人教版选修34 激光 第1课时 作业1.docx

激光 同步测试一、单选题（共10题；共20分）1.关于薄膜干涉，下列说法中正确的是() a.只有厚度均匀的薄膜，才会发生干涉现象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2.关于激光，下列说法不正确的是（ ） a.激光在自然界中普遍存在b.激光是相干光c.激光的平行度好d.激光的亮度高3.激光可以用来进行精确的测距，激光测距雷达就是一种可以用来测距的装置，它是利用了激光的什么特点（ ） a.激光具有高度的相干性b.激光的平行度非常好c.激光的亮度高d.激光的单色性好4.下列关于日常生活中和光现象有关的描述正确的有（ ） a.水里潜水员看到岸边的物体比实际位置要低b.只有厚度均匀的肥皂薄膜才能发生干涉现象c.利用激光亮度高的特点，在医学中不可用作“光刀”d.拍摄水中的游鱼时，在镜头前装一个偏振片可以减弱水面反射光进入镜头5.一张光盘可记录几亿个字节，其信息量相当于数千本十多万字的书，其中一个重要原因就是光盘上记录信息的轨道可以做得很密，1mm的宽度至少可以容纳650条轨道这是应用了激光的哪个特性？（ ） a.相干性好b.平行度好c.亮度高d.频率高6.市场上有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品时能使被照物品产生的热效应大大降低 ，从而广泛地应用于博物馆、商店等处。这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀了一层薄膜(氟化镁)。这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线，以表示此红外线的波长，则所镀薄膜的厚度最小应为() a. b.c.d.7.让激光照到vcd机、cd机或计算机的光盘上，就可以读出盘上记录的信息，经过处理后还原成声音和图象，这是利用光的（ ） a.平行度好，可以会聚到很小的一点上b.相干性好，可以很容易形成干涉图样c.亮度高，可以在很短时间内集中很大的能量d.波长短，很容易发生明显的衍射现象8.可以利用激光来切割各种物质，这是应用了激光的（ ） a.平行性好的特性b.相干性好的特性c.亮度高的特征d.单色性好的特性9.关于激光的应用，以下说法正确的是（ ） a.光纤通信是应用激光平行度非常好的特点对信号来进行调制，使其在光导纤维中进行传递信息b.计算机内的“磁头”读出光盘上记录的信息是应用了激光是高亮度光的特点来进行的c.医学上用激光作“光刀”来切除肿瘤是应用了激光亮度高的特点d.“激光测距雷达”利用激光测量很远距离的目标是应用了激光亮度高的特点10.如图所示，一个小的光源s发出白光，经三棱镜分光。若人沿着折射光线的反方向观察，通过棱镜可以看到()a.白光点b.光点上 部红色，下部紫色c.光点上部紫色，下部红色d.看不到光源的像二、填空题（共4题；共8分）11.激光具有的最主要特点是：（1）_；（2）_；（3）_应用：（1）_；（2）_ 12.计算机光驱主要部分是激光头，它可以发射脉冲激光信号，激光扫描光盘信息时，激光头利用光敏电阻自动计数器将反射回来的脉冲信号传输给信号处理系统，再通过计算机显示出相应信息，光敏电阻自动计数器的示意图如图所示，其中r1为光敏电阻，r2为定值电阻，无激光照射时，信号处理系统获得的电压为u0，有激光照射时，信号处理系统获得的电压为u，此光电计数器的基本工作原理_。13.普通光和激光的特点_. 14.如图所示，激光液面控制仪的原理是：固定一束激光ao以入射角i照射液面，反射光ob射到水平光屏上，屏上用光电管将光讯号变成电讯号，电讯号输入控制系统用以控制液面高度如果发现光点在屏上向右移动了s的距离射到b点，由此可知液面降低了_三、解答题（共1题；共5分）15.纳米技术是跨世纪的新技术，将激光束一宽度集中到纳米范围内，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，把诸如癌症、遗传疾病等根除在这些技术中，利用激光有那个特点？ 四、综合题（共1题；共10分）16.