《2019高中物理 課下能力提升十九 第十三章 第7、8節(jié) 光的顏色 色散 激光（含解析）新人教版選修3-4》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2019高中物理 課下能力提升十九 第十三章 第7、8節(jié) 光的顏色 色散 激光（含解析）新人教版選修3-4（5頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、光的顏色　色散　激光 [基礎練] 一、選擇題 1．激光具有相干性好、平行度好、亮度高等特點，在科學技術和日常生活中應用廣泛。下面關于激光的敘述正確的是(　　) A．激光是縱波 B．頻率相同的激光在不同介質中的波長相同 C．兩束頻率不同的激光能產生干涉現象 D．利用激光平行度好的特點可以測量月球到地球的距離 2．如圖所示，一束紅光和一束藍光平行入射到三棱鏡上，經折射后， 匯聚在屏上同一點，若n1和n2分別表示三棱鏡對紅光和藍光的折射率，下列判斷正確的有(　　) A．n1＜n2，a為藍光，b為紅光 B．n1n2，a為紅光，b為藍光

2、 D．n1>n2，a為藍光，b為紅光 3．用白光做雙縫干涉實驗時，得到彩色的干涉條紋，下列說法正確的是(　　) A．干涉圖樣的中央亮條紋是彩色的 B．在靠近中央亮條紋兩側最先出現的是紅色條紋 C．在靠近中央亮條紋兩側最先出現的是紫色條紋 D．在靠近中央亮條紋兩側最先出現的彩色條紋的顏色與雙縫間距離有關 4．劈尖干涉是一種薄膜干涉，其裝置如圖甲所示，將一塊平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夾入兩張紙片，從而在兩玻璃表面之間形成一個劈形空氣薄膜。當光垂直入射后，從上往下看到的干涉條紋如圖乙所示。干涉條紋有如下特點：一是任意一條明條紋或暗條紋所在位置下面的薄膜厚度相等；二是任意相鄰明

3、條紋或暗條紋所對應的薄膜厚度差恒定?，F若在圖中裝置中抽去一張紙片，則當光垂直入射到新的劈形空氣薄膜后，從上往下觀察到的干涉條紋(　　) A．變疏　　　　　　　　B．變密 C．不變 D．消失 二、非選擇題 5．為了減少光在透鏡表面由于反射帶來的損失，可在透鏡表面涂上一層增透膜，一般用折射率為1.38的氟化鎂，為了使在真空中波長為5.52×10－7 m的綠光在垂直表面入射時使反射光干涉相消，求所涂的這種增透膜的厚度。 [提能練] 一、選擇題 1．[多選](2016·杭州高二檢測)如圖所示， 截面為ABC的玻璃直角三棱鏡放置在空氣中，寬度均為d的紫

4、、紅兩束光垂直照射三棱鏡的一個直角邊AB，在三棱鏡的另一側放置一平行于AB邊的光屏(圖中未畫出)，屏的距離遠近可調，在屏上出現紫、紅兩條光帶，可能是(　　) A．紫色光帶在上，紅色光帶在下，紫色光帶較寬 B．紫色光帶在下，紅色光帶在上，紫色光帶較寬 C．紅色光帶在上，紫色光帶在下，紅色光帶較寬 D．紅色光帶在下，紫色光帶在上，紅色光帶較寬 2．如圖所示，半圓柱形玻璃磚置于光屏PQ的左下方，一束白光沿半徑方向從A點射入玻璃磚，在O點發(fā)生反射和折射，折射光在光屏上呈現七色光帶。若入射點由A向B緩慢移動，并保持白光沿半徑方向入射到O點，觀察到各色光在光屏上陸續(xù)消失。在光帶未完全消失之前

5、，反射光的強度變化以及光屏上最先消失的光分別是(　　) A．減弱，紅光 B．增強，紅光 C．減弱，紫光 D．增強，紫光 3．雨后太陽光入射到水滴中發(fā)生色散而形成彩虹。設水滴是球形的，圖中的圓代表水滴過球心的截面，入射光線在過此截面的平面內，a、b、c、d代表四條不同顏色的出射光線，則它們可能依次是(　　) A．紫光、黃光、藍光和紅光 B．紫光、藍光、黃光和紅光 C．紅光、藍光、黃光和紫光 D．紅光、黃光、藍光和紫光 4．如圖所示為半圓形的玻璃磚，C為AB的中點，OO′為過C點的AB面的垂線。a、b兩束不同頻率的單色可見

