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1、【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】2013-2014高中物理 5.4 激光與全息照相同步訓(xùn)練 魯科版選修3-4 知識(shí)點(diǎn)　激光及應(yīng)用 1．讓激光照到VCD機(jī)、CD機(jī)或計(jì)算機(jī)的光盤上，就可以讀出盤上記錄的信息，經(jīng)過(guò)處理后還原成聲音或圖象，這是利用激光的 (　　)． 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)長(zhǎng)，很容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象 解析　處理這類問(wèn)題應(yīng)掌握好教材知識(shí)，再結(jié)合實(shí)際情況綜合分析就能找到答案． 答案　A 2．對(duì)于激光的認(rèn)識(shí)，以下說(shuō)法正確的是 (　　)． A．普通光源發(fā)出的光都是激光 B．激光是自然界

2、普遍存在的一種光 C．激光是一種人工產(chǎn)生的相干光 D．激光已深入到我們生活的各個(gè)方面 解析　激光是人工產(chǎn)生的相干光，并不能由普通光源發(fā)出，激光在我們?nèi)粘Ｉ钪杏兄匾膽?yīng)用． 答案　CD 3．激光是今后戰(zhàn)爭(zhēng)的有效武器，有關(guān)它的使用，下面說(shuō)法中正確的是 (　　)． A．在地面上用激光炮攻擊飛行的飛機(jī)時(shí)，應(yīng)瞄準(zhǔn)目標(biāo)正前方 B．海中的潛艇用激光炮攻擊空中的飛機(jī)時(shí)，應(yīng)瞄準(zhǔn)目標(biāo)的正前方 C．地面的激光炮，瞄準(zhǔn)空中的飛機(jī)就能擊中它 D．空中飛機(jī)在攻擊海中隱藏的潛艇時(shí)，激光炮應(yīng)瞄準(zhǔn)所看到的目標(biāo) 解析　由激光的特點(diǎn)可知C、D正確． 答案　CD 4．一激光器發(fā)光功率為P，發(fā)出的激光在折射

3、率為n的介質(zhì)中波長(zhǎng)為λ，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nλ B．該光在真空中的波長(zhǎng)為 C．該光的頻率為 D．該光的頻率為 解析　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)． 答案　AD 5．以下說(shuō)法正確的是 (　　)． ①光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是電磁波?、谧贤饩€是原子外層電子受激發(fā)產(chǎn)生的?、鄄此闪涟呤且环N光的衍射現(xiàn)象?、茉幼园l(fā)輻射的光是激光 A．① B．②③ C．①②③

4、④ D．①②③ 解析　光的偏振現(xiàn)象說(shuō)明光是一種橫波，原子自發(fā)輻射的光是自然光． 答案　B 6．如圖5－4－1所示，激光束從地面豎直往上射向水平放置、鏡面朝下的平面鏡M，M離地高度h，使鏡面繞通過(guò)入射點(diǎn)的水平軸轉(zhuǎn)過(guò)α角，則反射到地面上的光點(diǎn)水平移動(dòng)的距離是 圖 5-4-1 (　　)． A．htan α B．hsin α C．htan 2α D．hsin 2α 解析　根據(jù)如圖所示，由幾何關(guān)系可以有x＝htan 2α. 答案　C 7．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

5、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. 解析　真空中的光速c＝3.0×108 m/s，從發(fā)射脈沖到收到反射脈沖所用時(shí)間t＝2.56 s，月球與地球距離為l＝ct＝×3.0×108×2.56 m＝3.84×105 km. 答案　3.84×105 8．一臺(tái)激光器，它的功率為P，如果它發(fā)射出的單色光在空氣中的波長(zhǎng)為λ，則這束單色光的頻率是________，它在時(shí)間t內(nèi)輻射的光能為_(kāi)_______，如果已知這束單色光在某介質(zhì)中的傳播速度為v，那么這束單色光從該介質(zhì)射向真空發(fā)生全反射的

6、臨界角為_(kāi)_______． 解析　根據(jù)v＝λf可得這束單色光的頻率f＝；激光器在時(shí)間t內(nèi)所做的功W＝Pt轉(zhuǎn)化為光能；這束單色光對(duì)該介質(zhì)的折射率n＝，設(shè)它從該介質(zhì)射向真空發(fā)生全反射的臨界角為C，則sin C＝＝，所以C＝arcsin. 答案　　Pt　arcsin 9．一種紅寶石激光器發(fā)射的激光是不連續(xù)的一道道閃光，每道閃光稱為一個(gè)光脈沖，若這種激光器光脈沖的持續(xù)時(shí)間為1.0×10－11s，波長(zhǎng)為694.3 nm，發(fā)射功率為1.0×1010 W. (1)每列光脈沖的長(zhǎng)度是多少？ (2)用紅寶石激光照射皮膚色斑，每1 cm2吸收能量達(dá)到60 J以后，色斑便逐漸消失，一顆色斑的面積為50 mm2，則它需要吸收多少個(gè)紅寶石激光脈沖才能逐漸消失？ 解析　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． 一個(gè)光脈沖長(zhǎng)度Δl＝c·Δt＝3.0×108×1.0×10－11m＝3.0×10－3 m 一個(gè)光脈沖所攜帶的能量ΔE＝P·Δt＝1.0×1010×1.0×10－11 J＝0.1 J 清除面積為50 mm2的色斑需要光脈沖數(shù)為n＝E·S/ΔE＝60 J/cm2×50×10－2 cm2/0.1 J＝300個(gè)． 答案　(1)3.0×10－3 m　(2)300個(gè)章末整合