利用聚光到纳米级的激光束进行治疗，90%的因糖尿病引起视网膜病变的患者都可以避免失明的严重后果，一台功率为10w的激光器，能发出波长=500nm的激光，用它“点焊“视网膜，每次”点焊”需要2103j的能量，则 （1）每次“点焊”视网膜的时间是多少s？ （2）在这段时间内发出的激光光子的数量是多少个（普朗克恒量h=6.631034js ， 结果保留一位有效数字） 答案解析部分一、单选题1.【答案】d 【解析】【解答】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，就会出现明条纹，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，整个薄膜前方都是亮的，否则整个薄膜的前方都是暗的如果是复色光照射，某些颜色的光因干涉而减弱，另一些颜色的光会因干涉而加强，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。 【分析】根据干涉条件：频率相同的两个光源；当光屏上距两缝的路程差等于半个波长的奇数倍处出现暗条纹，偶数倍出出现亮条纹，从而即可求解。2.【答案】a 【解析】【解答】解：激光是人造光，自然界没有，激光具有三大特点，平行度好、亮度高、是相干光；故a错误，bcd均正确 本题选错误的，故选：a【分析】激光是20世纪以来，继原子能、计算机、半导体之后，人类的又一重大发明，被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”3.【答案】b 【解析】【解答】解：激光测距是利用激光测量很远距离的目标是因为激光平行度好，方向性好的特点故b正确，acd错误 故选：b【分析】激光具有普通光所不具有的特点，可概括为三好（单色性好、相干性好、方向性好）一高（亮度高）；然后结合激光的应用分析即可4.【答案】d 【解析】【解答】岸边的物体反射的光斜射到水面上，会发生折射现象，当光进入水中后靠近法线，射入潜水员眼睛，而潜水员由于错觉，认为光始终沿直线传播，逆着光的方向看上去而形成的虚像，所以比实际位置高，所以潜水员在水中看见岸边的物体，实际是变高了的物体虚像故a错误；b、薄膜干涉与薄膜的厚度无关，厚度不均匀的肥皂薄膜也能发生干涉现象故b错误；c、利用激光亮度高的特点，在医学中可用作“光刀”故c不正确；d、从水面反射的光是偏振光，拍摄水中的游鱼时，在镜头前装一个偏振片可以减弱水面反射光进入镜头故d正确故选：d【分析】光发生折射现象是有条件的，只有光从一种介质斜射入另一种介质时，才能发生折射；光的折射光路是可逆的，一条光线从一种介质斜射入另一种介质时，发生折射后，逆着折射光线方向射入一条光线，会逆着原来入射光线反向射出5.【答案】b 【解析】【解答】解：由于激光的平行度好，故用在计算机内的“激光头”读出光盘上记录的信息；故b正确，acd错误； 故选：b【分析】激光具有平行度好，亮度高等特点；故可用来进行光纤通信及雷达测距等；光纤通信是利用激光从光纤的一端射入，在内壁上多次反射后在另一端放射出来，然后在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息6.【答案】b 【解析】【解答】为消除反射的热效应显著的红外线，则要求红外线在薄膜的前后表面反射后叠加减弱，即路程差为半波长的奇数倍，故薄膜的最小厚度为红外线在该薄膜中波长的 。【分析】解答本题时应明确通过改变薄膜的厚度可以达到增强反射光或削弱反射光的目的。7.【答案】a 【解析】【解答】解：a、由于激光的平行度好，故用在计算机内的“激光头”读出光盘上记录的信息；故a正确； b、激光的相干性好，可以很容易形成干涉图样；但与处理数据无关；故b错误； c、激光具有亮度高的特点，可以在很短时间内集中很大的能量故可用来切除肿瘤；但与本题无关； 故c错误；确；d、激光波长短，不容易发生明显的衍射现象；故d错误；故选：a【分析】激光具有平行度好，亮度高等特点；故可用来进行光纤通信及雷达测距等；光纤通信是利用激光从光纤的一端射入，在内壁上多次反射后在另一端放射出来，然后在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息8.