2016-2017学年高中物理第13章光78光的颜色色散激光学业分层测评.docx

光的颜色、色散 激光 (建议用时：45分钟)学业达标1关于薄膜干涉，下列说法中正确的是() 【导学号：23570117】A厚度均匀的薄膜，也会发生干涉现象B只有厚度不均匀的楔形薄膜，才会发生干涉现象C厚度均匀的薄膜会形成干涉条纹D观察肥皂液膜的干涉现象时，观察者应和光源在液膜的同一侧E厚度不均匀的薄膜才会形成干涉条纹【解析】当光从薄膜的一侧照射到薄膜上时，只要前后两个面反射回来的光波的路程差满足振动加强的条件，就会出现亮条纹，满足振动减弱的条件就会出现暗条纹，这种情况在薄膜厚度不均匀时才会出现；当薄膜厚度均匀时，不会出现干涉条纹，但也发生干涉现象，如果是单色光照射，若满足振动加强的条件，整个簿膜前方都是亮的，否则整个薄膜的前方都是暗的如果是复色光照射，某种颜色的光因干涉而振动加强，另一些颜色的光会因干涉而振动减弱，减弱的光透过薄膜，加强的光被反射回来，这时会看到薄膜的颜色呈某种单色光的颜色，但不形成干涉条纹【答案】ADE2.把一平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上，一端用薄片垫起，构成空气劈尖，让单色光从上方射入，如图1376所示，这时可以看到亮暗相间的条纹下面关于条纹的说法中正确的是()图1376A干涉条纹的产生是由于光在空气劈尖膜的上下两表面反射形成的两列光波叠加的结果B干涉条纹中的暗纹是由于上述两列反射光的波谷与波谷叠加的结果C将上玻璃板平行上移，条纹向着劈尖移动D观察薄膜干涉条纹时，应在入射光的另一侧E如果上边玻璃板的下表面有凸凹不平的地方，则对应的干涉条纹不再是平行直条纹【解析】根据薄膜干涉的产生原理，上述现象是由空气膜上下表面反射的两列光叠加而成的，当波峰与波峰、波谷与波谷相遇叠加时，振动加强，形成亮条纹，所以A项正确，B项错误；因相干光是反射光，故观察薄膜干涉时，应在入射光的同一侧，故D项错误；根据条纹的位置与空气膜的厚度是对应的，当上玻璃板平行上移时，同一厚度的空气膜向劈尖移动，故条纹向着劈尖移动，故C、E项正确【答案】ACE3如图1377所示，从点光源S发出的一细束白光以一定的角度入射到三棱镜的表面，经过三棱镜的折射后发生色散现象，在光屏的ab间形成一条彩色光带下面的说法中正确的是()【导学号：23570118】图1377Aa侧是红色光，b侧是紫色光B在真空中，a侧光的波长小于b侧光的波长C三棱镜对a侧光的折射率大于对b侧光的折射率D在三棱镜中，a侧光的波速大于b侧光的波速E在真空中两a、b两侧光的波速相同【解析】【答案】BCE4对于激光的认识，以下说法中正确的是()A普通光源发出的光都是激光B激光是自然界普遍存在的一种光C激光是一种人工产生的相干光D激光已经深入到我们生活的各个方面E激光比普通光的相干性好【解析】激光是人工产生的一种相干光，与普通光源发出的光不同，激光与我们的生活密切相关，所以C、D、E正确【答案】CDE5白光通过三棱镜发生色散现象，下列说法正确的是()A不同颜色的光在真空中的光速不同B在同一介质中红光的折射率比紫光小C在同一介质中红光的光速比紫光大D每种颜色的光通过三棱镜都会分成几种颜色的光E只有复色光才会出现色散现象【解析】色散的原因是不同色光折射率不同由n判断光在介质中波速是：n越大，v越小；n越小，v越大【答案】BCE6汽车行驶时常会滴下一些油滴，滴下的油滴在带水路面上会形成一层薄油膜，并显现彩色，这是为什么？ 【导学号：23570119】【解析】白光射到油膜上，从膜的上、下表面反射回来，形成相干光源由于各种色光波长不同，所产生的干涉条纹的宽度不同，所以各色光在薄膜上形成干涉条纹呈现彩色【答案】见解析7激光火箭的体积小，却可以装载更大、更重的卫星或飞船激光由地面激光站或空间激光动力卫星提供，通过一套装置，像手电筒一样，让激光束射入火箭发动机的燃烧室，使推进剂受热而急剧膨胀，于是形成一股高温高压的燃气流，以极高的速度喷出，产生巨大的推力，把卫星或飞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，可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量，这样可以给火箭提供高能量【答案】平行度好和能量高的特性8.