物理選修3-4滬科版4.6激光同步練習(xí)

1、激光1下列說(shuō)法正確的是()A 兩支鉛筆靠在一起，自然光從筆縫中通過(guò)后就成了偏振光B偏振光可以是橫波，也可以是縱波C因?yàn)榧す獾姆较蛐院?，所以激光不能發(fā)生衍射現(xiàn)象D激光可以像刀子一樣切除腫瘤答案： D解析： 兩支普通鉛筆靠在一起，中間的縫遠(yuǎn)遠(yuǎn)地大于光的波長(zhǎng)，因此，光從中通過(guò)時(shí)不會(huì)成為偏振光；光是橫波，偏振光也是橫波；激光也是光，因此激光就具有光波的特性，能夠發(fā)生衍射現(xiàn)象；激光有很多用途，其中可用來(lái)做手術(shù)，切除腫瘤2 (2010 北衡水中學(xué)高二檢測(cè)河)以下關(guān)于光的有關(guān)說(shuō)法中正確的是()A 光導(dǎo)纖維是應(yīng)用了光的全反射現(xiàn)象，無(wú)影燈主要是應(yīng)用了光的衍射B天空中出現(xiàn)的彩虹是因?yàn)楣獾恼凵湫纬缮F(xiàn)象C激光是自

2、然界普遍存在的相干光，平行度非常好，亮度非常高D照相機(jī)鏡頭在陽(yáng)光下看上去呈淡紫色，是光的干涉現(xiàn)象答案： BD3將激光束的寬度聚焦到納米級(jí)(10 9 m)范圍內(nèi)， 可修復(fù)人體已損壞的器官，可對(duì) DNA分子進(jìn)行超微型基因修復(fù)，把至今尚令人無(wú)奈的癌癥、遺傳疾病徹底根除，以上功能是利用了激光的 ()A 單色性好B平行度好C粒子性答案： BDD高能量解析： 激光的平行度好，故可聚焦到很小的范圍；激光的亮度高、能量大，故可修復(fù)器官4下列應(yīng)用激光的事例中錯(cuò)誤的是()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)硬材料答案： C解析： 激光單向性好，不利于室內(nèi)照明，并且

3、大功率的激光要靠專(zhuān)門(mén)的激光器產(chǎn)生，成本太高，且由于激光的能量集中，會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生傷害，因此選項(xiàng)C 所述激光的應(yīng)用是錯(cuò)誤的5激光器發(fā)光功率為P，發(fā)出的激光在折射率為n 的介質(zhì)中波長(zhǎng)為，c 表示光在真空中的速度，下列說(shuō)法中正確的是()A 該光在真空中的波長(zhǎng)為nB該光在真空中的波長(zhǎng)為ncC該光的頻率為cD該光的頻率為n答案： AD解析： 注意光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，頻率不會(huì)發(fā)生變化，對(duì)激光也是一樣，由于速度變化，波長(zhǎng)會(huì)相應(yīng)變化，同一頻率的光在真空中的波長(zhǎng)大于在介質(zhì)中的波長(zhǎng)6如圖為玻璃厚度檢測(cè)儀的原理簡(jiǎn)圖，其原理是：固定一束激光AO以不變的入射角i照到MN表面，折射后從PQ表面射出，折射光線最后照

4、到光電管C 上，光電管將光信息轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，依據(jù)激光束在C 上移動(dòng)的距離，可以確定玻璃厚度的變化設(shè)i 45，玻璃對(duì)該光的折射率為2 ， C上的光斑向左移動(dòng)了s，則可確定玻璃的厚度比原來(lái)變_( 填“厚”或“薄”)改變了 _33答案： 厚2s解析：光經(jīng)過(guò)平行玻璃磚傳播方向不變，只發(fā)生側(cè)移， 光斑向左移， 可見(jiàn)玻璃磚變厚 由33sini/sinr n，得 r 30.設(shè)變厚了 d，則 dtan45 dtan30 s，所以 d 2s.7一臺(tái)激光器， 它的功率為 P，如果它發(fā)射出的單色光在空氣中的波長(zhǎng)為，則這束單色光的頻率是多少？它在時(shí)間t 內(nèi)輻射的光能為多少？如果已知這束單色光在某介質(zhì)中的傳播速度為 v

5、，那么這束單色光從該介質(zhì)射向真空發(fā)生全反射的臨界角為多少？cv答案： Ptarcsinc解析： 根據(jù) c f可得這束單色光的頻率f c/；激光器在時(shí)間 t 內(nèi)所做的功 W Pt 轉(zhuǎn)化為光能； 這束單色光對(duì)介質(zhì)的折射率n c/v，設(shè)它從該介質(zhì)射向真空發(fā)生全反射的臨界角為 C，則 sinC1/n v/c，所以 Carcsin(v/c)這道題雖以激光為命題背景，但解題的根據(jù)仍然是前面所學(xué)的光學(xué)規(guī)律8 (物理與科技 )應(yīng)用激光平行性好的特點(diǎn)，可以精確地測(cè)量距離對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射一個(gè)極短的激光脈沖， 測(cè)量發(fā)射脈沖與收到的反射脈沖的時(shí)間間隔，就可求出激光器到目標(biāo)的距離若在地球上向月球發(fā)射一個(gè)激光脈沖，測(cè)得從發(fā)射

