《(山東省專用)2018-2019學年高中物理 第十三章 光 課時跟蹤檢測(五)光的顏色、色散 激光(含解析)新人教版選修3-4》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《(山東省專用)2018-2019學年高中物理 第十三章 光 課時跟蹤檢測(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)》請在裝配圖網上搜索。
1、課時跟蹤檢測(五)光的顏色 色散 激光
1.[多選]下列與光的干涉有關的事實是( )
A.用光導纖維傳播信號
B.用透明的標準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.水面上的油膜呈現彩色
解析:選BD 光導纖維是利用光的全反射原理與光的干涉無關,故選項A錯誤;白光通過三棱鏡出現彩色光帶是色散現象,故C錯;用透明的標準樣板和單色光檢查平面的平整度、水面上的油膜呈現彩色是光在前后兩個表面反射的光干涉形成的,故選項B、D正確。
2. 用如圖所示的實驗裝置觀察光的薄膜干涉現象。左側點燃酒精燈(在燈芯上灑些鹽),右側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,人應位于金屬絲圈的左側
C.若要觀察到干涉圖樣,人應位于金屬絲圈的右側
D.由于重力作用,使肥皂液薄膜上薄下厚,相當于三棱鏡,所以這一現象實際上是光的色散
解析:選B 根據透鏡或平面鏡成像原理,火焰的像都在薄膜右側,不在薄膜上,故選項A錯誤;肥皂膜的彩色條紋是前后兩表面反射的光束干涉的結果,故選項D錯誤;觀測到干涉圖樣,應該在入射光一側觀察,故選項B正確,選項C錯誤。
3.激光具有相干性好、平行度好、亮度高等特點,在科學技術和日常生活中應用廣泛。下面關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中的波長相同
C.兩束頻率不同的激光能產生干涉現象
D.利用激光平行度好的特點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A錯誤;根據v=λf,光在不同介質中的傳播速度不同,頻率相同,波長不同,故選項B錯誤;發(fā)生干涉現象的兩束光頻率必須相同,故選項C錯誤;D項正確。
4.登山運動員在登雪山時要注意防止紫外線的過度照射,尤其是眼睛更不能長時間被紫外線照射,否則將會嚴重地損傷視力。有人想利用薄膜干涉的原理設計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,那么他設計的
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。根據波速公式v=λf,得λ== m=2.47×10-7 m。要實現“增反”的效果,薄膜的厚度至少為半個波長,那樣在薄膜的表面兩列反射光相互加強,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選項正確。
5.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,在其左方豎直放置一個很大的光屏P,讓一復色光束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。他們根據實驗現象提出了以下四個猜想,你認為正確的是( )
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間大于單色光b通過玻璃磚所需的時間
D.當光束SA繞圓心O逆時針轉動過程中,在光屏P上最早消失的是a光
解析:選B 根據光的折射定律可知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項錯誤;由v=可知B項正確;由于復色光在玻璃磚中傳播距離相同,根據t=可知C項錯誤;由sin C=可知D項錯誤。
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有所不同,假設所有彩燈均視為點光源,現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,因為紅光折射率較大
B.綠光燈看起來較淺,因為綠光折射率較小
C.綠光燈看起來較深,因為綠光折射率較大
D.紅光燈看起來較深,因為紅光折射率較小
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:(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的薄膜厚度差恒定。現若在圖中裝置中抽去一張紙片,則當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表面反射的光線疊加而成的,當抽去一張紙片后,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,從點光源S發(fā)出的一束細白光以一定的角度入射到三棱鏡的表面,經過三棱鏡的折射后發(fā)生色散現象,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側光的傳播速率大于b側光的傳播速率
B.b側光更容易產生衍射現象
C.若改變白光的入射角,在屏上最先消失的是b側光
D.通過同一雙縫干涉裝置產生的干涉條紋的間距Δxa>Δxb
解析:選B 根據色散形成的光譜,可知fa>fb,λa<λb,所以b更容易產生衍射,故B正確;na>nb,根據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(列)紅寶石激光脈沖才能逐漸消失?
解析:(1)光脈沖持續(xù)時間即為發(fā)射一個光脈沖所需的時間,所以一個光脈沖長度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為
n===300(個)。
答案:(1)3.0×10-3 m (2)300個
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