課時訓練17光的顏色色散激光

1、.課時訓練17光的顏色色散激光題組一光的顏色色散1.一束復色光由空氣射向一塊平行平面玻璃磚,經(jīng)折射分成兩束單色光a、b。a光的頻率小于b光的頻率。圖中哪個光路圖可能是正確的解析:由于a光的頻率小于b光的頻率,a光在玻璃中的折射率小于b光在玻璃中的折射率,由兩種單色光進入玻璃后偏折程度不同,可斷定B正確。答案:B2.實驗說明,可見光通過三棱鏡時各色光的折射率n隨波長的變化符合科西經(jīng)歷公式:n=A+B2+C4,其中A、B、C是正的常量。太陽光進入三棱鏡后發(fā)生色散的情形如下圖。那么A.屏上c處是紫光B.屏上d處是紅光C.屏上b處是紫光D.屏上a處是紅光解析:根據(jù)n=A+B2+C4知波長越長折射率越小

2、,光線偏折越小。從題圖可知,d光偏折最厲害,折射率最大,應(yīng)是紫光;a光偏折最輕,折射率最小,應(yīng)是紅光。選項D正確。答案:D3.多項選擇一束復色光由空氣射向玻璃,發(fā)生折射而分為a、b兩束單色光,其傳播方向如下圖。設(shè)玻璃對a、b的折射率分別為na和nb,a、b在玻璃中的傳播速度分別為va和vb,那么A.na>nbB.na<nbC.va>vbD.va<vb解析:由題圖可知,光的入射角相等,而折射角ra<rb,由n=sinisinr可知,na>nb,A對,B錯。又n=cv,所以va<vb,C錯,D對。答案:AD題組二薄膜干預(yù)4.涂有增透膜的照相機鏡頭看上去呈現(xiàn)

3、淡紫色,說明A.增透膜明顯地增強了紅光的透射現(xiàn)象B.增透膜明顯地增強了紫光的透射現(xiàn)象C.增透膜明顯地增強了綠光的透射現(xiàn)象D.增透膜明顯地增強了綠光的反射損失解析:人眼對綠光最敏感,所以照相機鏡頭的增透膜采用了加強綠光透射使之干預(yù)加強的做法,而與綠光頻率偏向最大的紅光和紫光透射效果最差,反射光較強,反射損失最大,所以看上去呈現(xiàn)紅光和紫光的混合色,即呈現(xiàn)淡紫色。故C選項正確。答案:C5.多項選擇如下圖,一束白光從左側(cè)射入肥皂液薄膜,以下說法正確的選項是A.人從右側(cè)向左看,可以看到彩色條紋B.人從左側(cè)向右看,可以看到彩色條紋C.彩色條紋是程度的D.彩色條紋是豎直的解析:一束白光射到薄膜上,經(jīng)前后兩個

4、界面反射回來的光相遇,產(chǎn)生干預(yù)現(xiàn)象,我們由左側(cè)向右看可看到彩色條紋。又由于薄膜同一程度線上的厚度一樣,所以彩色條紋是程度的。故正確答案為B、C。答案:BC題組三激光6.多項選擇對激光的認識,以下說法正確的選項是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)深化到我們生活的各個方面解析:普通光源發(fā)出的光是自然光,自然光不能發(fā)生干預(yù),是非相干光,激光是人工產(chǎn)生的光,具有很好的相干性,激光已得到廣泛的應(yīng)用。故正確選項為C、D。答案:CD7.一臺激光器,它的功率為P,假如它發(fā)出的單色光在空氣中波長為,那么這束單色光的頻率是,它在t時間內(nèi)輻射的能量

5、為。假如這束單色光在某介質(zhì)中傳播速度為v,那么這束單色光從該介質(zhì)射向真空發(fā)生全反射的臨界角為。 解析:根據(jù)c=f可得這束單色光的頻率f=c;激光器在時間t內(nèi)所做的功W=Pt轉(zhuǎn)化為光能;這束光對該介質(zhì)的折射率n=cv,設(shè)它從該介質(zhì)射向真空發(fā)生全反射的臨界角為C,那么sin C=1n=vc,所以C=arcsin vc。答案:cPtarcsin vc建議用時:30分鐘1.多項選擇關(guān)于激光,以下說法正確的選項是A.激光是用人工方法激發(fā)的一種特殊的光B.自然界中某些天然物體也可以發(fā)出激光C.激光可以像刀子一樣切除腫瘤D.由于激光的方向性好,所以激光不能發(fā)生衍射現(xiàn)象解析:激光是人工方法激發(fā)的一種

6、特殊的光,A對,B錯;激光具有亮度高、方向性好、能量強等特點,可以像刀子一樣切除腫瘤,C項正確。激光是一種波,只要是波就能發(fā)生衍射現(xiàn)象,D錯。答案:AC2.白光通過三棱鏡發(fā)生色散,這說明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的大C.在同一介質(zhì)中紅光的光速比紫光的大D.每種顏色的光通過三棱鏡都會分成幾種顏色的光解析:色散現(xiàn)象說明,棱鏡對紅光的折射率最小,由n=cv可知,紅光在棱鏡中的速度最大。故正確答案為C。答案:C3.多項選擇以下說法正確的選項是A.光纖通信利用了激光相干性好的特點B.激光武器利用了激光亮度高的特點C.激光寫、讀利用了激光亮度高的特點D.激光加工、

