《2019-2020學(xué)年高中物理 課時分層作業(yè)16 光的顏色 色散 激光（含解析）新人教版選修3-4》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019-2020學(xué)年高中物理 課時分層作業(yè)16 光的顏色 色散 激光（含解析）新人教版選修3-4（5頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、課時分層作業(yè)(十六) (限時40分鐘) [基礎(chǔ)達標(biāo)練] 1．關(guān)于薄膜干涉，下列說法中正確的是(　　) A．厚度均勻的薄膜，也會發(fā)生干涉現(xiàn)象 B．只有厚度不均勻的楔形薄膜，才會發(fā)生干涉現(xiàn)象 C．厚度均勻的薄膜會形成干涉條紋 D．觀察肥皂液膜的干涉現(xiàn)象時，觀察者應(yīng)和光源在液膜的同一側(cè) E．厚度不均勻的薄膜才會形成干涉條紋 ADE　[當(dāng)光從薄膜的一側(cè)照射到薄膜上時，只要前后兩個面反射回來的光波的路程差滿足振動加強的條件，就會出現(xiàn)亮條紋，滿足振動減弱的條件就會出現(xiàn)暗條紋，這種情況在薄膜厚度不均勻時才會出現(xiàn)；當(dāng)薄膜厚度均勻時，不會出現(xiàn)干涉條紋，但也發(fā)生干涉現(xiàn)象，如果是單色光照射，若滿足

2、振動加強的條件，整個簿膜前方都是亮的，否則整個薄膜的前方都是暗的．如果是復(fù)色光照射，某種顏色的光因干涉而振動加強，另一些顏色的光會因干涉而振動減弱，減弱的光透過薄膜，加強的光被反射回來，這時會看到薄膜的顏色呈某種單色光的顏色，但不形成干涉條紋．] 2.把一平行玻璃板壓在另一個平行玻璃板上，一端用薄片墊起，構(gòu)成空氣劈尖，讓單色光從上方射入，如圖所示，這時可以看到亮暗相間的條紋．下面關(guān)于條紋的說法中正確的是(　　) A．干涉條紋的產(chǎn)生是由于光在空氣劈尖膜的上下兩表面反射形成的兩列光波疊加的結(jié)果 B．干涉條紋中的暗紋是由于上述兩列反射光的波谷與波谷疊加的結(jié)果 C．將上玻璃板平行上移，條紋

3、向著劈尖移動 D．觀察薄膜干涉條紋時，應(yīng)在入射光的另一側(cè) E．如果上邊玻璃板的下表面有凸凹不平的地方，則對應(yīng)的干涉條紋不再是平行直條紋 ACE　[根據(jù)薄膜干涉的產(chǎn)生原理，上述現(xiàn)象是由空氣膜上下表面反射的兩列光疊加而成的，當(dāng)波峰與波峰、波谷與波谷相遇疊加時，振動加強，形成亮條紋，所以A項正確，B項錯誤；因相干光是反射光，故觀察薄膜干涉時，應(yīng)在入射光的同一側(cè)，故D項錯誤；根據(jù)條紋的位置與空氣膜的厚度是對應(yīng)的，當(dāng)上玻璃板平行上移時，同一厚度的空氣膜向劈尖移動，故條紋向著劈尖移動，故C、E項正確．] 3．如圖所示，從點光源S發(fā)出的一細束白光以一定的角度入射到三棱鏡的表面，經(jīng)過三棱鏡的折射后發(fā)生

4、色散現(xiàn)象，在光屏的ab間形成一條彩色光帶．下面的說法中正確的是(　　) A．a(chǎn)側(cè)是紅色光，b側(cè)是紫色光 B．在真空中，a側(cè)光的波長小于b側(cè)光的波長 C．三棱鏡對a側(cè)光的折射率大于對b側(cè)光的折射率 D．在三棱鏡中，a側(cè)光的波速大于b側(cè)光的波速 E．在真空中兩a、b兩側(cè)光的波速相同 BCE[] 4．對于激光的認識，以下說法中正確的是(　　) A．普通光源發(fā)出的光都是激光 B．激光是自然界普遍存在的一種光 C．激光是一種人工產(chǎn)生的相干光 D．激光已經(jīng)深入到我們生活的各個方面 E．激光比普通光的相干性好 CDE　[激光是人工產(chǎn)生的一種相干光，與普通光源發(fā)出的光不同，激光與

5、我們的生活密切相關(guān)，所以C、D、E正確．] 5．白光通過三棱鏡發(fā)生色散現(xiàn)象，下列說法正確的是(　　) A．不同顏色的光在真空中的光速不同 B．在同一介質(zhì)中紅光的折射率比紫光小 C．在同一介質(zhì)中紅光的光速比紫光大 D．每種顏色的光通過三棱鏡都會分成幾種顏色的光 E．只有復(fù)色光才會出現(xiàn)色散現(xiàn)象 BCE　[色散的原因是不同色光折射率不同．由n＝判斷光在介質(zhì)中波速是：n越大，v越??；n越小，v越大．] 6．汽車行駛時常會滴下一些油滴，滴下的油滴在帶水路面上會形成一層薄油膜，并顯現(xiàn)彩色，這是為什么？ [解析]　白光射到油膜上，從膜的上、下表面反射回來，形成相干光源．由于各種色光波長不同

