2023屆高三物理一輪復(fù)習(xí)第十三章光學(xué)2光的波動(dòng)性課時(shí)達(dá)標(biāo)

PAGEPAGE2光的波動(dòng)性1．(多項(xiàng)選擇)某同學(xué)以線狀白熾燈為光源，利用游標(biāo)卡尺兩腳間形成的狹縫觀察光的衍射現(xiàn)象后，總結(jié)出以下幾點(diǎn)，你認(rèn)為正確的選項(xiàng)是()A．假設(shè)狹縫與線狀白熾燈平行，衍射條紋與狹縫平行B．假設(shè)狹縫與線狀白熾燈垂直，衍射條紋與狹縫垂直C．衍射條紋的疏密程度與狹縫的寬度有關(guān)D．衍射條紋的間距與光的波長(zhǎng)有關(guān)答案：ACD解析：假設(shè)狹縫與線狀白熾燈平行，衍射條紋與狹縫平行且現(xiàn)象明顯；衍射條紋的疏密程度與縫寬有關(guān)，狹縫越小，條紋越疏；條紋間距與波長(zhǎng)有關(guān)，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，間距越大．2．在雙縫干預(yù)實(shí)驗(yàn)中，一鈉燈發(fā)出的波長(zhǎng)為589nm的光，在距雙縫1.00m的屏上形成干預(yù)圖樣．圖樣上相鄰兩明紋中心間距為0.350cm，那么雙縫的間距為()A．2.06×10－7mB．2.06×10－4mC．1.68×10－4mD．1.68×10－3m答案：C解析：由Δx＝eq\f(l,d)λ可得雙縫間距d＝eq\f(l,Δx)·λ＝eq\f(1.00×589×10－9,0.350×10－2)m＝1.68×10－4m，選項(xiàng)C正確．3．某同學(xué)用單色光進(jìn)行雙縫干預(yù)實(shí)驗(yàn)，在屏上觀察到甲圖所示的條紋，僅改變一個(gè)實(shí)驗(yàn)條件后，觀察到的條紋如乙圖所示．他改變的實(shí)驗(yàn)條件可能是()A．減小光源到單縫的距離B．減小雙縫之間的距離C．減小雙縫到光屏之間的距離D．換用頻率更高的單色光源答案：B解析：由(甲)和(乙)兩圖可知改變條件以后條紋變寬，由Δx＝eq\f(l,d)λ可知，只有B項(xiàng)正確．4．(多項(xiàng)選擇)關(guān)于以下光學(xué)現(xiàn)象，說法正確的選項(xiàng)是()A．水中藍(lán)光的傳播速度比紅光快B．光從空氣射人玻璃時(shí)可能發(fā)生全反射C．在岸邊觀察前方水中的一條魚，魚的實(shí)際深度比看到的要深D．分別用藍(lán)光和紅光在同一裝置上做雙縫干預(yù)實(shí)驗(yàn)，用紅光時(shí)得到的條紋間距更寬答案：CD解析：因?yàn)轭l率f藍(lán)>f紅，那么n藍(lán)>n紅，又因?yàn)樵谒衯＝eq\f(c,n)，得到v藍(lán)<v紅，那么A項(xiàng)錯(cuò)誤；光線由光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí)才有可能發(fā)生全反射，那么B項(xiàng)錯(cuò)誤；在岸邊看水中物體時(shí)比實(shí)際深度淺，那么C項(xiàng)正確；Δx＝eq\f(l,d)λ，λ紅>λ藍(lán)，同一裝置eq\f(l,d)相同，所以用紅光時(shí)條紋間距更寬，D項(xiàng)正確．5．(多項(xiàng)選擇)甲、乙兩單色光分別通過同一雙縫干預(yù)裝置得到各自的干預(yù)圖樣，設(shè)相鄰兩個(gè)亮條紋的中心距離為Δx，看Δx甲>Δx乙，那么以下說法正確的選項(xiàng)是()A．甲光能發(fā)生偏振現(xiàn)象，乙光那么不能發(fā)生B．真空中甲光的波長(zhǎng)一定大于乙光的波長(zhǎng)C．甲光的光子能量一定大于乙光的光子能量D．在同一均勻介質(zhì)中甲光的傳播速度大于乙光答案：BD解析：偏振現(xiàn)象是橫波特有的現(xiàn)象，甲、乙都可以有偏振現(xiàn)象發(fā)生，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由Δx甲>Δx乙和Δx＝eq\f(l,d)λ可知甲光的波長(zhǎng)大于乙光，B項(xiàng)正確；光子能量取決于光子的頻率，而光子頻率與波長(zhǎng)成反比，C項(xiàng)錯(cuò)誤；波長(zhǎng)短的光頻率大，在介質(zhì)中的傳播速度慢，D項(xiàng)正確．6．(多項(xiàng)選擇)在研究材料A的熱膨脹特性時(shí)，可采用如下圖的干預(yù)實(shí)驗(yàn)法，A的上外表是一光滑平面，在A的上方放一個(gè)透明的平行板B，B與A上外表平行，在它們間形成一個(gè)厚度均勻的空氣膜．現(xiàn)在用波長(zhǎng)為λ的單色光垂直照射，同時(shí)對(duì)A緩慢加熱，A均勻膨脹，在B上方觀察到B板的亮度發(fā)生周期性的變化．當(dāng)溫度為t1時(shí)最亮，然后亮度逐漸減弱至最暗；當(dāng)溫度升到t2時(shí)，亮度再一次回到最亮，那么()A．出現(xiàn)最亮?xí)r，B上外表反射光與A上外表反射光疊加后加強(qiáng)B．出現(xiàn)最亮?xí)r，B下外表反射光與A上外表反射光疊加后加強(qiáng)C．溫度從t1升至t2過程中，A的高度增加eq\f(λ,4)D．