物理（人教版選修34）練習周末培優(yōu)練6光的折射色散

周末培優(yōu)練(六)光的折射色散1．(高考上海卷)白光通過雙縫后產(chǎn)生的干涉條紋是彩色的，其原因是不同色光的()A．傳播速度不同 B．強度不同C．振動方向不同 D．頻率不同解析：由條紋間距公式Δx＝eq\f(L,d)λ知，光的頻率不同則波長不同，條紋間距不同．白光通過雙縫后產(chǎn)生的干涉條紋是彩色的是因為光的頻率不同．答案：D2．關于楊氏雙縫干涉實驗，下列說法正確的是()A．用白光作為光源，屏上將呈現(xiàn)黑白相間的條紋B．用紅光作為光源，屏上將呈現(xiàn)紅黑相間的條紋C．用紅光照射一條狹縫，用紫光照射另一條狹縫，屏上將呈現(xiàn)彩色條紋D．照射單縫的單色光的波長越短，光屏上出現(xiàn)的條紋寬度越寬解析：用白光做楊氏雙縫干涉實驗，屏上將呈現(xiàn)彩色條紋；用紅光作光源，屏上將呈現(xiàn)紅色亮條紋與暗條紋(即黑條紋)相間；紅光和紫光頻率不同，不能產(chǎn)生干涉條紋；單色光的波長越短，光屏上出現(xiàn)的條紋越窄．答案：B3．(多選)用a、b兩束單色光分別照射同一雙縫干涉裝置，在離雙縫恒定距離的屏上得到如圖所示的干涉圖樣，其中圖甲是a光形成的，圖乙是b光形成的．則關于a、b兩束單色光，下列說法正確的是()A．a(chǎn)光的頻率較高B．a(chǎn)光的波長較長C．對同一介質a光的折射率較大D．在水中a光傳播的速度較大解析：由雙縫干涉條紋間距與波長成正比可判斷a光的波長較長，再由c＝λv可知a光的頻率低．對同一介質來說折射率小，光在其間傳播的速度大，所以選項B、D正確．答案：BD4．(多選)沙塵暴是由于土地的沙化引起的一種惡劣的氣象現(xiàn)象，發(fā)生沙塵暴時能見度只有幾十米，天空變黃發(fā)暗，這是由于這種情況下()A．只有波長較短的一部分光才能到達地面B．只有波長較長的一部分光才能到達地面C．只有頻率較大的一部分光才能到達地面D．只有頻率較小的一部分光才能到達地面解析：據(jù)光發(fā)生明顯衍射的條件知，發(fā)生沙塵暴時，只有波長較長的一部分光線能到達地面，據(jù)λ＝eq\f(c,f)知到達地面的光是頻率較小的部分，故選項B、D正確．答案：BD5．(高考全國卷)一束由紅、紫兩色光組成的復色光，從空氣斜射向玻璃三棱鏡．下面四幅圖中能正確表示該復色光經(jīng)三棱鏡折射分離成兩束單色光的是()解析：紅、紫光從左側射入三棱鏡發(fā)生折射，不同光的折射率不同，折射角不同，則會分成兩束光，紫光的折射率大，則折射角小，偏折更厲害；光從三棱鏡中射出時再次發(fā)生折射現(xiàn)象，紫光向三棱鏡底端偏折的幅度更大，選項B正確．答案：B6．英國物理學家托馬斯·楊巧妙地解決了相干光源問題，第一次在實驗室觀察到了光的干涉現(xiàn)象．如圖所示為實驗裝置簡圖，M為豎直線光源(長直燈絲鈉燈)、N和O均為有狹縫的遮光屏、P為像屏．現(xiàn)有四種不同的帶有狹縫的遮光屏，實驗時的正確選擇是()A．N應選1，O應選2 B．N應選3，O應選4C．N應選1，O應選4 D．N應選3，O應選2解析：本題考查觀察光的雙縫干涉實驗的裝置．要產(chǎn)生相干光源應先讓光通過單縫，然后通過雙縫，且縫的方向與線光源方向一致，故選項A正確．答案：A7.如圖所示，一細束紅藍復色光垂直于AB邊射入直角三棱鏡，在AC面上反射和折射分成兩束細光束，其中一束細光束為單色光束．若用v1和v2分別表示紅、藍光在三棱鏡內的速度，下列說法正確的是()A．v1＜v2，單色光束為紅色B．v1＜v2，單色光束為藍色C．v1＞v2，單色光束為紅色D．