《（課改地區(qū)專用）2018-2019學(xué)年高考物理總復(fù)習(xí) 專題一 光及其應(yīng)用 1.7-1.8 光的顏色 色散 激光學(xué)案 新人教版.doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（課改地區(qū)專用）2018-2019學(xué)年高考物理總復(fù)習(xí) 專題一 光及其應(yīng)用 1.7-1.8 光的顏色 色散 激光學(xué)案 新人教版.doc（14頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1.1.7　光的顏色　色散 1.1.8　激光 學(xué)習(xí)目標(biāo) 核心提煉 1.知道光的色散現(xiàn)象，知道白光是由多種色光組成的。 2.理解薄膜干涉中的色散現(xiàn)象，并了解薄膜干涉的應(yīng)用。 3.理解光折射時(shí)的色散現(xiàn)象，知道同一介質(zhì)對(duì)不同色光的折射率不同。 4.了解激光的特性和應(yīng)用，應(yīng)用激光觀察全息照片。 3個(gè)概念——光的色散、光譜、激光 3種色散現(xiàn)象——薄膜干涉中的色散、衍射中的色散、折射中的色散 3個(gè)特點(diǎn)——激光的三個(gè)特點(diǎn)：相干性、平行度、亮度高 一、光的顏色、色散 1.不同顏色的光，波長(zhǎng)不同。白光是由多種色光組成的。 2.光譜：含有多種顏色的光被分解后，各種色光按其波長(zhǎng)的有序排列，就是光譜。 3.光的色散：含有多種顏色的光被分解為單色光的現(xiàn)象。 4.光從一種介質(zhì)傳播到另一種介質(zhì)，波長(zhǎng)發(fā)生變化，頻率不變，顏色不變，因此光的顏色由頻率決定。 思考判斷 (1)白光是由多種不同顏色的色光組成的。(√) (2)光的波長(zhǎng)決定光的顏色。() (3)光從真空進(jìn)入介質(zhì)，頻率和顏色不會(huì)變化，波長(zhǎng)和波速變小。(√) (4)在真空中傳播時(shí)，紅光波速大于紫光波速。() 二、薄膜干涉中的色散 1.薄膜干涉中相干光的獲得 光照射到薄膜上，在薄膜的前后兩個(gè)面反射的光是由同一個(gè)實(shí)際的光源分解而成的，它們具有相同的頻率，恒定的相位差。 2.薄膜干涉的原理 光照在厚度不同的薄膜上時(shí)，前后兩個(gè)面的反射光的路程差等于相應(yīng)位置膜厚度的2倍，在某些位置，兩列波疊加后相互加強(qiáng)，于是出現(xiàn)亮條紋；在另一些位置，疊加后相互削弱，于是出現(xiàn)暗條紋。 3.薄膜干涉中應(yīng)注意的問題 ①觀察的是從膜前、后兩表面反射回來的光(眼睛與光源在膜的同一側(cè)) ②用單色光照射得到明暗相間的條紋，用白光照射得到彩色條紋。 ③肥皂液薄膜的干涉每一條紋基本上是水平的。 4.薄膜干涉的應(yīng)用 ①用干涉法檢查平面的平整度。 ②光學(xué)儀器上的增透膜。 思維拓展 　小朋友吹出的肥皂泡、熱菜湯表面的油花、馬路上積水表面的油膜，都會(huì)看到彩色的條紋，這些彩色條紋是如何形成的呢？ 答案　由薄膜干涉造成的。白光照射在肥皂泡膜、油膜表面，薄膜前、后表面反射的兩列反射波疊加，形成干涉條紋。由于白光中的各色光波長(zhǎng)不同，干涉后的條紋間距不同，薄膜上就會(huì)出現(xiàn)彩色條紋。 三、衍射和折射中的色散 1.衍射時(shí)的色散 用白光進(jìn)行衍射實(shí)驗(yàn)時(shí)，得到的是彩色條紋，這是由于白光中包含各種顏色的光，不同色光亮條紋的位置不同。 2.折射時(shí)的色散 (1)三棱鏡：橫截面積是三角形的玻璃柱體，簡(jiǎn)稱三棱鏡。 圖1 (2)如圖1是白光通過棱鏡折射后，由上到下的色光順序?yàn)椋杭t、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫，這說明： ①射出棱鏡的光線與入射光線方向的夾角叫通過棱鏡的偏向角，如圖1所示，白光色散時(shí)，紅光的偏向角最小，紫光的偏向角最大，說明玻璃對(duì)不同色光的折射率是不同的。