高中物理 第十三章 光 第7节 光的颜色 色散 第8节 激光课时作业 新人教版选修34.doc

第十三章第7节 光的颜色 色散 第8节 激光 基础夯实 一、选择题(14题为单选题，5、6题为多选题)1(华中师大附中2016年高二下学期期中)下列有关光现象的说法不正确的是(d)a泊松亮斑是光的衍射现象b用激光束在很硬的材料上打孔是利用了激光亮度高的特点c光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象d拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度解析：拍摄玻璃窗内的物品时，在镜头前加装偏振片是为了减弱玻璃反射光的干扰，故d错误，选项abc中所述现象正确。2下列现象中可以用薄膜干涉来解释的是(b)a雨后的彩虹b水面上的油膜在阳光照射下呈彩色c透过昆虫的翅膀看阳光呈彩色d荷叶上的水珠在阳光下晶莹透亮解析：雨后的彩虹是色散现象，故选项a错误；透过昆虫的翅膀看阳光呈彩色是衍射现象，故选项c错误；水珠在阳光下晶莹透亮是全反射的结果，故选项d错误；油膜在阳光照射下呈彩色是薄膜干涉的结果，故选项b正确。3(浙江省温州中学2017年高二下学期期中)实验表明，可见光通过三棱镜时各色光的折射率n随着波长的变化符合科西经验公式：na，其中a、b、c是正的常量。太阳光进入三棱镜后发生色散的情形如图所示。则(d)a屏上c处是紫光b屏上d处是红光c屏上b处是紫光d屏上a处是红光解析：太阳光中红光波长最长，紫光波长最短，则紫光折射率最大，红光折射率最小，所以紫光偏折程度最大，对应屏上d处，红光偏折程度最小，对应屏上a处。42015年以美国为首的多国联盟多次对伊拉克极端武装分子发动空袭，美方称利用卫星可以将地面状况看得一清二楚，而伊方称，已在各地布满了对空激光炮。试问：在战争爆发时，伊方欲用激光器击毁位于地平线上方的空间站，则应将激光器(c)a瞄高些b瞄低些c沿视线直接瞄准d若激光束是红色，而空间站是蓝色的，则应瞄高些解析：空间站反射太阳的光射向地球，通过地球大气层要发生折射，而激光器发出的光通过大气层射向空间站也要发生折射，根据光路可逆，两者的光路相同。因此，a、b两项错误，c项正确。d项中空间站是蓝色的，反射光也是蓝色的，比红色激光束的折射率大，由折射定律知应瞄低些方能射中，故d项错误。5将激光束的宽度聚焦到纳米级(109m)范围内，可修复人体已损坏的器官，可对dna分子进行超微型基因修复，把至今尚令人无奈的癌症、遗传疾病彻底根除，以上功能是利用了激光的(bd)a单色性好b平行度好c粒子性d高能量解析：激光的平行度好，故可聚焦到很小的范围；激光的亮度高、能量大，故可修复器官。6(福建师大附中2016年高二下学期期中)如图所示，水下光源s向水面a点发射一束光线，折射光线分成a、b两束，则(ab)a若保持入射点a位置不变，将入射光线顺时针旋转，则从水面上方观察，b光先消失b用同一双缝干涉实验装置做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的条纹间距ca、b两束光相比较，在真空中的传播速度a光比b光大d在水中，b光波长比a光波长大解析：由sinc，则a光的临界角较大b光的临界角较小，故若保持入射点a位置不变，将入射光线顺时针旋转，则从水面上方观察，b光的折射角先达到90，发生全反射，最先消失，故a正确；根据折射角rarb，得频率fab，条纹间距x，则a光的干涉条纹间距大于b光的间距，故b正确d错误；真空中所有光的传播速度是相同的，故c错误。二、非选择题7原子发生受激辐射时，发出的光的频率、发射方向等都跟入射光子完全一样，形成激光。激光测距仪激光雷达(发出极短时间的激光脉冲)用来测量距离可以达到很高的精度，同时它还能测定被测目标的方位、运动速度和轨道，甚至能描述目标的形状，进行识别和自动跟踪。(1)说明激光的主要特点。(2)1969年7月，美国“阿波罗”宇宙飞船在登月科考活动中，在月球上安放了一台激光反射器，这台反射器成功地解决了用激光测量月地间距离的问题。请分析这台激光反射器用什么光学仪器好。(3)在光的干涉实验中，为什么使用激光产生的干涉现象最清晰？(4)激光束可切割物质，焊接金属以及在硬质难溶物体上打孔，是利用了激光的什么性质？