2020年高中物理第十三章光第7节、第8节光的颜色色散激光课后课时作业（含解析）新人教版.docx

第7节、第8节 光的颜色色散激光A组：合格性水平训练1(光的颜色、折射时的色散) 如图所示，一束由红、绿、紫三种单色光组成的复色光，通过横截面为梯形的玻璃砖后，在光屏上形成彩色光带。下列关于彩色光带排列顺序的说法中正确的是()A从上到下依次为紫、绿、红B从上到下依次为红、绿、紫C从上到下依次为绿、红、紫D从上到下依次为绿、紫、红答案A解析棱镜对不同色光的折射率不同，对红光的折射率小，其偏折角度小，折射在光带的下部。对紫光的折射率大，偏折角度大，出射后在光带的上部。故正确答案为A。2(光的颜色、折射时的色散) 雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹。设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是()A紫光、黄光、蓝光和红光B紫光、蓝光、黄光和红光C红光、蓝光、黄光和紫光D红光、黄光、蓝光和紫光答案B解析由供选答案知四种光线红、黄、蓝、紫的频率为红黄蓝紫，故其折射率n红n黄n蓝n紫，因折射率大，光在折射时，偏折程度大，故太阳光经水滴折射后，在水中传播，从上到下依次为红、黄、蓝、紫，再由光的反射定律，结合光路图可知其反射后从上到下顺序颠倒，因此出射光依次为紫光、蓝光、黄光和红光，B正确，A、C、D错误。3(薄膜干涉时的色散) 如图所示，一束白光从左侧射入肥皂液膜，下列中：人从右侧向左看，可看到白色条纹；人从左侧向右看，可看到彩色条纹；彩色条纹水平排列；彩色条纹竖直排列。正确的是()A B C D答案C解析彩色条纹是前后两表面的反射光相互叠加的结果，每一条纹呈水平分布。故正确答案为C。4(激光)(多选)下列说法正确的是()A激光可用于测距B激光能量十分集中，只可用于加工金属材料C外科研制的“激光刀”可以有效地减少细菌的感染D激光可用于全息照相，有独特的特点答案ACD解析激光平行度好，即使在传播了很远的距离之后，它仍保持一定的强度，此特点可用于激光测距，A正确；激光的亮度高，能量十分集中，可用于金属加工、激光医疗、激光美容、激光武器等，B错误；激光具有很高的相干性，可用于全息照相，由于它记录了光的相位信息，所以看起来跟真的一样，立体感较强，D正确；由于激光亮度高，能量大，在切割皮肤等的同时，也能杀灭细菌，C正确。5(薄膜干涉时的色散)(多选)凸透镜的弯曲表面是个球面，球面的半径叫做这个曲面的曲率半径。把一个凸透镜的弯曲表面压在另一个玻璃平面上，让单色光从上方射入(如图甲所示)，这时可以看到亮暗相间的同心圆(如图乙所示)。这个现象是牛顿首先发现的，这些同心圆叫做牛顿环，为了使同一级圆环的半径变大(例如从中心数起的第二道圆环)，则应()A将凸透镜的曲率半径变大B将凸透镜的曲率半径变小C改用波长更短的单色光照射D改用波长更长的单色光照射答案AD解析当光程差为波长的整数倍时是亮条纹，光程差为半波长奇数倍时是暗条纹。换一个表面曲率半径更大的凸透镜，出现亮条纹的这一厚度向远离圆心方向偏移，可知圆环半径增大，A正确，B错误；改用波长更长的单色光照射，出现同一级亮纹的光程差变大，到圆心距离增大，半径变大，所以C错误，D正确。6(光的颜色、折射时的色散、全反射) (多选)如图所示，某玻璃棱镜的顶角为，恰为黄光的临界角，当白光通过棱镜发生色散，在光屏A上形成彩色光带后，把白光的入射角i逐渐减小到零的过程中，在光屏上会观察到()A最后在B屏上右边是黄光B最后在B屏上左边是紫光C最后在B屏上右边是紫光D最后在B屏上左边是黄光答案AB解析玻璃对紫光的折射率最大，紫光的偏折角最大，而紫光的临界角最小，所以首先在EG面上发生全反射后，再从GF面上折射到光屏B上。当i0时，白光射到EG面上的入射角为，此时黄光恰好发生全反射，而频率高于黄光的绿、蓝、紫光均发生全反射到FG面上，它们的入射角相同，折射角最大的是紫光，所以B屏的左边是紫光，由以上分析可知A、B正确。