同一種物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)的光的折射率n不一樣，λ越小，頻率f 越大，n 越大。 ②根據(jù)n＝可知：在同種介質(zhì)中折射率大的速度小，各種色光在同種介質(zhì)中的速度從小到大排序依次為v紫＜v藍(lán)＜…＜v橙＜v紅，即紅光的速度最大，紫光的速度最小。 思考判斷 (1)白光通過單縫的衍射條紋是彩色的，說明白光衍射后可以改變顏色。() (2)白光通過三棱鏡時(shí)會(huì)發(fā)生色散現(xiàn)象，說明各種色光在玻璃中的折射率不同。(√) (3)各種色光在介質(zhì)中的折射率不同說明各種色光在介質(zhì)中的光速不同。(√) (4)各種色光通過三棱鏡時(shí)，紅光偏折的角度最小，紫光偏折的角度最大。(√) 四、激光 1.激光的特點(diǎn)及其應(yīng)用 特點(diǎn) 性質(zhì) 應(yīng)用 相干性 只有頻率相同、相位差恒定、偏振方向一致的光才是相干光。激光是一種人工產(chǎn)生的相干光，具有高度的相干性 光纖通信 平行度 激光的平行度非常好，在傳播很遠(yuǎn)的距離后仍能保持一定的強(qiáng)度 精確的測(cè)距；讀取光盤上記錄的信息等 高亮度 它可以在很小的空間和很短的時(shí)間內(nèi)集中很大的能量 用激光束切割、焊接；醫(yī)學(xué)上可以用激光做“光刀”；激發(fā)核反應(yīng)等 2.全息照相 (1)普通照相技術(shù)所記錄的只是光波的強(qiáng)弱信息，而全息照相技術(shù)還可以記錄光波的相位信息。 (2)全息照相的拍攝利用了光的干涉原理，這就要求參考光和物光有很高的相干性。 思考判斷 (1)激光是自然界普遍存在的一種光。() (2)激光是一種人工產(chǎn)生的相干光。(√) (3)用激光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)這是應(yīng)用了激光具有高度的相干性的特點(diǎn)。(√) (4)激光精確測(cè)距利用激光的平行度好的特點(diǎn)。(√) (5)激光切割利用激光平行度好的特點(diǎn)。() (6)全息照相利用了激光的相干性強(qiáng)的特點(diǎn)。(√) 　薄膜干涉中的色散 [要點(diǎn)歸納]　 1.薄膜干涉中出現(xiàn)亮暗條紋的條件 薄膜干涉是經(jīng)薄膜前后面反射的兩束光疊加的結(jié)果：出現(xiàn)亮條紋的位置，兩束光的路程差Δr＝kλ(k＝0，1，2，3…)，出現(xiàn)暗條紋的位置，兩束光的路程差Δr＝λ(k＝0，1，2，3…)。 2.薄膜干涉中的應(yīng)用分析 (1)等傾法檢查平面平整度 原理：如圖2所示，在被測(cè)平面上放一個(gè)透明的樣板，在樣板的一端墊一個(gè)薄片，使樣板的標(biāo)準(zhǔn)平面與被測(cè)平面之間形成一個(gè)楔形空氣薄層。用單色光照射時(shí)，空氣層的上、下兩個(gè)表面反射的兩列光波發(fā)生干涉?？諝夂穸认嗤牡胤?，兩列波的路程差相同，兩列波疊加時(shí)互相加強(qiáng)或減弱的情況相同，因此若被測(cè)面是平的，干涉條紋就是一組平行的直線，如果干涉條紋是彎曲的，就表明被測(cè)平面不平整。如圖3所示。 圖2 圖3 (2)增透膜 為了減少光學(xué)裝置中的反射光的損失，可在元件表面涂一層透明薄膜，一般是氟化鎂。如圖4所示，在增透膜的前后表面反射的兩列光波形成相干波，相互疊加，當(dāng)路程差為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)，在兩個(gè)表面反射的光相互抵消，反射光幾乎等于零。 圖4 一般取最小厚度d滿足2d＝(此波長(zhǎng)為光在該種介質(zhì)中的波長(zhǎng))。由于白光中含有多種波長(zhǎng)的光，所以增透膜只能使其中一定波長(zhǎng)的光相消。因?yàn)槿藢?duì)綠光最敏感，一般選擇對(duì)綠光起增透作用的膜，所以在反射光中綠光強(qiáng)度幾乎為零，而其他波長(zhǎng)的光并沒有完全抵消，所以增透膜呈現(xiàn)淡紫色。 [精典示例] [例1] (多選)如圖5甲所示，用單色光照射透明標(biāo)準(zhǔn)板M來檢查平面N的上表面的平滑情況，觀察到如圖乙所示條紋中的P和Q情況，這說明(　　) 圖5 A.N的上表面A處向上凸起 B.N的上表面B處向上凸起 C.N的上表面A處向下凹陷 D.N的上表面B處向下凹陷 解析　空氣厚度從左向右依次增大，則兩表面的反射光的路程差自左向右依次增大。當(dāng)Δr＝nλ時(shí)，出現(xiàn)亮條紋，當(dāng)Δr＝λ時(shí)，出現(xiàn)暗條紋。同一條紋上的各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的厚度相同(類比于地理上的等高線)，當(dāng)條紋向左彎曲(P)說明等高線向左移動(dòng)，即現(xiàn)在A處的高度和A處右邊點(diǎn)的高度相同，因此高度變大，A處下凹。當(dāng)條紋向右彎曲(Q)，說明等高線右移，即現(xiàn)在B處的高度和左邊點(diǎn)的高度相同，B處上凸。B、C正確，A、D錯(cuò)誤。 答案　BC 被測(cè)平面凹下或凸起的形象判斷法 被測(cè)平面凹下或凸起的形象判斷法——矮人行走法。即把干涉條紋看成“矮人”的直立行走軌跡。讓一個(gè)小矮人在兩板間沿著一條條紋直立行走，始終保持腳踏被測(cè)板，頭頂樣板，在行走過程中： (1)若遇一凹下，他必向薄膜的尖端去繞，方可按上述要求過去，即條紋某處彎向薄膜尖端，該處為凹下。 (2)若遇一凸起，他必向薄膜的底部去繞，方可按上述要求過去，即條紋某處彎向薄膜底部，該處為凸起。 因此，條紋向薄膜尖端彎曲時(shí)，說明下凹，反之，上凸?！　　　　　? [針對(duì)訓(xùn)練1] 如圖6所示為一顯示薄膜干涉現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置，P是附有肥皂薄膜的鐵絲圈，S是一點(diǎn)燃的酒精燈，往火焰上撒些鹽后，在肥皂膜上觀察到的干涉圖樣應(yīng)是下列圖中的(　　) 圖6 解析　鐵絲圈上的肥皂泡薄膜在重力作用下上薄下厚，在同一水平線上厚度基本一致，如果某一厚度處前后表面反射的同一列光波疊加得到加強(qiáng)，那么這一水平線上同一厚度處形成亮條紋，所以干涉條紋應(yīng)是水平的。 答案　D 　光在棱鏡中的色散 [要點(diǎn)歸納] 1.棱鏡對(duì)光線傳播方向的改變 (1)正確畫出光線通過棱鏡的光路圖，如圖7甲所示。 (2)棱鏡成像的畫法，如圖乙所示。 圖7 2.對(duì)光的顏色的理解 不同顏色的光，波長(zhǎng)不同，頻率不同，而同種顏色的光在不同的介質(zhì)中折射率不同，速度和波長(zhǎng)均不相同，但頻率相同，因此說光的顏色是由頻率決定的，而不是由波長(zhǎng)決定的。 3.各種色光特性的比較 各種色光 紅橙黃綠青藍(lán)紫 頻率 小→大 折射率 小→大 經(jīng)三棱鏡折射時(shí)的偏折角 小→大 波長(zhǎng) 長(zhǎng)→短 介質(zhì)中的波速 大→小 雙縫干涉的條紋間距 大→小 薄膜干涉的條紋間距 大→小 [精典示例] [例2] 如圖8所示，一束白光從頂角為θ的三棱鏡的一個(gè)側(cè)面AB以較大的入射角i入射，經(jīng)過三棱鏡后，在屏P上可得到彩色光帶。當(dāng)入射角逐漸減小至零的過程中，若屏上的彩色光帶先后全部消失，則(　　) 圖8 A.紅光最先消失，紫光最后消失 B.紫光最先消失，紅光最后消失 C.紫光最先消失，黃光最后消失 D.紅光最先消失，黃光最后消失 解析　依題意作出白光通過三棱鏡的光路圖，如圖所示?？梢钥闯鲎瞎獾钠鄢潭茸畲?，棱鏡對(duì)紫光的折射率最大，由全反射臨界角公式sin C＝知，紫光的臨界角最小，所以紫光一定首先在AC界面上發(fā)生全反射而從光屏上消失。由以上分析可知屏上彩色光帶紫光最先消失，后面依次是藍(lán)、青、綠、黃、橙、紅光，故選項(xiàng)B正確。 答案　B 有關(guān)棱鏡的折射和色散問題，關(guān)鍵要熟記從紅到紫各色光的順序及折射率的大小順序。