fù)色光與豎直方向成30°角射入玻璃磚的圓心，由于復(fù)色光中含有兩種單色光，故在光屏上出現(xiàn)了兩個(gè)光斑，玻璃對(duì)兩種單色光的折射率分別為n1和n2，求：(1)這兩個(gè)光斑之間的距離；(2)為使光屏上的光斑消失，復(fù)色光的入射角至少為多少？參考答案1A雙縫干涉條紋的寬度與波長(zhǎng)成正比，各色光的波長(zhǎng)不同，則條紋寬度不同，A正確2C干涉法的原理是利用單色光的薄膜干涉，這里的薄膜指的是樣板與待測(cè)玻璃板之間的空氣層在空氣層的上表面和下表面分別反射的光

9、會(huì)發(fā)生干涉，觀察干涉后形成的條紋是否為平行直線，可以斷定厚玻璃板的上表面是否平整因此選項(xiàng)C是正確的3B根據(jù)薄膜干涉的原理，光學(xué)鏡頭上涂的增透膜的作用就是為了減少光的反射損失，增強(qiáng)透射光的強(qiáng)度，選項(xiàng)A正確增透膜的厚度為光在其中波長(zhǎng)的，才能反射時(shí)相消，增強(qiáng)透射，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，C正確因?yàn)槿藢?duì)黃綠光最敏感，所以增透膜應(yīng)增強(qiáng)對(duì)黃綠光的透射，這時(shí)紅光和紫光沒(méi)有顯著消弱，所以透鏡通常呈淡紫色，選項(xiàng)D正確4AD本題考查光的折射、折射率、全反射及臨界角知識(shí)由圖可以判斷兩種單色光的折射率關(guān)系為n1>n2，進(jìn)一步可以判斷出波長(zhǎng)關(guān)系為1<2，A項(xiàng)正確；速度關(guān)系v1<v2，B項(xiàng)錯(cuò)；臨界角C1<C2

10、，D項(xiàng)正確；兩束單色光在玻璃磚中傳播時(shí)，由折射定律及幾何公式可得，t1>t2，故C項(xiàng)錯(cuò)誤5B依題意作出白光通過(guò)三棱鏡的光路，如圖所示，可看出由于紫光的偏折最大，由全反射臨界公式sin C，紫光的臨界角最小，所以紫光一定首先在AC面上發(fā)生全反射而從光屏上消失由以上分析可知，屏上彩色光帶中的紫光先消失，后面依次是靛、藍(lán)、綠、黃、橙、紅，選項(xiàng)B正確6B光從左邊界面入射后，發(fā)生折射現(xiàn)象，此時(shí)光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)，由于水對(duì)紫光的折射率比對(duì)紅光的大，所以在入射角相同的情況下，折射角不同，紫光的折射角大于紅光，故a為紫光，b為紅光7D作出自b點(diǎn)發(fā)出一條光線的出射光線，反向延長(zhǎng)后與ab的交點(diǎn)在b點(diǎn)的

11、上方由于藍(lán)光的折射率比紅光的折射率大，則藍(lán)光偏折的角度大，則成像較短，故D對(duì)8B如圖所示，由折射定律可知兩條光線出射后仍與入射光線平行，兩條出射光線也平行，由于紫光的折射率大于紅光的折射率，所以紫光折射角小于紅光折射角，導(dǎo)致d<d，故B正確9AC10A激光的特點(diǎn)之一是平行度好，它可以會(huì)聚到一個(gè)很小的點(diǎn)上，DVD、VCD、CD唱機(jī)或電腦上的光驅(qū)及刻錄設(shè)備就利用了激光的這一特點(diǎn)，選項(xiàng)A正確，B、C、D錯(cuò)誤11AD注意光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，頻率不會(huì)發(fā)生變化，對(duì)激光也是一樣由于速度變化的原因，波長(zhǎng)會(huì)相應(yīng)變化對(duì)同一頻率的光，它在真空中的波長(zhǎng)應(yīng)大于在介質(zhì)中的波長(zhǎng)12小彩解析本題考查干涉中的色

12、散問(wèn)題及光譜問(wèn)題在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，在其他條件不變的情況下，干涉條紋的間距與入射光的波長(zhǎng)成正比，紫光波長(zhǎng)小于紅光波長(zhǎng)，所以改用紫光做實(shí)驗(yàn)時(shí)，干涉條紋間距將變小改用白光做實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于七色光的波長(zhǎng)不同，各自干涉條紋的間距不同，在光屏上單色光加強(qiáng)的位置不同，于是出現(xiàn)彩色干涉條紋13向右解析(1)若小車(chē)不動(dòng)，發(fā)射激光脈沖后到接收返回脈沖的時(shí)間應(yīng)恒定，而從圖形看，從發(fā)射到接收的時(shí)間間隔逐漸增大，故可知小車(chē)C速度方向與激光發(fā)射方向一致，即小車(chē)向右運(yùn)動(dòng)(2)要求小車(chē)的速度，關(guān)鍵是要求出小車(chē)通過(guò)的某段位移和所用時(shí)間，可用運(yùn)動(dòng)學(xué)中處理追及問(wèn)題的方法求解，作出運(yùn)動(dòng)示意圖如下圖所示xc·c·c&#

13、183;T，由題圖乙可知在x這段位移內(nèi)小車(chē)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間tT0故小車(chē)的速度大小為v143.84×105解析真空中的光速c3.0×108 m/s，從發(fā)射脈沖到收到反射脈沖所用時(shí)間t2.56 s，月球與地球距離為lct×3.0×108×2.56 m3.84×105 km.15見(jiàn)解析解析如圖(圖中凸透鏡的彎曲程度作了夸張)所示凸透鏡的彎曲表面向上反射的光和下面的玻璃平面向上反射的光相互疊加，由于來(lái)自這兩個(gè)面的反射光的路程差不同，在有些位置相互加強(qiáng)，有些位置相互削弱，因此出現(xiàn)了同心圓狀的明暗相間的條紋為了使牛頓環(huán)的直徑大些，其實(shí)就是使相鄰的亮條紋(或暗條紋)的間距變大些，圖中光線1和2反射回來(lái)的光線干涉后形成亮條紋它們對(duì)應(yīng)的空氣厚度差應(yīng)為/2，若選用彎曲程度較大的凸透鏡，空氣厚度差為/2的點(diǎn)的間距將變密，即亮條紋間距將變密，牛頓環(huán)的直徑變小，故應(yīng)選用彎曲