2019高中物理课下能力提升十九第十三章第78节光颜色色散激光(含解析)新人教版选修34

2019高中物理课下能力提高十九第十三章第7、8节光的颜色色散激光(含分析)新人教版选修342019高中物理课下能力提高十九第十三章第7、8节光的颜色色散激光(含分析)新人教版选修3420/20芃PAGE20聿膁莄蒀肅膄肁莈腿葿螅莃薃肄袀莅艿羁膆羂芅羅蕿薆莈艿薇薁螃袅蚂螇蒈袁螄膀蒅螅莁肈蒈聿膅羄袃螅膀羆薈莇薆薃薅蚅膃芇蚈羀羇膂肂薅羂蒈螈芈莇螁螄蒅螀莅袈螀蒄莀节莅葿蚆羈肈袅芃羄芆薂袇肇薀芆袂莂膆芁肈肇袈蚇蒁膄膆肀肅膇蒀肈肀薂肆膃芇芇蚈膅袄芄羆袂薈莇芁薆蒃羅袆蚀蝿蒇蕿羆肂蒃螆葿螆薇肁蒇蚁膅蒂蒂羇蚇荿薄芀蚃莂芁膈蚆袁羅膃莅芃羀膅肀腿莆螂螃膃肃莆膀螁螇莁薅肃螂蚈芀聿膈羁羃羃薁衿芀芈芅螄蚄羃荿袆莀袀蚅莃膂袃莂肇蒀膈肆羂袄螃膁芈薀蚀蒇袅莂羈袀葿虿节蚄蒄肄袈虿螀蝿螄肅莇蒂螈蚂羂衿肂蒆羇膄蚈蒁膃衿薅袇薆蚁薈芀膀罿袃芈膅莃蒈芃莁聿蒅莄螄肅蒈肁蚂腿螃螅薇薃莈袀蕿艿芅膆2019高中物理课下能力提高十九第十三章第7、8节光的颜色色散激光(含分析)新人教版选修34光的颜色色散激光

[基础练]

一、选择题

1．激光拥有有关性好、平行度好、亮度高等特点，在科学技术和平常生活中应用广泛。

下面关于激光的表达正确的选项是( )

A．激光是纵波

B．频率相同的激光在不相同介质中的波长相同

C．两束频率不相同的激光能产生干涉现象

D．利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离

2．以下列图，一束红光和一束蓝光平行入射到三棱镜上，经折射后，汇聚在屏上同一

点，若n1和n2分别表示三棱镜对红光和蓝光的折射率，以下判断正确的有( )

A．n1＜n2，a为蓝光，b为红光

B．n1<n2，a为红光，b为蓝光

C．n1>n2，a为红光，b为蓝光

D．n1>n2，a为蓝光，b为红光

3．用白光做双缝干涉实验时，获取彩色的干涉条纹，以下说法正确的选项是( )

A．干涉图样的中央亮条纹是彩色的

B．在凑近中央亮条纹两侧最先出现的是红色条纹

C．在凑近中央亮条纹两侧最先出现的是紫色条纹

D．在凑近中央亮条纹两侧最先出现的彩色条纹的颜色与双缝间距离有关

4．劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图甲所示，将一块平板玻璃放置在另一平板玻

璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜。当光垂直入

射后，从上往下看到的干涉条纹如图乙所示。干涉条纹有以下特点：一是任意一条明条纹或暗条纹所在地址下面的薄膜厚度相等；二是任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒

定。现若在图中装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，从上往下观

察到的干涉条纹( )1A．变疏B．变密

C．不变D．消失

二、非选择题

5．为了减少光在透镜表面由于反射带来的损失，可在透镜表面涂上一层增透膜，一般

用折射率为1.38的氟化镁，为了使在真空中波长为5.52×10－7m的绿光在垂直表面入射时

使反射光干涉相消，求所涂的这种增透膜的厚度。

[提能练]

一、选择题

1．[多项选择](2016·杭州高二检测)以下列图，截面为ABC的玻璃直角三棱镜放置在空气

中，宽度均为d的紫、红两束光垂直照射三棱镜的一个直角边AB，在三棱镜的另一侧放置

一平行于AB边的光屏(图中未画出)，屏的距离远近可调，在屏上出现紫、红两条光带，可

能是( )

A．紫色光带在上，红色光带在下，紫色光带较宽

B．紫色光带在下，红色光带在上，紫色光带较宽

C．红色光带在上，紫色光带在下，红色光带较宽

2

D．红色光带在下，紫色光带在上，红色光带较宽

2．以下列图，半圆柱形玻璃砖置于光屏PQ的左下方，一束白光沿半径方向从A点射入

玻璃砖，在O点发生反射和折射，折射光在光屏上表现七色光带。若入射点由A向B缓慢移

动，并保持白光沿半径方向入射到O点，观察到各色光在光屏上陆续消失。在光带未完好消

失从前，反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是( )