6、，所產(chǎn)生的干涉條紋的寬度不同，所以各色光在薄膜上形成干涉條紋呈現(xiàn)彩色． [答案]　見解析 7．激光火箭的體積小，卻可以裝載更大、更重的衛(wèi)星或飛船．激光由地面激光站或空間激光動力衛(wèi)星提供，通過一套裝置，像手電筒一樣，讓激光束射入火箭發(fā)動機的燃燒室，使推進劑受熱而急劇膨脹，于是形成一股高溫高壓的燃氣流，以極高的速度噴出，產(chǎn)生巨大的推力，把衛(wèi)星或飛船送入太空．激光火箭利用了激光的什么特性？ [解析]　激光的平行度好且亮度高，可以在很小的空間和很短的時間內(nèi)集中很大的能量，這樣可以給火箭提供高能量． [答案]　平行度好和能量高的特性 8.用三棱鏡可使陽光折射成一條彩色光帶，如圖所示，請回答下列

7、問題： (1)B、C、D區(qū)域分別是什么色光區(qū)？ (2)將一瓶綠藻放在A處，則B、C、D哪一處變暗？ (3)將一瓶綠藻放在B、C、D的哪一位置上，就會嚴(yán)重影響它的生長？ [解析]　(1)B為紅光區(qū)，C為綠光區(qū)，D為藍光區(qū)． (2)由綠藻呈綠色可知其對綠光的吸收最弱，故B和D處變暗． (3)由(1)可知，C為綠光區(qū)，故綠藻只能得到極少量可利用的光來進行光合作用，因而會嚴(yán)重影響其生長． [答案]　見解析 [能力提升練] 9．某物理興趣小組用實驗探究光的色散規(guī)律，他們將半圓形玻璃磚放在豎直面內(nèi)，在其左方豎直放置一個很大的光屏P，讓一復(fù)色光束SA射向玻璃磚的圓心O后，有兩束單色光a

8、和b射向光屏P，如圖所示．他們根據(jù)實驗現(xiàn)象提出了以下猜想，你認為正確的是(　　) A．單色光a的波長大于單色光b的波長 B．在玻璃中單色光a的傳播速度大于單色光b的傳播速度 C．單色光a通過玻璃磚所需的時間大于單色光b通過玻璃磚所需的時間 D．當(dāng)光束SA繞圓心O逆時針轉(zhuǎn)動過程中，在光屏P上最早消失的是a光 E．用a、b兩單色光分別做雙縫干涉實驗時，a光的條紋間距比b光的大 ABE　[根據(jù)光的折射定律可知a光的折射率小于b光的折射率，則a光的頻率小于b光的頻率，由λ＝和Δx＝λ可知A、E項正確；由v＝可知B項正確；由于復(fù)色光在玻璃磚中傳播距離相同，根據(jù)t＝可知C項錯誤；由sin

9、C＝可知D項錯誤．] 10．用如圖所示的實驗裝置觀察光的薄膜干涉現(xiàn)象．圖(a)是點燃的酒精燈(在燈芯上撒些鹽)，圖(b)是豎立的附著一層肥皂液薄膜的金屬絲圈．將金屬絲圈在其所在的豎直平面內(nèi)緩慢旋轉(zhuǎn)，觀察到的條紋現(xiàn)象是怎樣的？ [解析]　豎直肥皂膜是由于重力作用產(chǎn)生的上薄下厚的薄膜，所以金屬絲圈的緩慢轉(zhuǎn)動，改變不了肥皂液膜的上薄下厚的形狀，由干涉原理可知，同一厚度處的干涉條紋在同一級次上，所形成的干涉條紋都是水平的，與金屬絲圈在該豎直平面內(nèi)的轉(zhuǎn)動無關(guān)，仍然是水平的干涉條紋． [答案]　見解析 11.在研究材料A的膨脹特性時，可采用如圖所示的干涉實驗法．A的上表面是一光滑平面，在A的上

10、方放一個透明的平行板B，B與A上表面平行，在它們之間形成一厚度均勻的空氣膜．現(xiàn)在用波長為λ的單色光垂直照射，同時對A緩慢加熱，在B上方觀察到B板的亮度發(fā)生周期性變化．當(dāng)溫度為t1時最亮，然后亮度逐漸減弱至最暗；當(dāng)溫度升高到t2時，亮度再一次回到最亮．問： (1)在B板上方觀察到的亮暗變化是由哪兩個表面的反射光疊加形成的？ (2)溫度由t1升高到t2時，A的高度升高多少？ [解析]　(1)A、B間為空氣薄膜，在B板上方觀察到的亮暗變化，是由B的下表面反射的光和A的上表面反射的光疊加產(chǎn)生的．(2)當(dāng)溫度為t1時，設(shè)空氣薄膜厚度為d1，此時最亮說明2d1＝kλ.當(dāng)溫度為t2時，設(shè)空氣薄膜厚

11、度為d2，此時再一次最亮說明2d2＝(k－1)λ，得d1－d2＝，故溫度由t1升高到t2時，A的高度升高. [答案]　見解析 12．一束紅寶石激光器發(fā)射的激光是不連續(xù)的一道道閃光，每道閃光稱為一個光脈沖，若這種激光器產(chǎn)生的光脈沖的持續(xù)時間為1.0×10－11s，波長為694.3 nm，發(fā)射功率為1.0×1010 W．求： (1)每列光脈沖的長度； (2)用這種激光照射皮膚色斑，每1 cm2皮膚吸收的能量達到60 J以后，色斑便逐漸消失，一個色斑的面積為50 mm2，則它需要吸收多少列紅寶石激光脈沖才能逐漸消失？ [解析]　(1)光脈沖的持續(xù)時間即為發(fā)射一個光脈沖所需的時間．一列光脈沖的長度Δl＝c·Δt＝3.0×108×1.0×10－11m＝3.0×10－3 m. (2)一列光脈沖所攜帶的能量ΔE＝P·Δt＝1.0×1010×1.0×10－11J＝0.1 J．清除面積為50 mm2的色斑需要光脈沖數(shù)為n＝E·＝＝300(列)． [答案]　(1)3.0×10－3 m　(2)300列 - 5 -