2020春高中人教版物理选修34课后课时作业第十三章第7节第8节光颜色色散激光Word版含解析

第7节、第8节光的颜色色散激光组：合格性水平训练1．(光的颜色、折射时的色散)以下列图，一束由红、绿、紫三种单色光组成的复色光，经过横截面为梯形的玻璃砖后，在光屏上形成彩色光带。以下关于彩色光带排列序次的说法中正确的选项是( )．从上到下依次为紫、绿、红B．从上到下依次为红、绿、紫C．从上到下依次为绿、红、紫D．从上到下依次为绿、紫、红答案A解析棱镜对不相同色光的折射率不相同，对红光的折射率小，其偏折角度小，折射在光带的下部。对紫光的折射率大，偏折角度大，出射后在光带的上部。故正确答案为A。2．(光的颜色、折射时的色散)雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹。设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光辉在过此截面的平面内，a、b、c、d代表四条不相同颜色的出射光辉，则它们可能依次是( )．紫光、黄光、蓝光和红光B．紫光、蓝光、黄光和红光C．红光、蓝光、黄光和紫光D．红光、黄光、蓝光和紫光答案B解析由供选答案知四种光辉红、黄、蓝、紫的频率为ν红＜ν黄＜ν蓝＜ν紫，故其折射率n红＜n黄＜n蓝＜n紫，因折射率大，光在折射时，偏折程度大，故太阳光经水滴折射后，在水中流传，从上到下依次为红、黄、蓝、紫，再由光的反射定律，结合光路图可知其反射后从上到下序次颠倒，因此出射光依次为紫光、蓝光、黄光和红光，B正确，A、C、D错误。3．(薄膜干涉时的色散)以下列图，一束白光从左侧射入肥皂液膜，以下中：①人从右侧向左看，可看到白色条纹；②人从左侧向右看，可看到彩色条纹；③彩色条纹水平排列；④彩色条纹竖直排列。正确的选项是( )A．①③B．①④C．②③D．②④答案C解析彩色条纹是前后两表面的反射光相互叠加的结果，每一条纹呈水均分布。故正确答案为C。4．(激光)(多项选择)以下说法正确的选项是( )．激光可用于测距B．激光能量十分集中，只可用于加工金属资料C．外科研制的“激光刀”能够有效地减少细菌的感染D．激光可用于全息照相，有独到的特点答案ACD解析激光平行度好，即使在流传了很远的距离此后，它仍保持必然的强度，此特点可用于激光测距，A正确；激光的亮度高，能量十分集中，可用于金属加工、激光医疗、激光美容、激光武器等，B错误；激光拥有很高的有关性，可用于全息照相，由于它记录了光的相位信息，因此看起来跟真的相同，立体感较强，D正确；由于激光明度高，能量大，在切割皮肤等的同时，也能杀灭细菌，C正确。5．(薄膜干涉时的色散)(多项选择)凸透镜的波折表面是个球面，球面的半径叫做这个曲面的曲率半径。把一个凸透镜的波折表面压在另一个玻璃平面上，让单色光从上方射入(如图甲所示)，这时能够看到亮暗相间的同心圆(如图乙所示)。这个现象是牛顿第一发现的，这些同心圆叫做牛顿环，为了使同一级圆环的半径变大(例如从中心数起的第二道圆环)，则应( )．将凸透镜的曲率半径变大B．将凸透镜的曲率半径变小C．改用波长更短的单色光照射D．改用波长更长的单色光照射答案AD解析当光程差为波长的整数倍时是亮条纹，光程差为半波长奇数倍时是暗条纹。换一个表面曲率半径更大的凸透镜，出现亮条纹的这一厚度向远离圆心方向偏移，可知圆环半径增大，A正确，B错误；改用波长更长的单色光照射，出现同一级亮纹的光程差变大，到圆心距离增大，半径变大，因此C错误，D正确。6．(光的颜色、折射时的色散、全反射)(多项选择)以下列图，某玻璃棱镜的顶角为θ，恰为黄光的临界角，当白光经过棱镜发生色散，在光屏A上形成彩色光带后，把白光的入射角i逐渐减小到零的过程中，在光屏上会观察到( )A．最后在B屏上右侧是黄光B．最后在B屏上左侧是紫光C．最后在B屏上右侧是紫光D．最后在B屏上左侧是黄光答案AB解析玻璃对紫光的折射率最大，紫光的偏折角最大，而紫光的临界角最小，因此第一在EG面上发生全反射后，再从GF面上折射到光屏B上。当i＝0时，白光射到EG面上的入射角为θ，此时黄光恰好发生全反射，而频率高于黄光的绿、蓝、紫光均发生全反射到FG面上，它们的入射角相同，折射角最大的是紫光，所以B屏的左侧是紫光，由以上解析可知A、B正确。7．(综合)一种红宝石激光器发射的激光是不连续的一道道闪光，每道闪光称为一个光脉冲，若这种激光器光脉冲的连续时间为