答案：(1)高亮度，单色性好，方向性好，相干性好，平行度好(2)全反射棱镜(3)激光单色性好，相干性好(4)激光高能量，且方向性好解析：(1)激光的主要特点是：高亮度，单色性好，方向性好，相干性好，平行度好。(2)要想利用激光测量月地间距离，需要让从地球射向月球的激光沿原路反射回来，全反射棱镜可以做到这一点。(3)激光具有单色性好，易得到稳定的相干光源。(4)激光束可切割物质，焊接金属以及在硬质难溶物体上打孔，是利用了激光高能量，且方向性好的特性。 能力提升 一、选择题(14题为单选题，5、6题为多选题)1如图所示为一显示薄膜干涉现象的实验装置，p是附有肥皂泡薄膜的铁丝圈，s是一点燃的酒精灯，往火焰上洒些盐后，在肥皂膜上观察到的干涉图象应是图中的(d)解析：铁丝圈上的肥皂泡薄膜在重力作用下上薄下厚，在同一水平线上厚度基本一致，如果某一厚度处前后表面反射的同一列光波叠加得到加强，那么这一水平线上同一厚度处光波会加强，所以干涉条纹应是基本水平的。2两个完全相同的等腰三棱镜如图所示放置，相邻两侧面相互平行，一束白光从棱镜a的左面入射，从b的右面出射，则出射光线是(d)a一束白光b白光带c散射彩色带d平行彩色带解析：各色光经两等腰棱镜折射的光路图如图所示。各色光经多次折射但由于两棱镜相邻两侧面平行，所以各色光出射光线与入射光线平行，最后出射光线是平行彩色带。3劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图(a)所示。将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜。当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如图(b)所示，干涉条纹有如下特点：(1)任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；(2)任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定。现若在图(a)装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，从上往下观察到的干涉条纹(a)a变疏b变密c不变d消失解析：干涉条纹是由空气薄膜的上下两个表面反射的光线叠加而成的，当抽去一张纸片后，劈形空气薄膜倾角减小，相邻明条纹(或暗条纹)必须变疏才能符合所在位置下面对应的薄膜厚度差跟原先一样，故a正确。4以下关于偏振片和增透膜的说法正确的是(d)a拍摄水下景物时，为减小光在水面处的反射，使景物更加清晰，可在照相机镜头前加一增透膜b为减小光在照相机镜面处的反射，使景物更加清晰，可在照相机镜头前加一偏振片c照相机的增透膜厚度通常为/2d3d立体电影充分利用了光的偏振原理解析：水面的反射光是偏振光，减弱偏振光的影响，应该加偏振片，故选项a错误；照相机镜头前应加增透膜，以减小反射光，故选项b错误；增透膜的厚度通常为绿光在增透膜这种介质中的波长的，故选项c错误；3d立体电影充分利用了光的偏振原理，故选项d正确。5一复色光中只含有a、b两种单色光，用该复色光照射一竖直理想透明薄膜(膜层厚度从零开始，上薄下厚)时，得到如图所示的干涉图样。若用此复色光通过玻璃半球射向空气，下列四个光路图中可能符合实际情况的是(ad)解析：根据薄膜干涉图象，可知ab，所以a光的折射率大，故选项a、d正确。6(河南郑州一中2016年高二下学期期中)在研究材料a的热膨胀特性时，可采用如图所示的干涉实验法，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，在它们间形成一个厚度均匀的空气膜。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；当温度升到t2时，亮度再一次回到最亮。则(ad)a出现最亮时，b下表面反射光与a上表面反射光叠加后加强b出现最亮时，b下表面反射光与a上表面反射光叠加后相抵消c温度从t1升到t2的过程中，a的高度增加d温度从t1升到t2的过程中，a的高度增加解析：出现最亮时，是b下表面反射光与a上表面反射光发生干涉，叠加后加强，故a正确，b错误。温度从t1升到t2的过程中，亮度由最亮又变到最亮，当路程差(即薄膜厚度的2倍)等于半波长的偶数倍，出现明条纹，知路程差减小，则a的高度增加，故c错误，d正确。二、非选择题7用三棱镜可使阳光折射成一条彩色光谱带，如图所示，请回答下列问题：(1)b