高中物理選修34137光的顏色色散138激光課時(shí)同步習(xí)題(含解析)

高中物理選修3-413.7光的顏色色散13.8激光課時(shí)同步習(xí)題（含答案分析）1．一束白光經(jīng)過雙縫后在屏上觀察到干涉條紋，除中央白色條紋外，雙側(cè)還有彩色條紋，是因?yàn)?)A．各色光的波長不一樣，因此各色光產(chǎn)生的干涉條紋間距不一樣B．各色光的速度不一樣，造成條紋間距不一樣C．各色光的強(qiáng)度不一樣D．各色光經(jīng)過雙縫的距離不一樣圖62．如圖6所示，是用干涉法檢查某塊厚玻璃板的上表面能否平坦的裝置，所用單色光是用一般光經(jīng)過濾光片產(chǎn)生的，檢查中所觀察到的干涉條紋是由以下哪兩個(gè)表面反射的光線疊加而成的()A．a(chǎn)的上表面和b的下表面B．a(chǎn)的上表面和b的上表面C．a(chǎn)的下表面和b的上表面D．a(chǎn)的下表面和b的下表面3．光學(xué)鏡頭上涂的一層薄膜叫增透膜，以下說法不正確的選項(xiàng)是()A．增透膜的作用是為了減少光的反射損失，增強(qiáng)透射光的強(qiáng)度B．增透膜的厚度等于入射光在真空中波長的C．增透膜的厚度等于入射光在薄膜中波長的

1414D．因?yàn)樵鐾改さ淖饔媚苁裹S綠光反射時(shí)互相抵消，而紅光、紫光的反射不可以完整抵消，所以涂有增透膜的透鏡呈淡紫色圖74．頻率不一樣的兩束單色光1和2以相同的入射角從同一點(diǎn)射入一厚玻璃板后，其光路如圖7所示，以下說法正確的選項(xiàng)是()A．單色光1的波長小于單色光2的波長B．在玻璃中單色光1的流傳速度大于單色光2的流傳速度C．單色光1經(jīng)過玻璃板所需的時(shí)間小于單色光2經(jīng)過玻璃板所需的時(shí)間D．單色光1從玻璃到空氣的全反射臨界角小于單色光2從玻璃到空氣的全反射臨界角圖85．如圖8所示，一束白光從頂角為θ的棱鏡的一個(gè)側(cè)面AB以較大的入射角θ1入射，經(jīng)過三棱鏡后，在屏P上可獲取彩色光帶，當(dāng)入射角逐漸減小到零的過程中，若屏上的彩色光帶先后所有消逝，則()A．紅光最初消逝，紫光最后消逝B．紫光最初消逝，紅光最后消逝C．紫光最初消逝，黃光最后消逝D．紅光最初消逝，黃光最后消逝如圖9所示，在水中有一厚度不計(jì)的薄玻璃片做成的中空三棱鏡，里面是空氣，一束光A從棱鏡的左側(cè)射入，從三棱鏡的右側(cè)射出時(shí)發(fā)生色散，射出的可見光分布在b點(diǎn)之間，則()

a點(diǎn)和圖9．從a點(diǎn)射出的是紅光，從b點(diǎn)射出的是紫光AB．從a點(diǎn)射出的是紫光，從b點(diǎn)射出的是紅光．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CD．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7．發(fā)出白光的細(xì)線光源ab，長度為l0，豎直擱置，上端a恰幸好水面以下，如圖10所示．現(xiàn)考慮線光源ab發(fā)出的湊近水面法線(圖中的虛線)的細(xì)光束經(jīng)水面折射后所成的像，因?yàn)樗畬?duì)光有色散作用，若以l1表示紅光成的像的長度，l2表示藍(lán)光成的像的長度，則(