分析時(shí)也應(yīng)畫出光路圖，并結(jié)合折射定律、全反射條件分析判斷?！　　　　　? [針對(duì)訓(xùn)練2] 如圖9所示，一細(xì)束由黃、藍(lán)、紫三種色光組成的復(fù)色光通過三棱鏡折射后分為a、b、c三種單色光，∠A大于c光在棱鏡中的臨界角而小于b光在棱鏡中的臨界角。下列說法中正確的是(　　) 圖9 A.a種色光為紫光 B.在三棱鏡中a光的傳播速度最大 C.在相同實(shí)驗(yàn)條件下用a、b、c三種色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，c光相鄰亮條紋間距一定最大 D.若復(fù)色光繞著入射點(diǎn)O順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)至與AB面垂直時(shí)，屏上最終只有a光 解析　a光的偏折最小，說明其折射率最小，顯然a光為黃光，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；a光的折射率最小，根據(jù)關(guān)系式v＝可知，a光的傳播速度最大，選項(xiàng)B正確；根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式Δx＝λ，c光的折射率最大，波長(zhǎng)最短，做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)相鄰亮條紋間距一定最小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若復(fù)色光繞著入射點(diǎn)O順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)至與AB面垂直，那么各單色光在AC界面上的入射角會(huì)逐漸增大到等于∠A，已知∠A大于c光在棱鏡中的臨界角而小于b光在棱鏡中的臨界角，所以只有c光會(huì)發(fā)生全反射，屏上最終還有a光和b光，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案　B 　激光 [精典示例] [例3] 關(guān)于激光的應(yīng)用問題，下列說法中正確的是(　　) A.光纖通信是應(yīng)用激光平行度非常好的特點(diǎn)對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，使其在光導(dǎo)纖維中傳遞信息的 B.計(jì)算機(jī)內(nèi)的“磁頭”讀出光盤上記錄的信息是應(yīng)用激光有相干性的特點(diǎn) C.醫(yī)學(xué)中用激光做“光刀”來切除腫瘤是應(yīng)用了激光亮度高的特點(diǎn) D.“激光測(cè)距雷達(dá)”利用激光測(cè)量很遠(yuǎn)目標(biāo)的距離是應(yīng)用了激光亮度高的特點(diǎn) 解析　由激光的特點(diǎn)及應(yīng)用可知光纖通信主要利用了激光的相干性，A錯(cuò)誤；計(jì)算機(jī)內(nèi)的“磁頭”讀出光盤上的信息主要應(yīng)用了激光的平行性好，B錯(cuò)誤；醫(yī)療中的激光“光刀”利用了激光的亮度高的特點(diǎn)，C正確；激光測(cè)距利用的是激光的平行度和方向性好的特點(diǎn)，D錯(cuò)誤。 答案　C [針對(duì)訓(xùn)練3] (多選)關(guān)于激光，下列說法正確的是(　　) A.激光是用人工方法激發(fā)出的一種特殊的光 B.自然界中某些天然物體也可以發(fā)出激光 C.激光可以像刀子一樣切除腫瘤 D.由于激光的方向性好，所以激光不能發(fā)生衍射現(xiàn)象 解析　激光是用人工方法激發(fā)出的一種特殊的光，具有很強(qiáng)的相干性，選項(xiàng)A正確；普通光源發(fā)出的光是自然光，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；醫(yī)用光刀利用激光方向性好、亮度高、能量強(qiáng)等特點(diǎn)切除腫瘤，選項(xiàng)C正確；激光是一種特殊的光，遵從光的一切規(guī)律，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案　AC 1.