《(山東省專用)2018-2019學(xué)年高中物理 第十三章 光 課時(shí)跟蹤檢測(五)光的顏色、色散 激光(含解析)新人教版選修3-4》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(山東省專用)2018-2019學(xué)年高中物理 第十三章 光 課時(shí)跟蹤檢測(五)光的顏色、色散 激光(含解析)新人教版選修3-4(4頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、課時(shí)跟蹤檢測(五)光的顏色 色散 激光
1.[多選]下列與光的干涉有關(guān)的事實(shí)是( )
A.用光導(dǎo)纖維傳播信號
B.用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查平面的平整度
C.一束白光通過三棱鏡形成彩色光帶
D.水面上的油膜呈現(xiàn)彩色
解析:選BD 光導(dǎo)纖維是利用光的全反射原理與光的干涉無關(guān),故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;白光通過三棱鏡出現(xiàn)彩色光帶是色散現(xiàn)象,故C錯(cuò);用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查平面的平整度、水面上的油膜呈現(xiàn)彩色是光在前后兩個(gè)表面反射的光干涉形成的,故選項(xiàng)B、D正確。
2. 用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置觀察光的薄膜干涉現(xiàn)象。左側(cè)點(diǎn)燃酒精燈(在燈芯上灑些鹽),右側(cè)是豎立的附著一層肥皂液薄膜的金屬絲圈。
2、下面說法正確的是( )
A.火焰的像在肥皂液薄膜上
B.若要觀察到干涉圖樣,人應(yīng)位于金屬絲圈的左側(cè)
C.若要觀察到干涉圖樣,人應(yīng)位于金屬絲圈的右側(cè)
D.由于重力作用,使肥皂液薄膜上薄下厚,相當(dāng)于三棱鏡,所以這一現(xiàn)象實(shí)際上是光的色散
解析:選B 根據(jù)透鏡或平面鏡成像原理,火焰的像都在薄膜右側(cè),不在薄膜上,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;肥皂膜的彩色條紋是前后兩表面反射的光束干涉的結(jié)果,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤;觀測到干涉圖樣,應(yīng)該在入射光一側(cè)觀察,故選項(xiàng)B正確,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。
3.激光具有相干性好、平行度好、亮度高等特點(diǎn),在科學(xué)技術(shù)和日常生活中應(yīng)用廣泛。下面關(guān)于激光的敘述正確的是( )
A.激光是縱波
3、B.頻率相同的激光在不同介質(zhì)中的波長相同
C.兩束頻率不同的激光能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象
D.利用激光平行度好的特點(diǎn)可以測量月球到地球的距離
解析:選D 一切光都是橫波,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;根據(jù)v=λf,光在不同介質(zhì)中的傳播速度不同,頻率相同,波長不同,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;發(fā)生干涉現(xiàn)象的兩束光頻率必須相同,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D項(xiàng)正確。
4.登山運(yùn)動(dòng)員在登雪山時(shí)要注意防止紫外線的過度照射,尤其是眼睛更不能長時(shí)間被紫外線照射,否則將會(huì)嚴(yán)重地?fù)p傷視力。有人想利用薄膜干涉的原理設(shè)計(jì)一種能大大減小紫外線對眼睛的傷害的眼鏡。他選用的薄膜材料的折射率為n=1.5,所要消除的紫外線的頻率f=8.1×1014 Hz,那么他設(shè)計(jì)的
4、這種“增反膜”的厚度至少是( )
A.9.25×10-8 m B.1.85×10-7 m
C.1.24×10-7 m D.6.18×10-8 m
