高中物理鞏固練習(xí)光的衍射偏振色散激光提高

【鞏固練習(xí)】一、選擇題1．(2014泰安縣校級(jí)期末)下列說(shuō)法正確的是（）A.偏振光可以是橫波，也可以是縱波B.激光不是一種人工產(chǎn)生的相干光，因此可對(duì)它進(jìn)行調(diào)制來(lái)傳遞信息C.激光雷達(dá)能根據(jù)多普勒效應(yīng)測(cè)出目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)速度，從而對(duì)目標(biāo)進(jìn)行跟蹤D.一切波都很容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象2．如圖所示的四個(gè)圖形中哪個(gè)是著名的泊松亮斑的衍射圖樣()．3．如圖所示的四種明暗相間的條紋，分別是紅光、藍(lán)光各自通過(guò)同一個(gè)雙縫干涉儀器形成的干涉圖樣以及黃光、紫光各自通過(guò)同一個(gè)單縫形成的衍射圖樣(黑色部分表示亮紋)．則在下面的四個(gè)圖中從左往右排列，亮條紋的顏色依次是()．A．紅黃藍(lán)紫B．紅紫藍(lán)黃C．藍(lán)紫紅黃D．藍(lán)黃紅紫4．(2015江蘇無(wú)錫市宜興市期中試題)下面是四種與光有關(guān)的事實(shí):①用光導(dǎo)纖維傳輸信號(hào)②用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查平面的平整度③一束白光通過(guò)三棱鏡形成彩色光帶④水面上的油膜呈現(xiàn)彩色其中,與光的干涉有關(guān)的是()A.①④B.②④C.①③D.②③【思路點(diǎn)撥】光導(dǎo)纖維是利用光的全反射的原理傳播光信號(hào)；檢查平面的平整度是利用薄膜干涉；色散是同種玻璃對(duì)不同的單色光的折射率不同造成的；水面上的油膜呈現(xiàn)彩色是薄膜干涉。5．如圖所示，讓自然光照射到P、Q兩偏振片上，當(dāng)P、Q兩偏振片的透振方向夾角為以下哪些度數(shù)時(shí)，透射光的強(qiáng)度最弱？()A．0°B．30°C．60°D．90°6．水中同一深度排列著四個(gè)不同顏色的球．如果從水面上方垂直俯視各球，感覺(jué)最淺的是()．A．紅球B．黃球C．綠球D．紫球7．（2015福建卷）如圖，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（）A.λa＜λb,na＞nb，B.λa＞λb,na＜nb，C.λa＜λb,na＜nbD.λa＞λb,na＞nb8．如圖所示，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，一束白光A從棱鏡的左邊射入，從棱鏡的右邊射出了發(fā)生了色散，射出的可見(jiàn)光分布在a點(diǎn)和b點(diǎn)之間，則()．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9．如圖所示，一細(xì)束復(fù)色光從空氣中射到半球形玻璃體球心O點(diǎn)，經(jīng)折射分為a、b兩束光，分別由P、Q兩點(diǎn)射出玻璃體．PP′、QQ′均與過(guò)O點(diǎn)的界面法線垂直．設(shè)光線a、b在玻璃體內(nèi)穿行所用的時(shí)間分別為、，則等于()．A．QQ′:PP′B．PP′:QQ′C．OP′:OQ′D．OQ′:OP′16．如圖所示，a和b都是厚度均勻的平玻璃板，它們之間的夾角為，一細(xì)光束以入射角α從P0點(diǎn)射入，．已知此光束由紅光和藍(lán)光組成，則當(dāng)光束透過(guò)b板后()．A．傳播方向相對(duì)于入射光方向向左偏轉(zhuǎn)p角B．傳播方向相對(duì)于入射光方向向右偏轉(zhuǎn)p角C．紅光在藍(lán)光的左邊D．紅光在藍(lán)光的右邊11．如圖所示，一束白色光通過(guò)玻璃棱鏡發(fā)生色散現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是()．A．紅光的偏折最大，紫光的偏折最小B．紅光的偏折最小，紫光的偏折最大C．玻璃對(duì)紅光的折射率比紫光大D．玻璃中紫光的傳播速度比紅光大12．如圖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像應(yīng)是圖中的()．13．激光發(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λ，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nλB．該光在真空中的波長(zhǎng)為天λ/nC．該光的頻率為c/λD．該光的頻率為c/(從nλ)14．關(guān)于激光的應(yīng)用問(wèn)題，下列說(shuō)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)纖維中進(jìn)行傳遞信息B．計(jì)算機(jī)內(nèi)“磁頭”讀出光盤上記錄的信息是應(yīng)用了激光有相干性的特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行的C．醫(yī)學(xué)中用激光作“光刀”來(lái)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)二、填空題15．霓虹是由空中的小水滴對(duì)日光的折射、色散、全反射的綜合效應(yīng)所形成的．通?？煽吹絻傻拦尾蕩?，里面一道叫虹，比較明亮；外面一道叫霓，較為暗淡，如圖(a)所示．(1)虹是陽(yáng)光在水滴內(nèi)經(jīng)二次折射、一次全反射形成的，如圖(b)所示，從內(nèi)到外色序的排列是_______；(2)霓是陽(yáng)光在水滴內(nèi)經(jīng)二次折射、二次全反射形成的，如圖(c)所示，從內(nèi)到外色序的排列是_______．