光的顏色取決于(　　) A.波長(zhǎng) B.頻率 C.傳播速度 D.折射率 解析　光的頻率決定光的顏色，光在傳播過程中頻率不變，即顏色不變。 答案　B 2.(多選)紅光和紫光相比較，下列說法正確的是(　　) A.紅光波長(zhǎng)大于紫光波長(zhǎng) B.紅光頻率大于紫光頻率 C.在真空中傳播時(shí)，紅光波速大于紫光波速 D.在真空中傳播時(shí)，紅光波速等于紫光波速 解析　各種光在真空中傳播時(shí)，速度是一樣的，故C錯(cuò)誤，D正確；不同顏色的光有不同的頻率，從紅光到紫光，頻率依次增大，波長(zhǎng)依次減小，故A正確，B錯(cuò)誤。 答案　AD 3.如圖10所示是用干涉法檢查某塊厚玻璃板的上表面是否平整的裝置，所用單色光是用普通光通過濾光片產(chǎn)生的，檢查中所觀察到的干涉條紋是由下列哪兩個(gè)表面反射的光線疊加而成的(　　) 圖10 A.a的上表面和b的下表面 B.a的上表面和b的上表面 C.a的下表面和b的上表面 D.a的下表面和b的下表面 解析　干涉法的原理是利用單色光的薄膜干涉，這里的薄膜指的是樣板與待測(cè)玻璃板之間的空氣層.在空氣層的上表面和下表面分別反射的光會(huì)發(fā)生干涉，觀察干涉后形成的條紋是否為平行直線，可以斷定厚玻璃板的上表面是否平整。因此選項(xiàng)C正確。 答案　C 4.一束由紅、紫兩色光組成的復(fù)色光，從空氣斜射向玻璃三棱鏡。下面四幅圖中能正確表示該復(fù)色光經(jīng)三棱鏡折射分離成兩束單色光的是(　　) 解析　光通過玻璃三棱鏡后向它的橫截面的底邊偏折，故選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤；同一介質(zhì)對(duì)頻率越高的光的折射率越大，所以復(fù)色光經(jīng)玻璃折射后，光路應(yīng)分開，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；紫光的頻率比紅光的大，故經(jīng)玻璃三棱鏡后紫光的偏折程度大于紅光的，故選項(xiàng)B正確。 答案　B 5.在演示雙縫干涉的實(shí)驗(yàn)時(shí)，常用激光做光源，這主要是應(yīng)用激光的(　　) A.亮度高 B.平行性好 C.相干性好 D.波動(dòng)性好 解析　頻率相同的兩束光相遇才能發(fā)生干涉，激光具有高度的相干性，通過雙縫時(shí)能夠得到兩束相干光。故選項(xiàng)C正確。 答案　C 基礎(chǔ)過關(guān) 1.下列現(xiàn)象中可以用薄膜干涉來解釋的是(　　) A.白光通過三棱鏡呈彩色光帶 B.水面上的油膜在陽光照射下呈彩色 C.透過昆蟲的翅膀看陽光呈彩色 D.荷葉上的水珠在陽光下晶瑩透亮 解析　白光通過三棱鏡呈彩色光帶是色散現(xiàn)象，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；油膜在陽光照射下呈彩色是薄膜干涉的結(jié)果，故選項(xiàng)B正確；透過昆蟲的翅膀看陽光呈彩色是衍射現(xiàn)象，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；水珠在陽光下晶瑩透亮是全反射的結(jié)果，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案　B 2.(多選)下列關(guān)于激光的應(yīng)用事例中正確的是(　　) A.利用激光進(jìn)行長(zhǎng)距離精確測(cè)量 B.利用激光進(jìn)行通信 C.利用激光進(jìn)行室內(nèi)照明 D.