解析:選C 由n=得v== m/s=2×108 m/s。根據(jù)波速公式v=λf,得λ== m=2.47×10-7 m。要實(shí)現(xiàn)“增反”的效果,薄膜的厚度至少為半個(gè)波長,那樣在薄膜的表面兩列反射光相互加強(qiáng),從而使入射到眼睛的紫外線減弱,減輕紫外線對眼睛的傷害,故C選項(xiàng)正確。
5.某物理興趣小組用實(shí)驗(yàn)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(gè)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
5、和b射向光屏P,如圖所示。他們根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象提出了以下四個(gè)猜想,你認(rèn)為正確的是( )
A.單色光a的波長小于單色光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(shí)間大于單色光b通過玻璃磚所需的時(shí)間
D.當(dāng)光束SA繞圓心O逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)過程中,在光屏P上最早消失的是a光
解析:選B 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=可知A項(xiàng)錯(cuò)誤;由v=可知B項(xiàng)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(xiàng)錯(cuò)誤;由sin C=可知D項(xiàng)錯(cuò)誤。
6.泉城廣場燈光音樂噴泉的水池中,有處于同一深度的若干彩燈,
6、晚上在彩燈上方附近觀察不同顏色彩燈的深度會(huì)有所不同,假設(shè)所有彩燈均視為點(diǎn)光源,現(xiàn)就紅光燈和綠光燈比較,下列說法正確的是( )
A.紅光燈看起來較淺,因?yàn)榧t光折射率較大
B.綠光燈看起來較淺,因?yàn)榫G光折射率較小
C.綠光燈看起來較深,因?yàn)榫G光折射率較大
D.紅光燈看起來較深,因?yàn)榧t光折射率較小
解析:選D 紅綠兩種色光中,折射率n紅
7、往下看到的干涉條紋如圖乙所示。干涉條紋有如下特點(diǎn):(1)任意一條明條紋或暗條紋所在位置下面的薄膜厚度相等;(2)任意相鄰明條紋或暗條紋所對應(yīng)的薄膜厚度差恒定?,F(xiàn)若在圖中裝置中抽去一張紙片,則當(dāng)光垂直入射到新的劈形空氣薄膜后,從上往下觀察到的干涉條紋( )
A.變疏 B.變密
C.不變 D.消失
解析:選A 干涉條紋是由空氣薄膜的上下兩個(gè)表面反射的光線疊加而成的,當(dāng)抽去一張紙片后,劈形空氣薄膜傾角減小,相鄰明條紋(或暗條紋)變疏。
8.如圖所示,從點(diǎn)光源S發(fā)出的一束細(xì)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
8、正確的是( )
A.在三棱鏡中a側(cè)光的傳播速率大于b側(cè)光的傳播速率
B.b側(cè)光更容易產(chǎn)生衍射現(xiàn)象
C.若改變白光的入射角,在屏上最先消失的是b側(cè)光
D.通過同一雙縫干涉裝置產(chǎn)生的干涉條紋的間距Δxa>Δxb
解析:選B 根據(jù)色散形成的光譜,可知fa>fb,λa<λb,所以b更容易產(chǎn)生衍射,故B正確;na>nb,根據(jù)n=,所以va
9、1.0×10-11 s,波長為694.3 nm,發(fā)射功率為1.0×1010 W,求:
(1)每列光脈沖的長度是多少?
(2)用這種紅寶石激光器照射皮膚上的色斑,每平方厘米色斑吸收能量達(dá)到60 J以后,色斑便逐漸消失,一塊色斑的面積為50 mm2,則它要吸收多少個(gè)(列)紅寶石激光脈沖才能逐漸消失?
解析:(1)光脈沖持續(xù)時(shí)間即為發(fā)射一個(gè)光脈沖所需的時(shí)間,所以一個(gè)光脈沖長度Δl=c·Δt=3×108×1.0×10-11 m=3.0×10-3 m。
(2)面積為1 cm2色斑吸收的能量E=60 J,色斑便逐漸消失。而1個(gè)光脈沖的能量為ΔE=P·Δt=1.0×1010×1.0×10-11 J=0.1 J
消除50 mm2的色斑需要光脈沖數(shù)為
n===300(個(gè))。
答案:(1)3.0×10-3 m (2)300個(gè)
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