人教版选修34 光的颜色、色散 、激光 第1课时 作业.docx

第7节光的颜色色散第8节激光1双缝干涉实验中，各种颜色的光的条纹间距不一样，说明不同颜色的光，波长_；白光干涉时，条纹是彩色的，说明白光是_组成的2光照在厚度不同的薄膜上时，在薄膜的不同位置，前后两个面的反射光的_差不同，在某些位置两列波叠加后相互加强，于是出现_；在另一些位置，两列波相遇后被相互削弱，于是出现_3一束白光通过三棱镜后形成的光谱，由上到下的色光顺序为：红、橙、_、_、_、靛、紫这说明白光是由这七种色光组成的复色光；透明物质对波长不同的光的偏折程度不同，折射率n也不一样，越小，n越_；又根据n，在同一种物质中，不同波长的光波的传播速度不一样，波长越短，波速_4激光具有高度的_，激光的_非常好，_特别高利用激光的这些特点可以进行_、精确测距，用激光来_、_，医学上可以用激光做“_”，还可进行_5竖直的肥皂膜在单色光的照射下，表面会形成明暗相间的条纹，下列说法中正确的是()a干涉条纹基本上是竖直的b干涉条纹基本上是水平的c干涉条纹的产生是由于光在肥皂膜前后表面上反射的两列波叠加的结果d干涉条纹是彩色的6一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖，经折射分成两束单色光a、b.已知a光的频率小于b光的频率下图哪个光路图可能是正确的()概念规律练知识点一薄膜干涉的成因及特点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用如图1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线圈，将金属线圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转，观察到的现象是()图1a当金属线圈旋转30时，干涉条纹同方向旋转30b当金属线圈旋转45时，干涉条纹同方向旋转90c当金属线圈旋转60时，干涉条纹同方向旋转30d干涉条纹保持不变知识点二折射时的色散及各色光的特性图23如图2所示，一束白光通过玻璃棱镜发生色散现象，下列说法正确的是()a红光的偏折最大，紫光的偏折最小b红光的偏折最小，紫光的偏折最大c玻璃对红光的折射率比紫光大d玻璃中紫光的传播速度比红光大图34如图3所示，一束复色光从空气中沿半圆形玻璃砖半径方向射入，从玻璃砖射出后分成a、b两束单色光则()a玻璃砖对a光的折射率为b玻璃砖对a光的折射率为1.5cb光的频率比a光的频率大db光在玻璃中的传播速度比a在玻璃中的传播速度大知识点三激光的特点及应用5在演示双缝干涉的实验时，常用激光做光源，这主要是应用激光的()a亮度高 b平行性好c单色性好 d波动性好62003年3月1日，美军空投传单，向伊军宣传说，美国利用卫星可以将地面状况看得一清二楚而伊方称，已在首都布满了对空机关炮(华盛顿邮报3月2日报道)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()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，则应瞄高些方法技巧练薄膜干涉条纹的分析技巧图47劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图4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将图示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变疏 b变密 c不变 d消失图58如图5所示，用单色光照射透明标准板m来检查平面n的上表面的平滑情况，观察到的现象有如图所示的条纹中的p和q情况，这说明()an的上表面a处向上凸起bn的上表面b处向上凸起cn的上表面a处向下凹陷dn的上表面b处向下凹陷1一束白光通过双缝后在屏上观察到干涉条纹，除中央白色条纹外，两侧还有彩色条纹，是因为()a各色光的波长不同，因而各色光产生的干涉条纹间距不同b各色光的速度不同，造成条纹间距不同c各色光的强度不同d各色光通过双缝的距离不同图62如图6所示，是用干涉法检查某块厚玻璃板的上表面是否平整的装置，所用单色光是用普通光通过滤光片产生的，检查中所观察到的干涉条纹是由下列哪两个表面反射的光线叠加而成的()aa的上表面和b的下表面ba的上表面和b的上表面ca的下表面和b的上表面da的下表面和b的下表面3光学镜头上涂的一层薄膜叫增透膜，以下说法不正确的是()a增透膜的作用是为了减少光的反射损失，增强透射光的强度b增透膜的厚度等于入射光在真空中波长的c增透膜的厚度等于入射光在薄膜中波长的d因为增透膜的作用能使黄绿光反射时相互抵消，而红光、紫光的反射不能完全抵消，所以涂有增透膜的透镜呈淡紫色图74频率不同的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后，其光路如图7所示，下列说法正确的是()a单色光1的波长小于单色光2的波长b在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光2的传播速度c单色光1通过玻璃板所需的时间小于单色光2通过玻璃板所需的时间d单色光1从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光2从玻璃到空气的全反射临界角图85如图8所示，一束白光从顶角为的棱镜的一个侧面ab以较大的入射角1入射，经过三棱镜后，在屏p上可得到彩色光带，当入射角逐渐减小到零的过程中，若屏上的彩色光带先后全部消失，则()a红光最先消失，紫光最后消失b紫光最先消失，红光最后消失c紫光最先消失，黄光最后消失d红光最先消失，黄光最后消失6.