×10－11s，波长为

694.3nm，发射功率为

×1010W。(1)每列光脉冲的长度是多少？(2)用红宝石激光照射皮肤色斑，每1cm2吸取能量达到60J今后，色斑便逐渐消失，一颗色斑的面积为50mm2，则它需要吸取多少个红宝石激光脉冲才能逐渐消失？答案×10－3m(2)300个解析(1)光脉冲连续时间为发射一个光脉冲所需的时间一个光脉冲长度l＝ct＝×108××10－11m＝×10－3m。(2)一个光脉冲所携带的能量E＝Pt＝×1010××10－11J＝0.1J除去面积为50mm2的色斑需要光脉冲数为－2n＝E·S＝60×50×10个＝300个。E组：等级性水平训练8．(光的色散)(多项选择)表面附着油膜的透明玻璃片，当有阳光照射时，可在表面和玻璃片的边缘分别看到彩色图样，则( )．两者都是色散现象B．两者都是干涉现象C．前者是干涉现象D．后者是折射现象E．前者不是色散现象，后者是色散现象答案ACD解析阳光照射到油膜上，油膜前后表面的反射光干涉形成彩色图样，是干涉现象。阳光照在边缘棱角处，由于折射产生彩色图样，是折射现象，两者都属于色散现象，故A、C、D正确。9．(激光的特点及应用)(多项选择)以下说法中正确的选项是( )．激光是一种人工产生的有关光，拥有高度的有关性B．由于激光的方向性好，因此激光不能够产生衍射现象C．光纤通信是激光和光导纤维相结合的产物D．一般照相技术所记录的可是光波的强弱信息，而全息照相技术还可以够记录光波的相位信息答案ACD解析激光是一种人工产生的有关光，拥有高度的有关性，故A正确；激光有关性好，能够发生干涉、衍射现象，故B错误；光纤通信是激光和光导纤维相结合的产物，故C正确；一般照相技术所记录的可是光波的强弱信息，而全息照相技术还可以够记录光波的相位信息，故D正确。10．(薄膜干涉的应用)(多项选择)以下列图是用干涉法来检查某块厚玻璃板上表面可否平展的装置，所用红色光是用一般光源加红色滤色光片产生的，从上往下观察到的干涉条纹以下右图所示，则以下判断正确的选项是( )．若观察到的条纹如图甲所示，则说明厚玻璃板上表面是平展的B．若观察到的条纹如图乙所示，则厚玻璃板上表面有下凹的地址C．若观察到的条纹如图乙所示，则厚玻璃板上表面有上凸的地址D．若是用黄色滤色光片产生的黄色光做该实验，则干涉条纹变密答案ABD解析薄膜干涉形成的条纹是膜的上下表面的发射光干涉产生的，若观察到的条纹如图甲所示，则说明厚玻璃板上表面是平展的，故A正确；薄膜干涉是等厚干涉，即明条纹处空气膜的厚度相同。从波折的条纹可知，检查平面左侧处的空气膜厚度与后边的空气膜厚度相同，知该处凹陷，故B正确，C错误。若是用黄色滤色光片产生的黄色光做该实验，则波长变短，则干涉条纹变密，故D正确。11．(薄膜干涉的应用)为了减少玻璃表面光的反射损失，在玻璃表面上涂一层5折射率为4的增透膜，设入射光波长λ＝700nm，为了使这种波长的反射光能最大限度地被减弱，所涂薄膜的最小厚度是________nm。答案140解析题中求的是所涂薄膜的最小厚度，它应为光在薄膜中波长的1。由c＝λf，4＝41＝1700nm＝140nm。0f得光在其中波长λ0λ，因此最小厚度d＝λ0λ＝v＝λ545512．(综合)波长为μm的红光，从空气射入水中，水对空气的折射率为。求该光在水中的波长，并判断在水中该光的颜色。答案0.49μm红光解析单色光从一种介质进入另一种介质时，波长变化了，波速也相应变化了，但它的频率不变，因此在水中该光仍是红光。依照n＝c＝λ0f＝λ0vλfλλ0μm水中的波长λ＝n＝≈μm。(综合)以下列图，横截面是直角三角形ABC的三棱镜对红光的折射率为n1，对紫光的折射率为n2，一束很细的白光由棱镜的一个侧面AB垂直射入，从另一个侧面AC折射出来。已知棱镜顶角∠A＝30°，AC边平行于光屏MN，且与光屏的距离为L。(1)画出白光经过棱镜折射的光路图；(出射光辉画两条边缘光辉，并指明其颜)(2)求在光屏MN上获取的可见光光谱的宽度d。nn答案(1)图见解析(2)L2－12221解析(1)由于光辉垂直AB面入射，故在AB面上光辉不偏折。在AC面，设红光折射角为β1，紫光折射角为β2