)圖10A．l1＜l0＜l2B．l1＞l2＞l0C．l＞l＞l0D．l＜l＜l021218．如圖11所示，圖11兩束平行的紅光和紫光，相距為d，斜射到玻璃磚的上表面上(玻璃磚足夠長)，當(dāng)它們從玻璃磚的下表面射出時(shí)()A．兩條出射光輝仍平行，但距離大于dB．兩條出射光輝仍平行，但距離小于dC．兩條出射光輝仍平行，距離仍為dD．兩條出射光輝將不再平行9．將激光束的寬度集中到納米范圍內(nèi)，可修復(fù)人體已損壞的器官，對(duì)DNA分子進(jìn)行超微型基因修復(fù)，把諸如癌癥、遺傳疾病等完全除去，在上述技術(shù)中，人們利用了激光的()A．單向性B．單色性C．亮度高D．粒子性10．讓激光照到VCD機(jī)、CD機(jī)或計(jì)算機(jī)的光盤上，就可以讀出盤上記錄的信息，經(jīng)過辦理后還原成聲音和圖像，這是利用光的()A．平行度好，可以匯聚到很小的一點(diǎn)上B．相關(guān)性好，可以很簡單形成干涉圖樣C．亮度高，可以在很短時(shí)間內(nèi)集中很大的能量D．波長短，很簡單發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象11．一激光器發(fā)光功率為P，發(fā)出的激光在折射率為n的介質(zhì)中波長為λ，c表示光在真空中的速度，以下說法中正確的選項(xiàng)是()A．該光在真空中的波長為nλB．該光在真空中的波長為λ/nC．該光的頻率為c/λD．該光的頻率為c/nλ題號(hào)123456答案題號(hào)7891011答案用紅光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，在屏上觀察到干涉條紋．在其余條件不變的狀況下，改用紫光做實(shí)驗(yàn)，則干涉條紋間距將變________，假如改用白光做實(shí)驗(yàn)，在屏大將出現(xiàn)________色條紋．13．利用激光遇到物體發(fā)生反射，可以測(cè)定物體的有關(guān)參量．如圖12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為一輛在水平川面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)的小車，現(xiàn)使B對(duì)準(zhǔn)勻速行駛的小車C，使B每隔固準(zhǔn)時(shí)間T0發(fā)射一激光脈沖，如圖乙所示中幅度大的波形，而B接收到的由小車C返回的激光脈沖為如圖乙所示幅度較小的波形．發(fā)射、接收激光脈沖的時(shí)間間隔如圖乙所示，T0、T、T均為已知，則依據(jù)所給信息判斷小車的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)開_____(填“向左”或“向右”)，速度大小為______．(光速為c)甲乙圖1214．應(yīng)用激光平行性好的特征，可以精確地丈量距離．對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射一個(gè)極短的激光脈沖，丈量發(fā)射脈沖與收到的反射脈沖的時(shí)間間隔，即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體是________km.15．把一個(gè)凸面鏡的曲折表面壓在另一個(gè)玻璃平面上，讓某種單色光從上方射入(圖13甲)，這里可以看到明暗相間的齊心圓(如圖乙所示)．這個(gè)現(xiàn)象是牛頓第一發(fā)現(xiàn)的，這個(gè)齊心圓叫做牛頓環(huán)．嘗試究牛頓環(huán)出現(xiàn)的原由．為了使牛頓環(huán)的直徑大些，應(yīng)該采納表面曲折得厲害些的凸面鏡，還是采納表面不太彎的凸面鏡？試表達(dá)你選擇的原由．16．如圖

14所示，半圓形玻璃磚的半徑為

圖R，光屏

13PQ圖14置于直徑的右端并與直徑垂直，一復(fù)色光與豎直方向成α＝30°角射入玻璃磚的圓心，由于復(fù)色光中含有兩種單色光，故在光屏上出現(xiàn)了兩個(gè)光斑，玻璃對(duì)兩種單色光的折射率分別為n1＝2和n2＝3，求：這兩個(gè)光斑之間的距離；為使光屏上的光斑消逝，復(fù)色光的入射角最少為多少？參照答案1．A[雙縫干涉條紋的寬度與波長成正比，各色光的波長不一樣，則條紋寬度不一樣，A正確．]2．C[干涉法的原理是利用單色光的薄膜干涉，這里的薄膜指的是樣板與待測(cè)玻璃板之間的空氣層．在空氣層的上表面和下表面分別反射的光會(huì)發(fā)生干涉，觀察干涉后形成的條紋能否為平行直線，可以判定厚玻璃板的上表面能否平坦．所以選項(xiàng)C是正確的．]3．B[依據(jù)薄膜干涉的原理，光學(xué)鏡頭上涂的增透膜的作用就是為了減少光的反射損失，增強(qiáng)透射光的強(qiáng)度，選項(xiàng)A正確．增透膜的厚度為光在此中波長的1B錯(cuò)誤，C4，才能反射時(shí)相消，增強(qiáng)透射，選項(xiàng)正確．因?yàn)槿藢?duì)黃綠光最敏感，所以增透膜應(yīng)增強(qiáng)對(duì)黃綠光的透射，這時(shí)紅光和紫光沒有明顯消弱，所以透鏡平時(shí)呈淡紫色，選項(xiàng)D正確．]4．AD[本題觀察光的折射、折射率、全反射及臨界角知識(shí)．由圖可以判斷兩種單色光的折射率關(guān)系為n1>n2，進(jìn)一步可以判斷出波長關(guān)系為λ1<λ2，A項(xiàng)正確；速度關(guān)系v1<v2，B項(xiàng)錯(cuò)；臨界角C1<C2，D項(xiàng)正確；兩束單色光在玻璃磚中流傳時(shí)，由折射定律及幾何公式可得，t1>t2，故C項(xiàng)錯(cuò)誤．]5．B[依題意作出白光經(jīng)過三棱鏡的光路，1以以下圖，可看出因?yàn)樽瞎獾钠圩畲?，由全反射臨界公式

sin

C＝n，紫光的臨界角最小，所以紫光必定第一在AC面上發(fā)生全反射而從光屏上消逝．由以上分析可知，屏上彩色光帶中的紫光先消逝，后邊挨次是靛、藍(lán)、綠、黃、橙、紅，選項(xiàng)B正確．]6．B