如图9所示，在水中有一厚度不计的薄玻璃片做成的中空三棱镜，里面是空气，一束光a从棱镜的左边射入，从三棱镜的右边射出时发生色散，射出的可见光分布在a点和b点之间，则()图9a从a点射出的是红光，从b点射出的是紫光b从a点射出的是紫光，从b点射出的是红光c从a点和b点射出的都是紫光，从ab中点射出的是红光d从a点和b点射出的都是红光，从ab中点射出的是紫光7发出白光的细线光源ab，长度为l0，竖直放置，上端a恰好在水面以下，如图10所示现考虑线光源ab发出的靠近水面法线(图中的虚线)的细光束经水面折射后所成的像，由于水对光有色散作用，若以l1表示红光成的像的长度，l2表示蓝光成的像的长度，则()图10al1l0l2 bl1l2l0cl2l1l0 dl2l1l08如图11所示，图11两束平行的红光和紫光，相距为d，斜射到玻璃砖的上表面上(玻璃砖足够长)，当它们从玻璃砖的下表面射出时()a两条出射光线仍平行，但距离大于db两条出射光线仍平行，但距离小于dc两条出射光线仍平行，距离仍为dd两条出射光线将不再平行9将激光束的宽度集中到纳米范围内，可修复人体已损坏的器官，对dna分子进行超微型基因修复，把诸如癌症、遗传疾病等彻底根除，在上述技术中，人们利用了激光的()a单向性 b单色性c亮度高 d粒子性10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像，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11一激光器发光功率为p，发出的激光在折射率为n的介质中波长为，c表示光在真空中的速度，下列说法中正确的是()a该光在真空中的波长为nb该光在真空中的波长为/nc该光的频率为c/d该光的频率为c/n题号123456答案题号7891011答案12.用红光做双缝干涉实验，在屏上观察到干涉条纹在其他条件不变的情况下，改用紫光做实验，则干涉条纹间距将变_，如果改用白光做实验，在屏上将出现_色条纹13利用激光遇到物体发生反射，可以测定物体的有关参量如图12甲所示，b为固定的激光发生器和接收器于一体的装置，c为一辆在水平地面上做匀速直线运动的小车，现使b对准匀速行驶的小车c，使b每隔固定时间t0发射一激光脉冲，如图乙所示中幅度大的波形，而b接收到的由小车c返回的激光脉冲为如图乙所示幅度较小的波形发射、接收激光脉冲的时间间隔如图乙所示，t0、t、t均为已知，则根据所给信息判断小车的运动方向为_(填“向左”或“向右”)，速度大小为_(光速为c)甲乙图1214应用激光平行性好的特性，可以精确地测量距离对准目标发射一个极短的激光脉冲，测量发射脉冲与收到的反射脉冲的时间间隔，就可求出激光器到目标的距离若在地球上向月球发射一个激光脉冲，测得从发射到收到反射脉冲所用的时间为2.56 s，则月球到地球的距离大约是_km.15把一个凸透镜的弯曲表面压在另一个玻璃平面上，让某种单色光从上方射入(图13甲)，这里可以看到明暗相间的同心圆(如图乙所示)这个现象是牛顿首先发现的，这个同心圆叫做牛顿环试探究牛顿环出现的原因为了使牛顿环的直径大些，应该选用表面弯曲得厉害些的凸透镜，还是选用表面不太弯的凸透镜？试叙述你选择的理由图1316如图14所示，半圆形玻璃砖的半径为r，光屏pq图14置于直径的右端并与直径垂直，一复色光与竖直方向成30角射入玻璃砖的圆心，由于复色光中含有两种单色光，故在光屏上出现了两个光斑，玻璃对两种单色光的折射率分别为n1和n2，求：(1)这两个光斑之间的距离；(2)为使光屏上的光斑消失，复色光的入射角至少为多少？第7节光的颜色、色散 第8节激光 答案课前预习练1不同多种色光2路程亮条纹暗条纹3黄绿蓝大越慢4相干性平行度亮度光纤通信切割焊接光刀全息照相5bc薄膜干涉条纹的产生是薄膜的前表面与后表面反射来的光叠加所产生的，同一明条纹或同一暗条纹应出现在膜的厚度相同的地方，膜非常薄，条纹基本是水平的，由于光是单色光，不会发生色散，故选b、c.6b由于a光的频率小于b光的频率，a光在玻璃中的折射率小于b光在玻璃中的折射率，由两种单色光进入玻璃后偏折程度不同，可判定b正确课堂探究练1d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，但不形成干涉条纹点评薄膜干涉时不一定会看到干涉条纹，关键要把握干涉现象的实质：光的叠加使某些地方的光振动加强，另一些地方的光振动减弱，此时出现条纹；或使某种色光振动加强，另一些色光振动减