利用激光加工堅(jiān)硬材料 解析　因激光具有平行度好的特點(diǎn)，可利用激光進(jìn)行長(zhǎng)距離精確測(cè)量和通信，A、B正確；利用激光的亮度高特點(diǎn)可加工堅(jiān)硬材料，D正確；不能利用激光進(jìn)行室內(nèi)照明，C錯(cuò)誤。 答案　ABD 3.通過狹縫觀察發(fā)光的日光燈時(shí)看到的彩色條紋，瀑布在陽光下呈現(xiàn)的彩虹以及太陽光照射下肥皂膜呈現(xiàn)的彩色，這些現(xiàn)象分別屬于(　　) A.光的衍射、色散和干涉現(xiàn)象 B.光的干涉、衍射和色散現(xiàn)象 C.光的干涉、色散和衍射現(xiàn)象 D.光的衍射、干涉和色散現(xiàn)象 解析　題目中敘述的三種光學(xué)現(xiàn)象分別屬于光的衍射、色散和干涉現(xiàn)象，A項(xiàng)正確。 答案　A 4.市場(chǎng)上有種燈具俗稱“冷光燈”，用它照射物品時(shí)能使被照物品處產(chǎn)生的熱效應(yīng)大大降低，從而廣泛地應(yīng)用于博物館、商店等處。這種燈降低熱效應(yīng)的原因之一是在燈泡后面放置的反光鏡玻璃表面上鍍一層薄膜(例如氟化鎂)，這種膜能消除不鍍膜時(shí)玻璃表面反射回來的熱效應(yīng)最顯著的紅外線。以λ表示此紅外線在薄膜中的波長(zhǎng)，用λ0表示此紅外線在真空中的波長(zhǎng)，則所鍍薄膜的厚度最小應(yīng)為(　　) A.λ0 B.λ C.λ D.λ0 解析　要消除反射回來的紅外線，即從薄膜前后表面反射回來的紅外線發(fā)生干涉，相互抵消，即2d＝，解得d＝，選項(xiàng)B正確。 答案　B 5.如圖1所示，一束光經(jīng)玻璃三棱鏡折射后分為兩束單色光a、b，波長(zhǎng)分別為λa、λb，該玻璃對(duì)單色光a、b的折射率分別為na、nb，則(　　) 圖1 A.λa＜λb，na＞nb B.λa＞λb，na＜nb C.λa＜λb，na＜nb D.λa＞λb，na＞nb 解析　由題圖可知，b光偏折大，折射率大，頻率大，波長(zhǎng)小，故選項(xiàng)B正確。 答案　B 6.(多選)一激光器功率為P，發(fā)出的激光在折射率為n的介質(zhì)中波長(zhǎng)為λ，c表示光在真空中的速度，下列說法中正確的是(　　) A.該光在真空中的波長(zhǎng)為nλ B.該光在真空中的波長(zhǎng)為 C.該光的頻率為 D.該光的頻率為 解析　激光在折射率為n的介質(zhì)中波長(zhǎng)為λ，由n＝得，λ0＝nλ，A正確，B錯(cuò)誤；由c＝λ0f得，f＝＝，C錯(cuò)誤，D正確。 答案　AD 7.(多選) (2018蚌埠高二檢測(cè))如圖2，在水中有一厚度不計(jì)的薄玻璃片制成的中空三棱鏡，里面是空氣，一束光A從棱鏡的左邊射入，從棱鏡的右邊射出時(shí)發(fā)生了色散，射出的可見光分布在a點(diǎn)和b點(diǎn)之間，則下列說法正確的是(　　) 圖2 A.從a點(diǎn)射出的是紅光，從b點(diǎn)射出的是紫光 B.從a點(diǎn)射出的是紫光，從b點(diǎn)射出的是紅光 C.從a點(diǎn)和b點(diǎn)射出的都是紅光，從ab中點(diǎn)射出的是紫光 D.從a點(diǎn)和b點(diǎn)射出的都是紫光，從ab中點(diǎn)射出的是紅光 E.光在ab面上不可能發(fā)生全反射 解析　此棱鏡對(duì)周圍介質(zhì)來說是光疏介質(zhì)，故光在棱鏡中的折射角大于入射角，從棱鏡中射出時(shí)，入射角大于折射角，故光線從棱鏡中射出時(shí)光向頂角方向偏折，紫光折射率大，偏折厲害，故紫光從a點(diǎn)射出，紅光從b點(diǎn)射出，故A、C、D錯(cuò)誤，B正確；光在ab面上是從光疏介質(zhì)向光密介質(zhì)中傳播，不會(huì)發(fā)生全反射，故E正確。 答案　BE 能力提升 8.如圖3所示，半圓形玻璃磚置于光屏PQ的左下方，一束白光沿半徑方向從A點(diǎn)射入玻璃磚，在O點(diǎn)發(fā)生反射和折射，折射光在光屏上呈現(xiàn)七色光帶，a、b是其中的兩單色光。若入射點(diǎn)由A向B緩慢移動(dòng)，并保持白光沿半徑方向入射到O點(diǎn)，觀察到各色光在光屏上陸續(xù)消失。