用三棱镜可使阳光折射成一条彩色光带，如图1378所示，请回答下列问题：图1378 (1)B、C、D区域分别是什么色光区？(2)将一瓶绿藻放在A处，则B、C、D哪一处变暗？(3)将一瓶绿藻放在B、C、D的哪一位置上，就会严重影响它的生长？【解析】(1)B为红光区，C为绿光区，D为蓝光区(2)由绿藻呈绿色可知其对绿光的吸收最弱，故B和D处变暗(3)由(1)可知，C为绿光区，故绿藻只能得到极少量可利用的光来进行光合作用，因而会严重影响其生长【答案】见解析能力提升9某物理兴趣小组用实验探究光的色散规律，他们将半圆形玻璃砖放在竖直面内，在其左方竖直放置一个很大的光屏P，让一复色光束SA射向玻璃砖的圆心O后，有两束单色光a和b射向光屏P，如图1379所示他们根据实验现象提出了以下猜想，你认为正确的是() 【导学号：23570120】图1379A单色光a的波长大于单色光b的波长B在玻璃中单色光a的传播速度大于单色光b的传播速度C单色光a通过玻璃砖所需的时间大于单色光b通过玻璃砖所需的时间D当光束SA绕圆心O逆时针转动过程中，在光屏P上最早消失的是a光E用a、b两单色光分别做双缝干涉实验时，a光的条纹间距比b光的大【解析】根据光的折射定律可知a光的折射率小于b光的折射率，则a光的频率小于b光的频率，由和x可知A、E项正确；由v可知B项正确；由于复色光在玻璃砖中传播距离相同，根据t可知C项错误；由sin C可知D项错误【答案】ABE10用如图13710所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象图(a)是点燃的酒精灯(在灯芯上撒些盐)，图(b)是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈将金属丝圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转，观察到的条纹现象是怎样的？图13710【解析】竖直肥皂膜是由于重力作用产生的上薄下厚的薄膜，所以金属丝圈的缓慢转动，改变不了肥皂液膜的上薄下厚的形状，由干涉原理可知，同一厚度处的干涉条纹在同一级次上，所形成的干涉条纹都是水平的，与金属丝圈在该竖直平面内的转动无关，仍然是水平的干涉条纹【答案】见解析11.在研究材料A的膨胀特性时，可采用如图13711所示的干涉实验法A的上表面是一光滑平面，在A的上方放一个透明的平行板B，B与A上表面平行，在它们之间形成一厚度均匀的空气膜现在用波长为的单色光垂直照射，同时对A缓慢加热，在B上方观察到B板的亮度发生周期性变化当温度为t1时最亮，然后亮度逐渐减弱至最暗；当温度升高到t2时，亮度再一次回到最亮问：图13711 (1)在B板上方观察到的亮暗变化是由哪两个表面的反射光叠加形成的？(2)温度由t1升高到t2时，A的高度升高多少？【解析】(1)A，B间为空气薄膜，在B板上方观察到的亮暗变化，是由B的下表面反射的光和A的上表面反射的光叠加产生的(2)当温度为t1时，设空气薄膜厚度为d1，此时最亮说明2d1k.当温度为t2时，设空气薄膜厚度为d2，此时再一次最亮说明2d2(k1)，得d1d2，故温度由t1升高到t2时，A的高度升高.【答案】见解析12一束红宝石激光器发射的激光是不连续的一道道闪光，每道闪光称为一个光脉冲，若这种激光器产生的光脉冲的持续时间为1.01011s，波长为694.3 nm，发射功率为1.01010 W求： 【导学号：23570121】(1)每列光脉冲的长度；(2)用这种激光照射皮肤色斑，每1 cm2皮肤吸收的能量达到60 J以后，色斑便逐渐消失，一个色斑的面积为50 mm2，则它需要吸收多少列