2020春高中人教版物理選修34課后課時(shí)作業(yè)第十三章第7節(jié)第8節(jié)光顏色色散激光Word版含解析

第7節(jié)、第8節(jié)光的顏色色散激光組：合格性水平訓(xùn)練1．(光的顏色、折射時(shí)的色散)以下列圖，一束由紅、綠、紫三種單色光組成的復(fù)色光，經(jīng)過橫截面為梯形的玻璃磚后，在光屏上形成彩色光帶。以下關(guān)于彩色光帶排列序次的說法中正確的選項(xiàng)是( )．從上到下依次為紫、綠、紅B．從上到下依次為紅、綠、紫C．從上到下依次為綠、紅、紫D．從上到下依次為綠、紫、紅答案A解析棱鏡對(duì)不相同色光的折射率不相同，對(duì)紅光的折射率小，其偏折角度小，折射在光帶的下部。對(duì)紫光的折射率大，偏折角度大，出射后在光帶的上部。故正確答案為A。2．(光的顏色、折射時(shí)的色散)雨后太陽(yáng)光入射到水滴中發(fā)生色散而形成彩虹。設(shè)水滴是球形的，圖中的圓代表水滴過球心的截面，入射光輝在過此截面的平面內(nèi)，a、b、c、d代表四條不相同顏色的出射光輝，則它們可能依次是( )．紫光、黃光、藍(lán)光和紅光B．紫光、藍(lán)光、黃光和紅光C．紅光、藍(lán)光、黃光和紫光D．紅光、黃光、藍(lán)光和紫光答案B解析由供選答案知四種光輝紅、黃、藍(lán)、紫的頻率為ν紅＜ν黃＜ν藍(lán)＜ν紫，故其折射率n紅＜n黃＜n藍(lán)＜n紫，因折射率大，光在折射時(shí)，偏折程度大，故太陽(yáng)光經(jīng)水滴折射后，在水中流傳，從上到下依次為紅、黃、藍(lán)、紫，再由光的反射定律，結(jié)合光路圖可知其反射后從上到下序次顛倒，因此出射光依次為紫光、藍(lán)光、黃光和紅光，B正確，A、C、D錯(cuò)誤。3．(薄膜干涉時(shí)的色散)以下列圖，一束白光從左側(cè)射入肥皂液膜，以下中：①人從右側(cè)向左看，可看到白色條紋；②人從左側(cè)向右看，可看到彩色條紋；③彩色條紋水平排列；④彩色條紋豎直排列。正確的選項(xiàng)是( )A．①③B．①④C．②③D．②④答案C解析彩色條紋是前后兩表面的反射光相互疊加的結(jié)果，每一條紋呈水均分布。故正確答案為C。4．(激光)(多項(xiàng)選擇)以下說法正確的選項(xiàng)是( )．激光可用于測(cè)距B．激光能量十分集中，只可用于加工金屬資料C．外科研制的“激光刀”能夠有效地減少細(xì)菌的感染D．激光可用于全息照相，有獨(dú)到的特點(diǎn)答案ACD解析激光平行度好，即使在流傳了很遠(yuǎn)的距離此后，它仍保持必然的強(qiáng)度，此特點(diǎn)可用于激光測(cè)距，A正確；激光的亮度高，能量十分集中，可用于金屬加工、激光醫(yī)療、激光美容、激光武器等，B錯(cuò)誤；激光擁有很高的有關(guān)性，可用于全息照相，由于它記錄了光的相位信息，因此看起來跟真的相同，立體感較強(qiáng)，D正確；由于激光明度高，能量大，在切割皮膚等的同時(shí)，也能殺滅細(xì)菌，C正確。5．(薄膜干涉時(shí)的色散)(多項(xiàng)選擇)凸透鏡的波折表面是個(gè)球面，球面的半徑叫做這個(gè)曲面的曲率半徑。把一個(gè)凸透鏡的波折表面壓在另一個(gè)玻璃平面上，讓單色光從上方射入(如圖甲所示)，這時(shí)能夠看到亮暗相間的同心圓(如圖乙所示)。這個(gè)現(xiàn)象是牛頓第一發(fā)現(xiàn)的，這些同心圓叫做牛頓環(huán)，為了使同一級(jí)圓環(huán)的半徑變大(例如從中心數(shù)起的第二道圓環(huán))，則應(yīng)( )．