溫度從t1升至t2過程中，A的高度增加eq\f(λ,2)答案：BD解析：出現(xiàn)最亮?xí)r，為B的下外表反射光與A上外表的反射光疊加后加強(qiáng)，A項(xiàng)錯(cuò)，B項(xiàng)對(duì)；薄膜干預(yù)中，當(dāng)薄膜厚度為光在薄膜中半波長(zhǎng)的整數(shù)倍，反射光加強(qiáng)，為最亮，因此溫度由t1升至t2時(shí)，A的高度變化為eq\f(1,2)波長(zhǎng)，C項(xiàng)錯(cuò)，D項(xiàng)對(duì)．7．在信息技術(shù)迅猛開展的今天，光盤是存儲(chǔ)信息的一種重要媒介．光盤上的信息通常是通過激光束來讀取的．假設(shè)激光束不是垂直投射到盤面上，那么光線在通過透明介質(zhì)層時(shí)會(huì)發(fā)生偏折而改變行進(jìn)方向，如下圖．以下相關(guān)說法正確的選項(xiàng)是()A．圖中①光是紅光，②光是藍(lán)光B．在光盤的透明介質(zhì)中，①光比②光傳播更快C．假設(shè)①光、②光先后通過同一雙縫干預(yù)裝置，前者得到的條紋比后者的寬D．假設(shè)①光、②光先后通過同一單縫衍射裝置，前者得到的中央亮紋比后者的中央亮紋窄答案：D解析：同種介質(zhì)對(duì)藍(lán)光的折射率比對(duì)紅光的折射率大，故以相同入射角入射時(shí)，折射角較小的①是藍(lán)光，折射角較大的②是紅光，A項(xiàng)錯(cuò)；根據(jù)折射率n＝eq\f(c,v)可知，②光速度較大，B項(xiàng)錯(cuò)；通過同一干預(yù)裝置，紅光的波長(zhǎng)大于藍(lán)光的波長(zhǎng)，由Δx＝eq\f(l,d)λ可知，紅光干預(yù)條紋較寬，C項(xiàng)錯(cuò)；通過同一單縫衍射裝置，藍(lán)光的中央條紋較窄，D項(xiàng)正確．8．(多項(xiàng)選擇)在雙縫干預(yù)實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)用黃光作為入射光．為了增大干預(yù)條紋的間距，該同學(xué)可以采用的方法有()A．改用紅光作為入射光B．改用藍(lán)光作為入射光C．增大雙縫到屏的距離D．增大雙縫之間的距離答案：AC解析：根據(jù)條紋間距Δx＝eq\f(l,d)·λ可知：要增大干預(yù)條紋的間距，可增大λ，λ紅>λ黃，A項(xiàng)正確；λ黃>λ藍(lán)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；增大到屏的距離l，Δx增大，C項(xiàng)正確；增大雙縫間距d，Δx減小，D項(xiàng)錯(cuò)誤．9．如下圖，當(dāng)用激光照射直徑小于激光束的不透明圓盤時(shí)，在圓盤后屏上的陰影中心出現(xiàn)了一個(gè)亮斑．這是光的________(填“干預(yù)〞“衍射〞或“直線傳播〞)現(xiàn)象，這一實(shí)驗(yàn)支持了光的________(填“波動(dòng)說〞“微粒說〞或“光子說〞)．答案：衍射波動(dòng)說解析：當(dāng)用激光照射直徑小于激光束的不透明圓盤時(shí)，在圓盤后屏上的陰影中心出現(xiàn)了一個(gè)亮斑，亮斑的周圍是明暗相間的環(huán)狀衍射條紋，這就是泊松亮斑，是激光繞過不透光的圓盤發(fā)生衍射形成的．泊松最初做本實(shí)驗(yàn)的目的是推翻光的波動(dòng)性，而實(shí)驗(yàn)結(jié)果卻證明了光的波動(dòng)性．10．登山運(yùn)發(fā)動(dòng)在登雪山時(shí)要注意防止紫外線的過度照射，尤其是眼睛更不能長(zhǎng)時(shí)間被紫外線照射，否那么將會(huì)嚴(yán)重地?fù)p傷視力．有人想利用薄膜干預(yù)的原理設(shè)計(jì)一種能大大減小紫外線對(duì)眼睛傷害的眼鏡．他選用的薄膜材料的折射率為n＝1.5，所要消除的紫外線的頻率為ν＝8.1×1014Hz，(1)他設(shè)計(jì)的這種“增反膜〞所依據(jù)的原理是______________________________．(2)這種“增反膜〞的厚度是多少？________________________________________________________________________.(3)(多項(xiàng)選擇)請(qǐng)判斷以下有關(guān)薄膜干預(yù)的說法正確的選項(xiàng)是()A．薄膜干預(yù)說明光具有波動(dòng)性B．如果薄膜的厚度不同，產(chǎn)生的干預(yù)條紋一定不平行C．干預(yù)條紋一定是彩色的D．利用薄膜干預(yù)也可以“增透〞答案：(1)兩反射光疊加后加強(qiáng)(2)至少為1.24×10－7m(3)AD解析：(1)為了減少進(jìn)入眼睛的紫外線，應(yīng)使入射光分別從該膜的前后兩個(gè)外表反射后形成的反射光疊加后加強(qiáng)，從而使透射的紫外線減弱．(2)光程差(大小等于薄膜厚度d的2倍)應(yīng)等于光在薄膜中的波長(zhǎng)λ′的整數(shù)倍，即2d＝Nλ′(N＝1，2，…)，因此，膜的厚度至少是紫外線在膜中波長(zhǎng)的eq\f(1,2).紫外線在真空中的波長(zhǎng)是λ