7(综合)一种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，若这种激光器光脉冲的持续时间为1.01011 s，波长为694.3 nm，发射功率为1.01010 W。(1)每列光脉冲的长度是多少？(2)用红宝石激光照射皮肤色斑，每1 cm2吸收能量达到60 J以后，色斑便逐渐消失，一颗色斑的面积为50 mm2，则它需要吸收多少个红宝石激光脉冲才能逐渐消失？答案(1)3.0103 m(2)300个解析(1)光脉冲持续时间为发射一个光脉冲所需的时间一个光脉冲长度lct3.01081.01011 m3.0103 m。(2)一个光脉冲所携带的能量EPt1.010101.01011 J0.1 J清除面积为50 mm2的色斑需要光脉冲数为n个300个。B组：等级性水平训练8(光的色散)(多选)表面附着油膜的透明玻璃片，当有阳光照射时，可在表面和玻璃片的边缘分别看到彩色图样，则()A两者都是色散现象B两者都是干涉现象C前者是干涉现象D后者是折射现象E前者不是色散现象，后者是色散现象答案ACD解析阳光照射到油膜上，油膜前后表面的反射光干涉形成彩色图样，是干涉现象。阳光照在边缘棱角处，由于折射产生彩色图样，是折射现象，两者都属于色散现象，故A、C、D正确。9(激光的特点及应用)(多选)以下说法中正确的是()A激光是一种人工产生的相干光，具有高度的相干性B由于激光的方向性好，所以激光不能产生衍射现象C光纤通信是激光和光导纤维相结合的产物D普通照相技术所记录的只是光波的强弱信息，而全息照相技术还可以记录光波的相位信息答案ACD解析激光是一种人工产生的相干光，具有高度的相干性，故A正确；激光相干性好，可以发生干涉、衍射现象，故B错误；光纤通信是激光和光导纤维相结合的产物，故C正确；普通照相技术所记录的只是光波的强弱信息，而全息照相技术还可以记录光波的相位信息，故D正确。10(薄膜干涉的应用)(多选)如图所示是用干涉法来检查某块厚玻璃板上表面是否平整的装置，所用红色光是用普通光源加红色滤色光片产生的，从上往下观察到的干涉条纹如下右图所示，则下列判断正确的是()A若观察到的条纹如图甲所示，则说明厚玻璃板上表面是平整的B若观察到的条纹如图乙所示，则厚玻璃板上表面有下凹的位置C若观察到的条纹如图乙所示，则厚玻璃板上表面有上凸的位置D若是用黄色滤色光片产生的黄色光做该实验，则干涉条纹变密答案ABD解析薄膜干涉形成的条纹是膜的上下表面的发射光干涉产生的，若观察到的条纹如图甲所示，则说明厚玻璃板上表面是平整的，故A正确；薄膜干涉是等厚干涉，即明条纹处空气膜的厚度相同。从弯曲的条纹可知，检查平面左边处的空气膜厚度与后面的空气膜厚度相同，知该处凹陷，故B正确，C错误。若是用黄色滤色光片产生的黄色光做该实验，则波长变短，则干涉条纹变密，故D正确。11(薄膜干涉的应用)为了减少玻璃表面光的反射损失，在玻璃表面上涂一层折射率为的增透膜，设入射光波长700 nm，为了使这种波长的反射光能最大限度地被减弱，所涂薄膜的最小厚度是_ nm。答案140解析题中求的是所涂薄膜的最小厚度，它应为光在薄膜中波长的。由cf，v0f得光在其中波长0，所以最小厚度d0 nm140 nm。12(综合)波长为0.65 m的红光，从空气射入水中，水对空气的折射率为1.33。求该光在水中的波长，并判断在水中该光的颜色。答案0.49 m红光解析单色光从一种介质进入另一种介质时，波长变化了，波速也相应变化了，但它的频率不变，所以在水中该光仍是红光。根据n水中的波长0.49 m。13. (综合)如图所示，横截面是直角三角形ABC的三棱镜对红光的折射率为n1，对紫光的折射率为n2，一束很细的白光由棱镜的一个侧面AB垂直射入，从另一个侧面AC折射出来。已知棱镜顶角A30，AC边平行于光屏MN，且与光屏的距离为L。(1)画出白光通过棱镜折射的光路图；(出射光线画两条边缘光线，并指明其颜色)(2)求在光屏MN上得到的可见光光谱的宽度d。答案(1)图见解