16．某脈沖激光器耗電功率2×103W，每秒輸出10個(gè)光脈沖，每個(gè)光脈沖輸出的時(shí)間為10－8s，攜帶的能量為0.2J，每個(gè)光脈沖的功率為________W，該激光器將電能轉(zhuǎn)化為激光能量的效率為________．三、解答題17．一般認(rèn)為激光器發(fā)出的是頻率為v的“單色光”，實(shí)際上它的頻率并不是真正單一的，激光頻率v是它的中心頻率，它所包含的頻率范圍是△v(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(lái)(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(lái)，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．乙光比甲光相比，要多在薄膜中傳播一小段時(shí)間△t．理論和實(shí)踐都證明，能觀察到明顯的干涉現(xiàn)象的條件是：△t的最大值△tm與△v的乘積近似等于1，即只有滿足，才會(huì)觀察到明顯的穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象．已知某紅寶石激光器發(fā)出的激光v＝4.32×1014Hz，它的頻率寬度△v＝8.0×109Hz．讓這束單色光由空氣斜射到折射率n＝的薄膜表面，射入時(shí)與薄膜表面成45°角，如圖所示．(1)求從O點(diǎn)射入薄膜中的光線的傳播方向及傳播速率．(2)估算在上圖所示的情景下，能觀察到明顯穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象的薄膜的最大厚度dm．【答案與解析】一、選擇題1．【答案】C【解析】偏振光只可以是橫波，A錯(cuò)誤；激光是一種人工產(chǎn)生的相干光，B錯(cuò)誤；激光雷達(dá)能根據(jù)多普勒效應(yīng)測(cè)出目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)速度，C正確；一切波都能明顯的衍射，但明顯的衍射需要條件，D錯(cuò)誤；故選C。2．【答案】B3．【答案】B【解析】從題中圖樣可以看出從左數(shù)1、3為干涉圖樣，由可知，左數(shù)第一個(gè)為紅光的干涉圖樣，第3個(gè)為藍(lán)光的干涉圖樣，2、4為衍射圖樣，第4圖衍射明顯，故4應(yīng)為黃光的衍射圖樣，故應(yīng)選B項(xiàng)．4．【答案】B【解析】①、光導(dǎo)纖維是利用光的全反射的原理傳播光信號(hào)，①與光的干涉無(wú)關(guān)；②、檢查平面的平整度的原理是經(jīng)過(guò)空氣層的前后兩面反射的光線在標(biāo)準(zhǔn)樣板的下表面疊加發(fā)生薄膜干涉形成干涉條紋，②與光的干涉有關(guān)；③、白光是復(fù)色光，而同一種玻璃對(duì)不同的單色光的折射率不同，雖然不同的單色光的入射角度相同但經(jīng)玻璃折射后的出射角不同即發(fā)生了色散，③與光的干涉無(wú)關(guān)；④、光照在水面上的油膜上光在油膜的上下兩個(gè)表面分別發(fā)生反射，兩列反射光在油膜的上表面發(fā)生薄膜干涉形成彩色干涉條紋，故④與光的干涉有關(guān)。故選B。5．【答案】D【提示】?jī)善衿刚穹较蛳嗤瑫r(shí)透過(guò)的偏振光最強(qiáng)，兩偏振片透振方向垂直時(shí)幾乎沒(méi)有偏振光透過(guò)．6．【答案】D【解析】設(shè)球的實(shí)際深度為h，人感覺(jué)的深度為h′，根據(jù)視深公式可知，由于水對(duì)紫光的折射率最大，故紫球看起來(lái)最淺，故選D．7．【答案】B【解析】由圖知，三棱鏡對(duì)b光的折射率較大，又因?yàn)楣獾念l率越大，介質(zhì)對(duì)光的折射率越大，所以na＞nb，故b光的頻率大于a光的頻率，再根據(jù)，所以b光的波長(zhǎng)小于a光的波長(zhǎng)，即λa＞λb，所以B正確，ACD錯(cuò)誤。8．【答案】B【解析】光從左邊界面入射后，發(fā)生折射現(xiàn)象，此時(shí)光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)，由于水對(duì)紫光的折射率比對(duì)紅光的大，所以在入射角相同的情況下，折射角不同，紫光的折射角大于紅光，故a為紫光，b為紅光．9．【答案】A10．【答案】D【解析】光線通過(guò)玻璃板后，方向不變但發(fā)生側(cè)向位移，光頻率越高，折射率越大，側(cè)向位移越大．紅光頻率小于藍(lán)光，所以藍(lán)光側(cè)向位移大，第一次透過(guò)玻璃板a后紅光位于藍(lán)光右邊(如圖所示)，當(dāng)光線射到b上時(shí)，由于，由幾何關(guān)系知光線從法線左側(cè)入射．側(cè)移情況與a相似，紅光仍在藍(lán)光右邊，且兩者間距加大，故選D．11．【答案】B12．【答案】D【解析】酒精燈發(fā)出的光在肥皂膜前后兩個(gè)表面上反射后疊加，形成干涉圖樣，兩列反射光疊加時(shí)的光程差與肥皂膜的厚度有關(guān)，相同厚度處光程差相同，而同一條明條紋(或暗條紋)上光程差也相同，肥皂膜豎起時(shí)同一水平線的膜厚度相同．故肥皂膜上的明(暗)條紋是一些水平的平行直線，即正確答案為D．13．【答案】A、D【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．由于速度變化的原因，波長(zhǎng)會(huì)相應(yīng)變化，對(duì)同一頻率的光它在真空中的波長(zhǎng)應(yīng)大于在介質(zhì)中的波長(zhǎng)．14．【答案】C【解析】由激光的特點(diǎn)及應(yīng)用可知光纖通