6、到收到反射脈沖所用的時(shí)間為2.56s，則月球到地球的距離大約是多少千米？答案： 3.84 105km解析： 真空中光速c 3.0 108m/s，從發(fā)射脈沖到收到反射脈沖所用的時(shí)間中激光所行路程是月、地距離的2 倍1從發(fā)射脈沖到收到反射脈沖所用的時(shí)間為2.56s，則月球到地球的距離大約為：L 2ct1 2 3.0 108 2.56m 3.84 105km.能力提升1激光火箭的體積小，卻可以裝載更大、更重的衛(wèi)星或飛船激光由地面激光站或空間激光動(dòng)力衛(wèi)星提供，通過(guò)一套裝置，像手電筒一樣，讓激光束射入火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室，使推進(jìn)劑受熱而急劇膨脹，于是形成一股高溫高壓的燃?xì)饬鳎詷O高的速度噴出，產(chǎn)生巨大的推

7、力，把衛(wèi)星或飛船送入太空激光火箭利用了激光的()A 單色性好B平行度好C高能量D相干性好答案： BC22003 年 3 月 1 日，美軍空投傳單，向伊軍宣傳說(shuō)，美軍利用衛(wèi)星可以將地面情況看得一清二楚，而伊方稱(chēng)，已在首都布滿(mǎn)了對(duì)空機(jī)關(guān)炮(華盛頓郵報(bào)3 月 2 日?qǐng)?bào)道 )試問(wèn)：在戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)時(shí)，伊方欲用激光器擊毀位于地平線上方的空間站，則應(yīng)將激光器()A 瞄高些B瞄低些C沿視線直接瞄準(zhǔn)D若激光束是紅色，而空間站是藍(lán)的，則應(yīng)瞄高些答案： C解析：空間站反射太陽(yáng)光射向地球，在大氣層折射， 而激光器發(fā)出的光束通過(guò)大氣層射向空間站也要發(fā)生折射，根據(jù)光路的可逆性，兩者光路相同，因此A、B 錯(cuò)，C 對(duì)，D 選項(xiàng)中

8、空間站是藍(lán)色的，反射光也是藍(lán)色的，比紅色激光束折射率大，由折射定律知應(yīng)瞄低些，才能射中，故D 錯(cuò)3原子發(fā)生受激輻射時(shí)，發(fā)出的光的頻率、發(fā)射方向等都跟入射光子完全一樣，形成激光 激光測(cè)距儀 激光雷達(dá) (發(fā)出極短時(shí)間的激光脈沖)用來(lái)測(cè)量距離可以達(dá)到很高的精度，同時(shí)它還能測(cè)定被測(cè)目標(biāo)的方位、運(yùn)動(dòng)速度和軌道，甚至能描述目標(biāo)的形狀，進(jìn)行識(shí)別和自動(dòng)跟蹤(1)說(shuō)明激光的主要特點(diǎn)；(2)1969 年 7 月，美國(guó)“阿波羅”宇宙飛船在登月科考活動(dòng)中，在月球上安放了一臺(tái)激光反射器， 這臺(tái)反射器成功地解決了用激光測(cè)量月地間距離的問(wèn)題 請(qǐng)分析射向這臺(tái)激光反射器的激光束，必定沿原入射方向準(zhǔn)確反射的原理；(3)在光的干涉

9、實(shí)驗(yàn)中，為什么使用激光產(chǎn)生的干涉現(xiàn)象最清晰？(4) 激光束可切割物質(zhì)，焊接金屬以及在硬質(zhì)難溶物體上打孔，是利用了激光的什么性質(zhì)？答案： (1)高亮度，單色性好，方向性好，相干性好，平行度好(2)利用全反射棱鏡反射(3)激光具有單色性好，易得到穩(wěn)定的相干光源(4)高能量，且方向性好4一種紅寶石激光器發(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1.0 1011s，波長(zhǎng)為 694.3nm，發(fā)射功率為1.0 1010W ，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60J 以后，色斑便逐漸消失，

10、一塊色斑的面積為 50mm2，則它要吸收多少個(gè) (列 )紅寶石激光脈沖才能逐漸消失？答案： (1)3.0 10 3m (2)300 個(gè)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l ct 3 1081.0 1011m 3.0 103m(2)面積為 1cm2 色斑吸收的能量 E 60J，色斑便逐漸消失而1 個(gè)光脈沖的能量為EPt 1.01010 1.010 11J 0.1J消除 50mm2 的色斑需要光脈沖數(shù)為nES16050 300(個(gè) )100 0.1S E5由于激光是亮度高、平行度好、單色性好的相干光，所以光導(dǎo)纖維中用激光作為高速傳輸信息的載體 要使射到粗細(xì)均勻的圓形光導(dǎo)纖維一個(gè)端面上的激光束都能從另一個(gè)端面射出，而不會(huì)從側(cè)壁“泄漏”出來(lái)，光導(dǎo)纖維所用材料的折射率至少應(yīng)為多少？答案： n2解析： 設(shè)激光束在光導(dǎo)纖維前端的入射角為21