7、激光手術(shù)利用了激光亮度高的特點解析:利用激光的相干性進展信息的傳遞,例如利用激光相干性好進展光纖通信;利用激光的平行度好進展準確測量和數(shù)據(jù)采集;利用激光的亮度高進展光切割和焊接。答案:ABD4.紅、黃、綠三種單色光以一樣的入射角從水中射向空氣,假設(shè)黃光恰能發(fā)生全反射,那么A.綠光也一定能發(fā)生全反射B.紅光也一定能發(fā)生全反射C.紅、綠光都能發(fā)生全反射D.紅、綠光都不能發(fā)生全反射解析:這三種色光的臨界角關(guān)系是C紅>C黃>C綠。答案:A5.登山運發(fā)動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,否那么將會嚴重損傷視力。有人想利用薄膜干預(yù)的原理設(shè)計一種能大大減小

8、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為f=8.1×1014Hz,那么他設(shè)計的這種膜的厚度至少是A.9.25×10-8 mB.1.85×10-7 mC.1.23×10-7 mD.6.18×10-8 m解析:由于紫外線在膜前后外表的反射光互相加強,因此路程差為2d=mm=1,2,因此膜的厚度至少為2,其中應(yīng)為紫外線在膜中的波長。紫外線在膜中的傳播速度為v=cn,那么在膜中的波長為=vf=cnf=2.469×10-7m,因此膜的厚度至少為1.23×10-7m。應(yīng)選項C正確。答案:C

9、6.取兩塊平玻璃板,合在一起用手捏緊,會從玻璃板上看到彩色條紋,這是光的干預(yù)現(xiàn)象,有關(guān)這一現(xiàn)象的表達正確的選項是A.這是上下兩塊玻璃板的上外表反射光干預(yù)的結(jié)果B.這是兩玻璃板間的空氣薄層上下兩外表的反射光相干預(yù)的結(jié)果C.這是上面一塊玻璃板的上、下兩外表的反射光干預(yù)的結(jié)果D.這是下面一塊玻璃板的上、下兩外表的反射光干預(yù)的結(jié)果解析:形成干預(yù)條紋是有一定條件的,即兩列相干光的光程差需要連續(xù)變化,當=k,k=0,1,2,時,形成明條紋,當=2k+12,k=0,1,2,時,形成暗條紋,當入射光是白光時,就會形成彩色條紋,對平板玻璃來說,每一塊平板玻璃上下外表都是平行的,故不具備產(chǎn)生干預(yù)條紋的條件,而中間

10、的空氣膜那么可能具備這一條件,故應(yīng)選B。答案:B7.一束白光從水中射入真空的折射光線如下圖。假設(shè)保持入射點O不變而逐漸增大入射角,那么關(guān)于紅光和紫光的下述說法中錯誤的選項是A.假設(shè)紅光射到P點,那么紫光在P點上方B.假設(shè)紅光射到P點,那么紫光在P點下方C.紫光先發(fā)生全反射,而紅光后發(fā)生全反射D.當紅光和紫光都發(fā)生全反射時,它們的反射光線射到水底時是在同一點解析:由于紅光在水中折射率較小,折射時偏向角較小,所以假設(shè)紅光射到P點,偏向角較大的紫光應(yīng)射到P點下方,A錯、B對。由于紅光臨界角大于紫光臨界角,所以紫光發(fā)生全反射時,紅光還沒發(fā)生全反射,C項正確。紅光和紫光的反射光路是一樣的,D項正確。答案

11、:A8.激光散斑測速是一種嶄新的測速技術(shù),它應(yīng)用了光的干預(yù)原理。用二次曝光照相所獲得的“散斑對相當于雙縫干預(yù)實驗中的雙縫,待測物體的速度v與二次曝光時間間隔t的乘積等于雙縫間距。實驗中可測得二次曝光時間間隔t、雙縫到屏之間的間隔 l以及相鄰兩條亮條紋的間距x。假設(shè)所用激光波長為,那么該實驗確定物體運動速度的表達式為A.v=xltB.v=lxtC.v=lxtD.v=ltx解析:設(shè)雙縫的間距為d,那么由題設(shè)得d=vt。雙縫到屏之間的間隔 l以及相鄰兩條亮條紋的間距x、雙縫的間距d、光波波長滿足x=ld,由以上兩式可解得v=lxt。應(yīng)選項B正確。答案:B9.右圖為玻璃厚度檢測儀的原理簡圖,其原理是:

12、固定一束激光AO以不變的入射角i照到MN外表,折射后從PQ外表射出,折射光線最后照到光電管C上,光電管將光信息轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?根據(jù)測量光束在C上挪動的間隔 ,可以確定玻璃厚度的變化。設(shè)i=45°,玻璃對該光的折射率為2,C上的光斑向左挪動了x,那么可確定玻璃的厚度比原來變選填“厚或“薄了。 解析:光經(jīng)過平行玻璃磚傳播方向不變,只發(fā)生側(cè)移,光斑向左移,可見玻璃變厚。由sinisinr=n,得r=30°。設(shè)變厚為d。那么dtan 45°-dtan 30°=x,所以d=3+32x。答案:厚3+32x10.一種紅寶石激光器發(fā)射的激光是不連續(xù)的一道道閃光,每道閃光稱為一個光脈沖,假設(shè)這種激光器光脈沖的持續(xù)時間為1.0×10-11s,波長為694.3 nm,發(fā)射功率為1.0×1010 W。1每列光脈沖的長度是多少?2用紅寶石激光照射皮膚色斑,每1 cm2吸收能量到達60 J以后,色斑便逐漸消失,一顆色斑的面積為50 mm2,那么它需要吸收多少個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。一個光脈沖長度l=c·t=3.0&#