6、細光束垂直AB邊從空氣射入玻璃磚，且兩束光在AB面上的入射點到C點的距離相等，兩束光折射后相交于圖中的P點，以下判斷不正確的是(　　) A．a光在玻璃磚中的傳播速度大于b光的傳播速度 B．a光從玻璃磚中射入空氣時發(fā)生全反射的臨界角大于b光的臨界角 C．在同一雙縫干涉裝置形成的干涉條紋中，a光相鄰明條紋的間距大于b光相鄰明條紋的間距 D．b光比a光更容易發(fā)生衍射現象 二、非選擇題 5．一種紅寶石激光器發(fā)射的激光是不連續(xù)的一道道閃光，每道閃光稱為一個光脈沖，若這種激光器光脈沖的持續(xù)時間為1.0×10－11 s，波長為694.3 mm，發(fā)射功率為1.0×1010 W，真空中光速c＝3

7、×108 m/s。則 (1)每個光脈沖的長度是多少？ (2)用紅寶石激光照射皮膚色斑，每1 cm2吸收能量達到60 J以后，色斑便逐漸消失，一顆色斑的面積是50 mm2，則它需要吸收多少個紅寶石激光脈沖才能逐漸消失？ 答 案 [基礎練] 1．解析：選D　一切光都是橫波，A錯誤；根據v＝λf，光在不同介質中的傳播速度不同，頻率相同，波長不同，B錯誤；發(fā)生干涉現象的兩束光頻率必須相同，C錯誤；由激光相關知識知，D正確。 2．解析：選A　由于紅光的頻率低于藍光的頻率，有n1

8、兩狹縫距離相等，各色光經雙縫到達光屏中央的路程差為零，在光屏中央均出現亮條紋，各色光復合成白光，所以中央亮條紋為白色。由Δx＝λ可知，不同色光的干涉條紋間距Δx隨波長的增大而增大，紫光的波長最短，所以靠近中央亮紋兩側最先出現的是紫色條紋，故C正確。 4．解析：選A　干涉條紋是由空氣薄膜的上下兩個表面反射的光線疊加而成的，當抽去一張紙片后，劈形空氣薄膜傾角減小，相鄰明條紋(或暗條紋)必須變疏才能符合所在位置下面對應的薄膜厚度差跟原先一樣，A正確。 5．解析：由于人眼對綠光最敏感，所以通常所用的光學儀器其鏡頭表面所涂的增透膜的厚度只使反射的綠光干涉相抵消，但薄膜的厚度不宜過大，使其厚度為綠光在

9、膜中波長的，使綠光在增透膜的前后兩個表面上的反射光互相抵消，而光從真空進入某種介質后，其波長會發(fā)生變化。若綠光在真空中波長為λ0，在增透膜中的波長為λ， 由折射率與光速的關系和光速與波長及頻率的關系得 n＝＝， 得λ＝ 那么增透膜厚度 h＝λ＝＝ m＝1×10－7 m 答案：1×10－7 m [提能練] 1．解析：選CD　由于玻璃對紫光的折射率大于對紅光的折射率，故紫光和紅光經過棱鏡后光路如圖所示。 在光屏由近及遠移動過程中，可能是紅色光帶在上，紫色光帶在下，也可能是紅色光帶在下，紫色光帶在上，但紅色光帶始終較寬，故選項C、D正確，選項A、B錯誤。 2．解析：選D　頻率

10、越高的光，介質對它的折射率就越大，在可見光中從紅光到紫光頻率越來越大，故玻璃對它們的折射率越來越大，再由n＝知，折射率越大，臨界角越小，所以紫光的臨界角最小，從玻璃進入空氣，在入射點從A向B移動的過程中，入射角逐漸增大，紫光先消失，隨著折射光線的消失，反射光越來越強，D正確，A、B、C錯誤。 3．解析：選B　作出a、b、c、d四條光線第一次折射時的法線，如圖所示，可知其折射率大小關系為na>nb>nc>nd，則它們可能依次是紫光、藍光、黃光和紅光，B正確。 4．解析：選D　由圖分析可知，玻璃磚對b光的偏折角大于對a光的偏折角，根據折射定律得知，玻璃磚對b光的折射率大于對a光的折射率，由

11、v＝c/n得，a光在玻璃磚中的傳播速度大于b光的傳播速度，選項A正確；由公式sin C ＝1/n分析得知，a光的折射率n小，則a光發(fā)生全反射的臨界角大于b光發(fā)生全反射的臨界角，選項B正確；干涉條紋的間距與波長成正比，a光的頻率小，波長長，故相鄰明條紋的間距a光的較大，選項C正確；光的波長越長，越容易發(fā)生衍射現象，所以可知a光比b光更容易發(fā)生衍射現象，選項D錯誤。 5．解析：(1)一個光脈沖長度 Δl＝c·Δt＝3.0×108×1.0×10－11 m ＝3.0×10－3 m (2)一個光脈沖所攜帶的能量 ΔE＝P·Δt＝1.0×1010×1.0×10－11 J ＝0.1 J 設清除面積為50 mm2的色斑需要光脈沖個數為n，則 n＝＝＝300 答案：(1)3.0×10－3 m　(2)300 個 5