A．减弱，红光B．增强，红光

C．减弱，紫光D．增强，紫光

3．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

线，则它们可能依次是( )

A．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

4．以下列图为半圆形的玻璃砖，C为AB的中点，′为过C点的AB面的垂线。a、bOO两束不相同频率的单色可见细光束垂直AB边从空气射入玻璃砖，且两束光在AB面上的入射点3

到C点的距离相等，两束光折射后订交于图中的P点，以下判断不正确的选项是( )

A．a光在玻璃砖中的流传速度大于b光的流传速度

B．a光从玻璃砖中射入空气时发生全反射的临界角大于b光的临界角

C．在同一双缝干涉装置形成的干涉条纹中，a光相邻明条纹的间距大于b光相邻明条

纹的间距

D．b光比a光更简单发生衍射现象

二、非选择题

5．一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1.0×10－11s，波长为694.3mm，发射功率为1.0×1010W，真空中光速c＝3×108m/s。则

每个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，

2一颗色斑的面积是50mm，则它需要吸取多少个红宝石激光脉冲才能逐渐消失？

答案[基础练]1．分析：选D所有光都是横波，A错误；依照v＝，光在不相同介质中的流传速度λf不相同，频率相同，波长不相同，B错误；发生干涉现象的两束光频率必定相同，C错误；由激光有关知识知，D正确。2．分析：选A由于红光的频率低于蓝光的频率，有n<n，由题图可知，a为蓝光，b12为红光，A正确。3．分析：选C白光是各种不相同色光组成的复色光，光屏中央到两狭缝距离相等，各色光经双缝到达光屏中央的行程差为零，在光屏中央均出现亮条纹，各色光复合成白光，所l以中央亮条纹为白色。由x＝dλ可知，不相同色光的干涉条纹间距x随波长的增大而增大，紫光的波长最短，所以凑近中央亮纹两侧最先出现的是紫色条纹，故C正确。

4．分析：选A干涉条纹是由空气薄膜的上下两个表面反射的光辉叠加而成的，当抽

去一张纸片后，劈形空气薄膜倾角减小，相邻明条纹(或暗条纹)必定变疏才能吻合所在地址

下面对应的薄膜厚度差跟本来相同，A正确。

5．分析：由于人眼对绿光最敏感，所以平常所用的光学仪器其镜头表面所涂的增透膜

4

的厚度只使反射的绿光干涉相抵消，但薄膜的厚度不宜过大，使其厚度为绿光在膜中波长的

14，使绿光在增透膜的前后两个表面上的反射光互相抵消，而光从真空进入某种介质后，其

波长会发生变化。若绿光在真空中波长为λ0，在增透膜中的波长为λ，

由折射率与光速的关系和光速与波长及频率的关系得

cλ0fn＝v＝λf，

0得λ＝n

那么增透膜厚度h＝1λ05.52×10－7m＝1×10－7m4λ＝4n＝答案：1×10－7m

[提能练]

1．分析：选CD由于玻璃对紫光的折射率大于对红光的折射率，故紫光和红光经过棱

镜后光路以下列图。

在光屏由近及远搬动过程中，可能是红色光带在上，紫色光带在下，也可能是红色光带

在下，紫色光带在上，但红色光带向来较宽，应选项C、D正确，选项A、B错误。2．分析：选D频率越高的光，介质对它的折射率就越大，在可见光中从红光到紫光

频率越来越大，故玻璃对它们的折射率越来越大，再由n＝1知，折射率越大，临界角sinC越小，所以紫光的临界角最小，从玻璃进入空气，在入射点从A向B搬动的过程中，入射角逐渐增大，紫光先消失，随着折射光辉的消失，反射光越来越强，D正确，A、B、C错误。3．分析：选B作出a、b、c、d四条光辉第一次折射时的法线，以下列图，可知其折射率大小关系为na>nb>nc>nd，则它们可能依次是紫光、蓝光、黄光和红光，B正确。54．分析：选D由图分析可知，玻璃砖对b光的偏折角大于对a光的偏折角，依照折射定律得知，玻璃砖对b光的折射率大于对a光的折射率，由v＝c/n得，a光在玻璃砖中的流传速度大于b光的流传速度，选项A正确；由公式sinC＝1/n分析得知，a光的折射率n小，则a光发生全反射的临界角大于b光发生全反射的临界角，选项B正确；干涉条纹的间距与波长成正比，a光的频率小，波长长，故相邻明条纹的间距a光的较大，选项C正确；光的波长越长，越简单发生衍射现象，所以可知a