【答案】c 【解析】【解答】解：激光具有方向性好，能量高的特点，利用激光来切割各种物质，这是应用了激光的亮度高、能量高的特征所以选项c正确 故选：c【分析】激光具有普通光所不具有的特点，可概括为三好（单色性好、相干性好、方向性好）一高（亮度高）由此结合题目的要求分析即可9.【答案】a 【解析】【解答】a、光纤通信是应用激光平行度非常好的特点对信号来进行调制，使其在光导纤维中进行传递信息，故a正确b、由于激光是相干光，所以它能像无线电波那样被调制、用来传递信，故b不正确c、医学上用激光作“光刀”来切除肿瘤是应用了激光方向性好，光源的能量就集中在很小一点上，可以在空间某个小区域内产生极高的温度，故c错误d、“激光测距雷达”利用激光测量很远距离的目标是因为激光平行度好，方向性好故d错误故选：a【分析】激光具有普通光所不具有的特点，可概括为三好（单色性好、相干性好、方向性好）一高（亮度高）10.【答案】c 【解析】【解答】由于各种单色光中，紫光的折射率最大，偏折角也最大，成的像最高，红光的折射率最小，偏折角也最小，成的像最低，故c正确。【分析】光源发出的光经过两次折射而棱镜底面偏折，红光的折射率最小，紫光的折射率最大，由此分析。二、填空题11.【答案】相干性好；平行度好；亮度高；测量月球到地球的距离；光纤通信 【解析】【解答】激光相干性好，平行度好、亮度高等特点，利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离；光纤通信故答案为：相干性好，平行度好、亮度高；测量月球到地球的距离，光纤通信【分析】激光相干性好，平行度好、亮度高等特点，激光在生产与生活中有很多应用；掌握基础知识是正确解题的关键12.【答案】当有光照r1时，uu0每当uu0时就计数一次 【解析】【解答】光敏电阻特征是有光照时其阻值减小，无光照时阻值会恢复由电路图可知，光敏电阻与定值电阻串联，当光敏电阻阻值减小时，定值电阻两端电压升高，即信号处理系统获得的电压变大，当有光照r1时信号处理系统获得的电压变大，当信号处理系统获得的电压比无光照时信号处理系统获得的电压u0高时，则说明有光照一次【分析】由光敏电阻特征：有光照时其阻值会变化这样会导致信号处理系统获得的电压发生变化，从而通过电压值的变化得知，是否有光照及光照次数扰；海市蜃楼与全的反射有关13.【答案】前者是非相干光，后者是相干光 【解析】【解答】普通光源发出的光的振动方向不平行，相位差也不恒定，故不是相干光；激光是相干光；【分析】激光具有普通光所不具有的特点，可概括为三好（单色性好、相干性好、方向性好）一高（亮度高）扰；海市蜃楼与全的反射有关14.【答案】【解析】【解答】如图所示，入射光方向不变，则i不变，而 平行于ob 设液面降了h ， 据几何关系可得： 。【分析】作出几何光路图，由光的反射规律和激光的特性可求出结果，从而理解激光液面控制仪的原理。三、解答题15.【答案】解答：激光束的发散角很小，几乎是一平行的光线，激光照射到月球上形成的光斑直径仅有1公里左右而普通光源发出的光射向四面八方，为了将普通光沿某个方向集中起来常使用聚光装置，但即便是最好的探照灯，如将其光投射到月球上，光斑直径将扩大到1000公里以上激光束的方向性好这一特性在医学上的应用主要是激光能量能在空间高度集中，从而可将激光束制成激光手术刀另外，由几何光学可知，平行性越好的光束经聚焦得到的焦斑尺寸越小，再加之激光单色性好，经聚焦后无色散像差，使光斑尺寸进一步缩小，可达微米级以下，甚至可用作切割细胞或分子的精细的“手术刀” 【解析】【分析】激光的发射原理及产生过程的特殊性决定了激光具有普通光所不具有的特点：即三好（单色性好、相干性好、方向性好）一高（亮度高）激光束的发散角很小，几乎是一平行的光线，激光照射到月球上形成的光斑直径仅有1公里左右而普通光源发出的光射向四面八方，为了将普通光沿某个方向集中起来常使用聚光装置，但即便是最好的探照灯，如将其光投射到月球上，光斑直径将扩大到1000公里以上激光束的方向性好这一特性在医学上的应用主要是激光能量能在空间高度集中，从而可将激光束制成激光手术刀另外，由几何光学可知，平行性越好的光束经聚焦得到的焦斑尺寸越小，再加之激光单色性好，经聚焦后无色散像差，使光斑尺寸进一步缩小，可达微米级以下，甚至可用作切割细胞或分子的