3.8激光每課一練人教新課標(biāo)選修3-4

第八節(jié) 激 光我夯基我達(dá)標(biāo)1.關(guān)于激光所具有的特點(diǎn)，下列說法中正確的是（ )A.激光相干性好 B.激光平行度好C.激光亮度高 D.激光易色散思路解析：由于激光可以看作是頻率穩(wěn)定的光，頻率決定顏色，即激光可看作是單色，不能發(fā)生色散，故D錯，而A、B、C選項均為激光的特點(diǎn).答案：ABC2.以下說法正確的是（ )A.光纖通信利用了激光相干性好的特點(diǎn)B.激光武器利用了激光亮度高的特點(diǎn)C.激光寫、讀利用了激光亮度高的特點(diǎn)D.激光加工、激光手術(shù)和激光武器都利用了激光亮度高的特點(diǎn)思路解析：利用激光的相干性進(jìn)行信息的傳遞.例如利用激光相干性好進(jìn)行光纖通信；利用激光的平行度好進(jìn)行精確測量和數(shù)據(jù)采集；利用激光的高亮度進(jìn)行激光切割和焊接.答案：ABD3.利用激光束來切割各種物質(zhì)，是利用激光的（ )A.相干性好的特點(diǎn) B.方向性好，平行度高的特點(diǎn)C.亮度高的特點(diǎn) D.單色性好的特點(diǎn)思路解析：利用激光高亮度來切割各種物質(zhì)，故C選項正確.答案：C4.2001年國家最高科學(xué)技術(shù)獎授予中科院院士王選，表彰他在激光排版上的重大科技貢獻(xiàn)，激光是一種電磁波，某種排版系統(tǒng)中激光頻率為41014 Hz，則該激光的波長為（ )A.0.25 m B.0.50 mC.0.75 m D.1.33106 m思路解析:根據(jù)公式v=f可以有= m=0.7510-6 m=0.75 m .答案：C5.以下說法正確的是（ )光的偏振現(xiàn)象說明光是電磁波 紫外線是原子外層電子受激發(fā)產(chǎn)生的 泊松亮斑是一種光的衍射現(xiàn)象 原子自發(fā)輻射的光是激光A. B. C. D.思路解析：光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波，原子自發(fā)輻射是自然光.答案：B6.如圖13-8-2所示，激光束從地面豎直往上射向水平位置、鏡面朝下的平面鏡M，M離地高度h，使鏡面繞通過入射點(diǎn)的水平軸轉(zhuǎn)過角，則反射到地面上的光點(diǎn)水平移動的距離是（ )圖13-8-2A.htan B.hsin C.htan2 D.hsin2思路解析：根據(jù)下圖所示，由幾何關(guān)系可以有s=htan2.答案：C我綜合我發(fā)展7.利用激光遇到物體發(fā)生反射的特點(diǎn)，可以測定物體的有關(guān)參量，如圖13-8-3甲所示，B為固定的激光發(fā)生器和接收器于一體的裝置，C為一輛在水平地面上做勻速直線運(yùn)動的小車，現(xiàn)使B對準(zhǔn)勻速行駛的小車C，使B每隔固定時間T0發(fā)射一激光脈沖如圖13-8-3乙所示中幅度大的波形，B接收的由小車C返回的激光脈沖為圖乙所示幅度較小的波形，發(fā)射、接收激光脈沖的時間間隔如圖乙中所示，T0、T、T均為已知，則根據(jù)所給信息判斷小車的運(yùn)動方向為_（填“向左”或“向右”），速度大小為_（光速為c）.圖13-8-3思路解析：（1）若小車不動，發(fā)射激光脈沖后到接收返回脈沖的時間應(yīng)恒定，而從圖形看，從發(fā)射到接收的時間間隔逐漸增大，故可知小車C速度方向與激光發(fā)射的方向一致，即小車向右運(yùn)動.（2）要求小車的速度，關(guān)鍵是要求出小車通過的某段位移和所用時間，可用運(yùn)動學(xué)中處理追及問題的方法求解，作出運(yùn)動示意圖，如圖所示.小車在第一次收到脈沖至第二次收到脈沖時，運(yùn)動的距離等于第二次與第一次激光單程到達(dá)小車時的路程之差.s=cT，如圖所示，可知在s這段位移內(nèi)小車運(yùn)動的時間t=(T0+)=T0+故小車的速度大小為v=.答案：向右8.一般認(rèn)為激光器發(fā)出的是頻率為的“單色光”，實(shí)際上它的頻率并不是真正單一的，激光頻率是它的中心頻率，它所包含的頻率范圍是（也稱頻率寬度），讓單色光照射到薄膜表面，一部分從前表面反射回來（這部分稱為甲光），其余的進(jìn)入薄膜內(nèi)部，其中的一小部分從薄膜后表面反射回來，并從前表面射出（這部分稱為乙光），甲乙這兩部分光疊加而發(fā)生干涉，稱為薄膜干涉，乙光甲光相比，要多在薄膜中傳播一小段時間t.理論和實(shí)踐都證明，能觀察到明顯的干涉的現(xiàn)象的條件是：t的最大值tmax與的乘積近似等于1，即只有滿足tmax1才會觀察到明顯、穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象.已知某紅寶石激光器發(fā)出的激光=4.321014 Hz,它的頻率寬度=8.0109 Hz，讓這束單色光由空氣斜射到折射率為n=的薄膜表面，射入時與薄膜表面成45角，如圖13-8-4所示.求:圖13-8-4（1）從O點(diǎn)射入薄膜中的光線的傳播方向及傳播速度；（2）估算圖示情況下，能觀察到明顯干涉現(xiàn)象的薄膜的最大厚度dmax.思路解析：（1）設(shè)從O點(diǎn)射入薄膜中的光線的折射角為r，根據(jù)折射定律有：n=sin45/sinr.所以折射角r=arcsin()=arcsin()=30，光在薄膜中的傳播速度v=2.12108 m/s.（2）乙光在薄膜中經(jīng)過的路程s=2dcosr，如圖所示.乙光通過薄膜所用