下面說法正確的是(　　) 圖3 A.紫光最先消失 B.紅光最先消失 C.a光在玻璃中的傳播速度小于b光在玻璃中的傳播速度 D.通過同一雙縫發(fā)生干涉，a光相鄰條紋間距小于b光相鄰條紋間距 解析　玻璃對(duì)紫光的折射率最大，由sin C＝可知，紫光發(fā)生全反射的臨界角最小，故紫光最先消失，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；由題圖可知，玻璃對(duì)a光的折射率比對(duì)b光的折射率小，由n＝得v＝，故a光在玻璃中的傳播速度大于b光在玻璃中的傳播速度，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由題圖可知，玻璃對(duì)a光的偏折程度較小，故a光波長(zhǎng)較長(zhǎng)，若通過同一雙縫發(fā)生干涉，a光相鄰條紋間距大于b光相鄰條紋間距，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案　A 9.如圖4所示，一束激光垂直于AC面照射到等邊玻璃三棱鏡的AB面上。已知AB面的反射光線與折射光線的夾角為90。光在真空中的傳播速度為c。求 圖4 (1)玻璃的折射率； (2)激光在玻璃中傳播的速度。 解析　(1)如圖所示，由幾何關(guān)系知： 光在AB界面的入射角θ1＝60，折射角θ2＝30 則n＝＝。 (2)由n＝得v＝＝。 答案　(1)　(2) 10.如圖5甲所示，在平靜的水面下有一個(gè)點(diǎn)光源S，它發(fā)出的是兩種不同顏色的a光和b光，在水面上形成了一個(gè)被照亮的圓形區(qū)域，該區(qū)域的中間為由a、b兩種單色光所構(gòu)成的復(fù)色光的圓形區(qū)域，周邊為環(huán)狀區(qū)域，且為a光的顏色(見圖乙)。則以下說法中正確的是(　　) 圖5 A.a光在水中的傳播速度比b光大 B.水對(duì)a光的折射率比b光大 C.a光的頻率比b光大 D.在同一裝置的楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，a光的干涉條紋比b光的窄 解析　根據(jù)題意，a光從水射向空氣時(shí)發(fā)生全反射的臨界角C較大，根據(jù)公式n＝可知，水對(duì)a光的折射率較小，a光的頻率較小，再根據(jù)關(guān)系式v＝可知，a光在水中的傳播速度較大，選項(xiàng)A正確，B、C錯(cuò)誤；a光的頻率較小，其波長(zhǎng)較大，再根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式Δx＝λ可知，在同一裝置的楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，a光的干涉條紋比b光的寬，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案　A 11.一種紅寶石激光器發(fā)射的激光是不連續(xù)的一道道閃光，每道閃光為一個(gè)(列)光脈沖，若這種激光器光脈沖的持續(xù)時(shí)間為1.010－11 s，波長(zhǎng)為694.3 nm，發(fā)射功率為1.01010 W，求： (1)每列光脈沖的長(zhǎng)度是多少？ (2)用這種紅寶石激光器照射皮膚上的色斑，每平方厘米色斑吸收能量達(dá)到60 J以后，色斑便逐漸消失，一塊色斑的面積為50 mm2，則它要吸收多少個(gè)(列)紅寶石激光脈沖才能逐漸消失？ 解析　(1)光脈沖持續(xù)時(shí)間即為發(fā)射一個(gè)光脈沖所需的時(shí)間，所以一個(gè)光脈沖長(zhǎng)度 Δl＝cΔt＝31081.010－11 m＝3.010－3 m (2)面積為1 cm2色斑吸收的能量E＝60 J，色斑便逐漸消失。而1個(gè)光脈沖的能量為ΔE＝PΔt＝1.010101.010－11 J＝0.1 J。 消除50 mm2的色斑需要光脈沖數(shù)為 n＝＝＝300(個(gè))。 答案　(1)3.010－3 m　(2)300個(gè)