弱，这时只呈现某种色彩，如增透膜，这都是干涉现象，只有把握实质，才能灵活应对各种干涉情况2d竖直肥皂膜是由于重力作用产生的上薄下厚的薄膜，所以金属线圈的转动，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，与金属线圈在该竖直平面内的转动无关，仍然是水平的干涉条纹，d正确点评竖直肥皂膜是由于重力作用产生的上薄下厚的薄膜，旋转改变不了薄膜上薄下厚的特点，肥皂膜干涉是等厚干涉，同一厚度处产生的干涉条纹在同一级次上3b由光的色散知识可知，红光的偏折最小，紫光的偏折最大，玻璃对红光的折射率比紫光小，玻璃中紫光的传播速度比红光小点评不同频率的光，在同一种介质中传播时，折射率不同，频率越大，折射率越大由v可知，折射率越大，波速越小4aca光的折射率n，故a正确、b错由题图可知，a光的偏折程度比b光的小，所以a光的频率小，折射率也小，由n可得v，a光在玻璃中的传播速度比b光的大，故c正确、d错点评(1)折射率n中分子上的角为空气中的角；分母上的角为玻璃中的角(2)光的频率越大，折射率越大；光在介质中的传播速度v.5c频率相同的两束光相遇才能发生干涉，激光的单色性好，频率单一，通过双缝时能够得到两束相干光故本题的正确答案是c.点评由发生双缝干涉的条件是频率相同、相位差恒定，以及激光的单色性好、频率单一的特点，很快得出正确选择6c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错，c对d选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错点评激光遵循的折射规律与普通光相同7a光线在空气膜的上下表面上反射，并发生干涉，从而形成干涉条纹设空气膜顶角为，d1、d2处为两相邻亮条纹到下表面的距离，如图所示，则两处光的路程差分别为12d1，22d2.因为21，所以d2d1.设条纹间距为l，则由几何关系得：tan ，即l.当抽去一张纸片时，减小，l增大，即条纹变疏方法总结两相干线光源发出的两列光到达某点的光程差为r，当rk(k0,1,2，)时，产生亮条纹；当r(2k1)(k0,1,2，)时，产生暗条纹8bc空气厚度从左向右依次增大，则两表面的反射光其路程差自左向右依次增大当rn时，出现明条纹，当r时，出现暗条纹同一条纹上的各点对应的厚度相同(类比于地理上的等高线)，当条纹向左弯曲(p)说明等高线向左移动，即现在a处的高度和a处右边点的高度相同，因此高度变大，a处下凹当条纹向右弯曲(q)，说明等高线右移，即现在b处的高度和左边点的高度相同，b处上凸b、c正确方法总结同一条明条纹(暗条纹)上各点对应的空气膜的厚度相同向楔形空气膜薄处弯曲则向下凹陷，向空气膜厚处弯曲则向上凸起课后巩固练1a双缝干涉条纹的宽度与波长成正比，各色光的波长不同，则条纹宽度不同，a正确2c干涉法的原理是利用单色光的薄膜干涉，这里的薄膜指的是样板与待测玻璃板之间的空气层在空气层的上表面和下表面分别反射的光会发生干涉，观察干涉后形成的条纹是否为平行直线，可以断定厚玻璃板的上表面是否平整因此选项c是正确的3b根据薄膜干涉的原理，光学镜头上涂的增透膜的作用就是为了减少光的反射损失，增强透射光的强度，选项a正确增透膜的厚度为光在其中波长的，才能反射时相消，增强透射，选项b错误，c正确因为人对黄绿光最敏感，所以增透膜应增强对黄绿光的透射，这时红光和紫光没有显著消弱，所以透镜通常呈淡紫色，选项d正确4ad本题考查光的折射、折射率、全反射及临界角知识由图可以判断两种单色光的折射率关系为n1n2，进一步可以判断出波长关系为12，a项正确；速度关系v1v2，b项错；临界角c1t2，故c项错误5b依题意作出白光通过三棱镜的光路，如图所示，可看出由于紫光的偏折最大，由全反射临界公式sin c，紫光的临界角最小，所以紫光一定首先在ac面上发生全反射而从光屏上消失由以上分析可知，屏上彩色光带中的紫光先消失，后面依次是靛、蓝、绿、黄、橙、红，选项b正确6b光从左边界面入射后，发生折射现象，此时光从光密介质射向光疏介质，由于水对紫光的折射率比对红光的大，所以在入射角相同的情况下，折射角不同，紫光的折射角大于红光，故a为紫光，b为红光7d作出自b点发出一条光线的出射光线，反向延长后与ab的交点在b点的上方由于蓝光的折射率比红光的折射率大，则蓝光偏折的角度大，则成像较短，故d对8b如图所示，由折射定律可知两条光线出射后仍与入射光线平行，两条出射光线也平行，由于紫光的折射率大于红光的折射率，所以紫光折射角小于红光折射角，导致dd，故b正确9ac10a激光的特点之一是平行度好，它可以会聚到一个很小的点上，dvd、vcd、cd唱机或电脑上的光驱及刻录设备就利用了激光的这一特点，选项a正确，b、c、d错误11ad注意光从一种介质进入另一种介质时，频率不会发生变化，对激光也是一样由于速度变化的原因，波长会相应变化对同一频率的光，它在真空中的波长应大于在介质中的波长12小彩解析本题考查干涉中的色散问题及光谱问题在双缝干涉实验中，在其他条件不变的情况下，干涉条纹的间距与入射光的波长成正比，紫光波长小于红光波长，所以改用紫光做实验时，干涉条