將凸透鏡的曲率半徑變大B．將凸透鏡的曲率半徑變小C．改用波長(zhǎng)更短的單色光照射D．改用波長(zhǎng)更長(zhǎng)的單色光照射答案AD解析當(dāng)光程差為波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)是亮條紋，光程差為半波長(zhǎng)奇數(shù)倍時(shí)是暗條紋。換一個(gè)表面曲率半徑更大的凸透鏡，出現(xiàn)亮條紋的這一厚度向遠(yuǎn)離圓心方向偏移，可知圓環(huán)半徑增大，A正確，B錯(cuò)誤；改用波長(zhǎng)更長(zhǎng)的單色光照射，出現(xiàn)同一級(jí)亮紋的光程差變大，到圓心距離增大，半徑變大，因此C錯(cuò)誤，D正確。6．(光的顏色、折射時(shí)的色散、全反射)(多項(xiàng)選擇)以下列圖，某玻璃棱鏡的頂角為θ，恰為黃光的臨界角，當(dāng)白光經(jīng)過棱鏡發(fā)生色散，在光屏A上形成彩色光帶后，把白光的入射角i逐漸減小到零的過程中，在光屏上會(huì)觀察到( )A．最后在B屏上右側(cè)是黃光B．最后在B屏上左側(cè)是紫光C．最后在B屏上右側(cè)是紫光D．最后在B屏上左側(cè)是黃光答案AB解析玻璃對(duì)紫光的折射率最大，紫光的偏折角最大，而紫光的臨界角最小，因此第一在EG面上發(fā)生全反射后，再?gòu)腉F面上折射到光屏B上。當(dāng)i＝0時(shí)，白光射到EG面上的入射角為θ，此時(shí)黃光恰好發(fā)生全反射，而頻率高于黃光的綠、藍(lán)、紫光均發(fā)生全反射到FG面上，它們的入射角相同，折射角最大的是紫光，所以B屏的左側(cè)是紫光，由以上解析可知A、B正確。7．(綜合)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(gè)光脈沖，若這種激光器光脈沖的連續(xù)時(shí)間為

×10－11s，波長(zhǎng)為

694.3nm，發(fā)射功率為

×1010W。(1)每列光脈沖的長(zhǎng)度是多少？(2)用紅寶石激光照射皮膚色斑，每1cm2吸取能量達(dá)到60J今后，色斑便逐漸消失，一顆色斑的面積為50mm2，則它需要吸取多少個(gè)紅寶石激光脈沖才能逐漸消失？答案×10－3m(2)300個(gè)解析(1)光脈沖連續(xù)時(shí)間為發(fā)射一個(gè)光脈沖所需的時(shí)間一個(gè)光脈沖長(zhǎng)度l＝ct＝×108××10－11m＝×10－3m。(2)一個(gè)光脈沖所攜帶的能量E＝Pt＝×1010××10－11J＝0.1J除去面積為50mm2的色斑需要光脈沖數(shù)為－2n＝E·S＝60×50×10個(gè)＝300個(gè)。E組：等級(jí)性水平訓(xùn)練8．(光的色散)(多項(xiàng)選擇)表面附著油膜的透明玻璃片，當(dāng)有陽(yáng)光照射時(shí)，可在表面和玻璃片的邊緣分別看到彩色圖樣，則( )．兩者都是色散現(xiàn)象B．兩者都是干涉現(xiàn)象C．前者是干涉現(xiàn)象D．后者是折射現(xiàn)象E．前者不是色散現(xiàn)象，后者是色散現(xiàn)象答案ACD解析陽(yáng)光照射到油膜上，油膜前后表面的反射光干涉形成彩色圖樣，是干涉現(xiàn)象。陽(yáng)光照在邊緣棱角處，由于折射產(chǎn)生彩色圖樣，是折射現(xiàn)象，兩者都屬于色散現(xiàn)象，故A、C、D正確。9．(激光的特點(diǎn)及應(yīng)用)(多項(xiàng)選擇)以下說法中正確的選項(xiàng)是( )．