[光從左界限面入射后，發(fā)生折射現(xiàn)象，此歲月從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)，因?yàn)樗畬?duì)紫光的折射率比對(duì)紅光的大，所以在入射角相同的狀況下，折射角不一樣，紫光的折射角大于紅光，故為紅光．]

a為紫光，

b7．D[作出自b點(diǎn)發(fā)出一條光輝的出射光輝，反向延長后與射率比紅光的折射率大，則藍(lán)光偏折的角度大，則成像較短，故

ab的交點(diǎn)在D對(duì)．]

b點(diǎn)的上方．因?yàn)樗{(lán)光的折8．B[以以下圖，由折射定律可知兩條光輝出射后仍與入射光輝平行，兩條出射光輝也平行，因?yàn)樽瞎獾恼凵渎蚀笥诩t光的折射率，所以紫光折射角β小于紅光折射角α，以致d′<d，故B正確．

]9．AC10．A[激光的特色之一是平行度好，它可以匯聚到一個(gè)很小的點(diǎn)上，、、唱機(jī)或電腦上的DVDVCDCD光驅(qū)及刻錄設(shè)備就利用了激光的這一特色，選項(xiàng)A正確，B、C、D錯(cuò)誤．]11．AD[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)激光也是相同．因?yàn)樗俣茸兓脑桑ㄩL會(huì)相應(yīng)變化．對(duì)同一頻率的光，它在真空中的波長應(yīng)大于在介質(zhì)中的波長．]12．小彩分析本題觀察干涉中的色散問題及光譜問題．在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，在其余條件不變的狀況下，干涉條紋的間距與入射光的波長成正比，紫光波長小于紅光波長，所以改用紫光做實(shí)驗(yàn)時(shí)，干涉條紋間距將變?。挠冒坠庾鰧?shí)驗(yàn)時(shí)，因?yàn)槠呱獾牟ㄩL不一樣，各自干涉條紋的間距不一樣，在光屏上單色光增強(qiáng)的地址不一樣，于是出現(xiàn)彩色干涉條紋．c·T13．向右T＋2T0分析(1)若小車不動(dòng)，發(fā)射激光脈沖后到接收返回脈沖的時(shí)間應(yīng)恒定，而從圖形看，從發(fā)射到接收的時(shí)間間隔逐漸增大，故可知小車C速度方向與激光發(fā)射方向一致，即小車向右運(yùn)動(dòng)．要求小車的速度，要點(diǎn)是要求出小車經(jīng)過的某段位移和所用時(shí)間，可用運(yùn)動(dòng)學(xué)中辦理追及問題的方法求解，作出運(yùn)動(dòng)表示圖以以下圖所示．T＋TT1T，由題圖乙可知在x這段位移內(nèi)小車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間x＝OD－OA＝c·－c·＝c·222Tt＝T0＋2c·T故小車的速度大小為v＝t＝T＋2T014．3.84×105c＝3.0×108分析真空中的光速/，從發(fā)射脈沖到收到反射脈沖所用時(shí)間t＝2.56s，月球與地球ms距離為l＝1ct＝1×3.0×108×2.56＝3.84×105.22mkm15．見分析分析如圖(圖中凸面鏡的曲折程度作了夸張)所示．凸面鏡的曲折表面向上反射的光和下邊的玻璃平面向上反射的光互相疊加，因?yàn)閬碜赃@兩個(gè)面的反射光的行程差不一樣，在有些地址互相增強(qiáng)，有些地址互相削弱，所以出現(xiàn)了齊心圓狀的明暗相間的條紋．為了使牛頓環(huán)的直徑大些，其實(shí)就是使相鄰的亮條紋(或暗條紋)的間距變大些，圖中光輝1和2反射回來的光輝干涉后形成亮條紋．它們對(duì)應(yīng)的空氣厚度差應(yīng)為λ/2，若采納曲折程度較大的凸面鏡，空氣厚度差為λ/2的點(diǎn)的間距將變密，即亮條紋間距將變密，牛頓環(huán)的直徑變小，故應(yīng)采納曲折程度較小的凸面鏡．