XX省专用学年高中物理 第十三章 光 课时跟踪检测五光的颜色、色散 激光含解析新人教选修

PAGE课时跟踪检测（五）光的颜色色散激光1．[多选]下列与光的干涉有关的事实是()A．用光导纤维传播信号B．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度C．一束白光通过三棱镜形成彩色光带D．水面上的油膜呈现彩色解析：选BD光导纤维是利用光的全反射原理与光的干涉无关，故选项A错误；白光通过三棱镜出现彩色光带是色散现象，故C错；用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度、水面上的油膜呈现彩色是光在前后两个表面反射的光干涉形成的，故选项B、D正确。2.用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象。左侧点燃酒精灯(在灯芯上洒些盐)，右侧是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈。下面说法正确的是()A．火焰的像在肥皂液薄膜上B．若要观察到干涉图样，人应位于金属丝圈的左侧C．若要观察到干涉图样，人应位于金属丝圈的右侧D．由于重力作用，使肥皂液薄膜上薄下厚，相当于三棱镜，所以这一现象实际上是光的色散解析：选B根据透镜或平面镜成像原理，火焰的像都在薄膜右侧，不在薄膜上，故选项A错误；肥皂膜的彩色条纹是前后两表面反射的光束干涉的结果，故选项D错误；观测到干涉图样，应该在入射光一侧观察，故选项B正确，选项C错误。3．激光具有相干性好、平行度好、亮度高等特点，在科学技术和日常生活中应用广泛。下面关于激光的叙述正确的是()A．激光是纵波B．频率相同的激光在不同介质中的波长相同C．两束频率不同的激光能产生干涉现象D．利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离解析：选D一切光都是横波，故选项A错误；根据v＝λf，光在不同介质中的传播速度不同，频率相同，波长不同，故选项B错误；发生干涉现象的两束光频率必须相同，故选项C错误；D项正确。4．登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射，尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射，否则将会严重地损伤视力。有人想利用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛的伤害的眼镜。他选用的薄膜材料的折射率为n＝1.5，所要消除的紫外线的频率f＝8.1×1014Hz，那么他设计的这种“增反膜”的厚度至少是()A．9.25×10－8m B．1.85×10－7mC．1.24×10－7m D．6.18×10－8m解析：选C由n＝eq\f(c,v)得v＝eq\f(c,n)＝eq\f(3×108,1.5)m/s＝2×108m/s。根据波速公式v＝λf，得λ＝eq\f(v,f)＝eq\f(2×108,8.1×1014)m＝2.47×10－7m。要实现“增反”的效果，薄膜的厚度至少为半个波长，那样在薄膜的表面两列反射光相互加强，从而使入射到眼睛的紫外线减弱，减轻紫外线对眼睛的伤害，故C选项正确。5.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，如图所示。他们根据实验现象提出了以下四个猜想，你认为正确的是()A．单色光a的波长小于单色光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光解析：选B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λ＝eq\f(c,f)可知A项错误；由v＝eq\f(c,n)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＝eq\f(R,v)可知C项错误；由sinC＝eq\f(1,n)可知D项错误。6．泉城广场灯光音乐喷泉的水池中，有处于同一深度的若干彩灯，晚上在彩灯上方附近观察不同颜色彩灯的深度会有所不同，假设所有彩灯均视为点光源，现就红光灯和绿光灯比较，下列说法正确的是()A．红光灯看起来较浅，因为红光折射率较大B．绿光灯看起来较浅，因为绿光折射率较小C．绿光灯看起来较深，因为绿光折射率较大D．红光灯看起来较深，因为红光折射率较小解析：选D红绿两种色光中，折射率n红<n绿，设灯的实际深度为H，则它们在水中视深h＝eq\f(H,n)，红光看起来较深，则正确答案为D。7．劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图甲所示，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乙所示。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。现若在图中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．消失解析：选A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)变疏。8．如图所示，从点光源S发出的一束细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()A．在三棱镜中a侧光的传播速率大于b侧光的传播速率B．b侧光更容易产生衍射现象C．若改变白光的入射角，在屏上最先消失的是b侧光D．通过同一双缝干涉装置产生的干涉条纹的间距Δxa＞Δxb解析：选B根据色散形成的光谱，可知fa＞fb，λa＜λb，所以b更容易产生衍射，故B正确；na＞nb，根据n＝eq\f(c,v)，所以va<vb，故选项A错误；sinC＝eq\f(1,n)，所以b光的临界角大，a光更容易发生全反射，故选项C错误；根据Δx＝eq\f(l,d)λ可知，Δxa<Δxb，故选项D错误。9．一种红宝石激光器发射的激光是不连续的一道道闪光，每道闪光为一个(列)光脉冲，若这种激光器光脉冲的持续时间为1.0×10－11s，波长为694.3nm，发射功率为1.0×1010W，求：(1)每列光脉冲的长度是多少？(2)用这种红宝石激光器照射皮肤上的色斑，每平方厘米色斑吸收能量达到60J以后，色斑便逐渐消失，一块色斑的面积为50mm2，则它要吸收多少个(列)红宝石激光脉冲才能逐渐消失？解析：(1)光脉冲持续时间即为发射一个光脉冲所需的时间，所以一个光脉冲长度Δl＝c·Δt＝3×108×1.0×10－11m＝3.0×10－3m。(2)面积为1cm2色斑吸收的能量E