激光是一種人工產(chǎn)生的有關(guān)光，擁有高度的有關(guān)性B．由于激光的方向性好，因此激光不能夠產(chǎn)生衍射現(xiàn)象C．光纖通信是激光和光導(dǎo)纖維相結(jié)合的產(chǎn)物D．一般照相技術(shù)所記錄的可是光波的強(qiáng)弱信息，而全息照相技術(shù)還可以夠記錄光波的相位信息答案ACD解析激光是一種人工產(chǎn)生的有關(guān)光，擁有高度的有關(guān)性，故A正確；激光有關(guān)性好，能夠發(fā)生干涉、衍射現(xiàn)象，故B錯(cuò)誤；光纖通信是激光和光導(dǎo)纖維相結(jié)合的產(chǎn)物，故C正確；一般照相技術(shù)所記錄的可是光波的強(qiáng)弱信息，而全息照相技術(shù)還可以夠記錄光波的相位信息，故D正確。10．(薄膜干涉的應(yīng)用)(多項(xiàng)選擇)以下列圖是用干涉法來檢查某塊厚玻璃板上表面可否平展的裝置，所用紅色光是用一般光源加紅色濾色光片產(chǎn)生的，從上往下觀察到的干涉條紋以下右圖所示，則以下判斷正確的選項(xiàng)是( )．若觀察到的條紋如圖甲所示，則說明厚玻璃板上表面是平展的B．若觀察到的條紋如圖乙所示，則厚玻璃板上表面有下凹的地址C．若觀察到的條紋如圖乙所示，則厚玻璃板上表面有上凸的地址D．若是用黃色濾色光片產(chǎn)生的黃色光做該實(shí)驗(yàn)，則干涉條紋變密答案ABD解析薄膜干涉形成的條紋是膜的上下表面的發(fā)射光干涉產(chǎn)生的，若觀察到的條紋如圖甲所示，則說明厚玻璃板上表面是平展的，故A正確；薄膜干涉是等厚干涉，即明條紋處空氣膜的厚度相同。從波折的條紋可知，檢查平面左側(cè)處的空氣膜厚度與后邊的空氣膜厚度相同，知該處凹陷，故B正確，C錯(cuò)誤。若是用黃色濾色光片產(chǎn)生的黃色光做該實(shí)驗(yàn)，則波長(zhǎng)變短，則干涉條紋變密，故D正確。11．(薄膜干涉的應(yīng)用)為了減少玻璃表面光的反射損失，在玻璃表面上涂一層5折射率為4的增透膜，設(shè)入射光波長(zhǎng)λ＝700nm，為了使這種波長(zhǎng)的反射光能最大限度地被減弱，所涂薄膜的最小厚度是________nm。答案140解析題中求的是所涂薄膜的最小厚度，它應(yīng)為光在薄膜中波長(zhǎng)的1。由c＝λf，4＝41＝1700nm＝140nm。0f得光在其中波長(zhǎng)λ0λ，因此最小厚度d＝λ0λ＝v＝λ545512．(綜合)波長(zhǎng)為μm的紅光，從空氣射入水中，水對(duì)空氣的折射率為。求該光在水中的波長(zhǎng)，并判斷在水中該光的顏色。答案0.49μm紅光解析單色光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，波長(zhǎng)變化了，波速也相應(yīng)變化了，但它的頻率不變，因此在水中該光仍是紅光。依照n＝c＝λ0f＝λ0vλfλλ0μm水中的波長(zhǎng)λ＝n＝≈μm。(綜合)以下列圖，橫截面是直角三角形ABC的三棱鏡對(duì)紅光的折射率為n1，對(duì)紫光的折射率為n2，一束很細(xì)的白光由棱鏡的一個(gè)側(cè)面AB垂直射入，從另一個(gè)側(cè)面AC折射出來。已知棱鏡頂角∠A＝30°，AC邊平行于光屏MN，且與光屏的距離為L(zhǎng)。(1)畫出白光經(jīng)過棱鏡折射的光路圖；(出射光輝畫兩條邊緣光輝，并指明其顏)(2)求在光屏MN上獲取的可見光光譜的寬度d。nn答案(1)圖見解析(2)L2－12221解析(1)由于光輝垂直AB面入射，故在AB面上光輝不偏折。在AC面，設(shè)紅光折射角為β1，紫光折射角為β2