v1＞v2，單色光束為藍色解析：紅光折射率小于藍光折射率，由折射率公式n＝eq\f(c,v)知紅光在同種介質中的速度較大，即v1＞v2；由全反射公式sinC＝eq\f(1,n)知紅光折射率小臨界角大，所以藍光發(fā)生全反射時紅光依然有折射現(xiàn)象，選項C正確．答案：C8.(高考北京卷)如圖所示，一束可見光射向半圓形玻璃磚的圓心O，經(jīng)折射后分為兩束單色光a和b，下列判斷正確的是()A．玻璃對a光的折射率小于對b光的折射率B．a(chǎn)光的頻率大于b光的頻率C．在真空中a光的波長大于b光的波長D．以上說法都不對解析：a光偏離原來入射方向的角度更大，折射角更大，玻璃對a光的折射率大于對b光的折射率，選項A錯誤；介質對頻率大的光折射率大，選項B正確；在真空中各種光的光速相同，根據(jù)c＝λf可知，頻率大的光波長小，選項C錯誤．答案：B9.一束只含有紅光和紫光的較強復色光，沿PO方向垂直于AB面射入某種透明材料做成的正三棱鏡后分成兩束沿O′M和O′N方向射出，則下列情況可能的是()A．O′M為紅光，O′N為紫光B．O′M為紫光，O′N為紅光C．O′M、O′N均為紅、紫復色光D．O′N為紅、紫復色光，O′M為紅光解析：紅光的折射率小于紫光的折射率，發(fā)生全反射時紅光的臨界角大于紫光的臨界角，因只有一種光發(fā)生了折射，故O′M為紅光；由于紅光發(fā)生了反射，紫光發(fā)生了全反射，故O′N為紅、紫復色光．答案：D10．(多選)如圖為用a、b兩種單色光分別通過同一雙縫干涉裝置獲得的干涉圖樣．現(xiàn)讓a、b兩種光組成的復色光穿過平行玻璃磚或三棱鏡時，光的傳播方向中可能正確的是()解析：由雙縫干涉圖樣知λa＞λb，故fa＜fb，na＜nb，以相同入射角射入玻璃磚時，b光折射大，選項A正確，選項B錯誤；又Ca＞Cb，當復色光垂直射入三棱鏡時只有一種光發(fā)生全反射，應為b光，故選項C錯誤，選項D正確．答案：AD11．一個圓柱形筒，直徑為12cm，高16cm，人眼在筒側上方某處觀察，所見筒側的深度為9cm，(1)此液體的折射率；(2)光在此液體中的傳播速度．解析：先畫出一圓柱形筒，筒高為H＝16cm，直徑d＝12cm.人眼在A處，筒側底部“最低點”為B，筒內無液體時，人眼能見深度h＝9(1)sinθ1＝eq\f(d,\r(d2＋h2))，sinθ2＝eq\f(d,\r(d2＋H2))，此液體的折射率n＝eq\f(sinθ1,sinθ2)＝eq\f(\r(d2＋H2),\r(d2＋h2))＝eq\f(4,3).(2)光在此液體中的傳播速度v＝eq\f(c,n)＝eq\f(3×108,\f(4,3))m/s＝2.25×108m/s.答案：(1)eq\f(4,3)(2)2.25×108m/s12．半徑為R的固定半圓形玻璃磚的橫截面如圖所示，O點為圓心，OO′為直徑MN的垂線．足夠大的光屏PQ緊靠在玻璃磚的右側且與MN垂直．一束復色光沿半徑方向與OO′成θ＝30°角射向O點，已知復色光包含有折射率從n1＝eq\r(2)到n2＝eq\r(3)的光束，因而光屏上出現(xiàn)了彩色光帶．(1)求彩色光帶的寬度；(2)當復色光入射角逐漸增大時，光屏上的彩色光帶將變成一個光點，θ角至少為多少？解析：(1)由折射定律n1＝eq\f(sinβ1,sinθ)，n2＝eq\f(sinβ2,sinθ)代入數(shù)據(jù)，解得β1＝45°，β2＝60°故彩色光帶的寬度為Rtan45°－Rtan30°＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1－\f(\r(3),3)))R.(2)當所有光線均發(fā)生全反射時，光