高中物理选修34137光的颜色色散138激光课时同步习题(含解析)

高中物理选修3-413.7光的颜色色散13.8激光课时同步习题（含答案分析）1．一束白光经过双缝后在屏上观察到干涉条纹，除中央白色条纹外，双侧还有彩色条纹，是因为()A．各色光的波长不一样，因此各色光产生的干涉条纹间距不一样B．各色光的速度不一样，造成条纹间距不一样C．各色光的强度不一样D．各色光经过双缝的距离不一样图62．如图6所示，是用干涉法检查某块厚玻璃板的上表面能否平坦的装置，所用单色光是用一般光经过滤光片产生的，检查中所观察到的干涉条纹是由以下哪两个表面反射的光线叠加而成的()A．a的上表面和b的下表面B．a的上表面和b的上表面C．a的下表面和b的上表面D．a的下表面和b的下表面3．光学镜头上涂的一层薄膜叫增透膜，以下说法不正确的选项是()A．增透膜的作用是为了减少光的反射损失，增强透射光的强度B．增透膜的厚度等于入射光在真空中波长的C．增透膜的厚度等于入射光在薄膜中波长的

1414D．因为增透膜的作用能使黄绿光反射时互相抵消，而红光、紫光的反射不可以完整抵消，所以涂有增透膜的透镜呈淡紫色图74．频率不一样的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后，其光路如图7所示，以下说法正确的选项是()A．单色光1的波长小于单色光2的波长B．在玻璃中单色光1的流传速度大于单色光2的流传速度C．单色光1经过玻璃板所需的时间小于单色光2经过玻璃板所需的时间D．单色光1从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光2从玻璃到空气的全反射临界角图85．如图8所示，一束白光从顶角为θ的棱镜的一个侧面AB以较大的入射角θ1入射，经过三棱镜后，在屏P上可获取彩色光带，当入射角逐渐减小到零的过程中，若屏上的彩色光带先后所有消逝，则()A．红光最初消逝，紫光最后消逝B．紫光最初消逝，红光最后消逝C．紫光最初消逝，黄光最后消逝D．红光最初消逝，黄光最后消逝如图9所示，在水中有一厚度不计的薄玻璃片做成的中空三棱镜，里面是空气，一束光A从棱镜的左侧射入，从三棱镜的右侧射出时发生色散，射出的可见光分布在b点之间，则()

a点和图9．从a点射出的是红光，从b点射出的是紫光AB．从a点射出的是紫光，从b点射出的是红光．从a点和b点射出的都是紫光，从ab中点射出的是红光CD．从a点和b点射出的都是红光，从ab中点射出的是紫光7．发出白光的细线光源ab，长度为l0，竖直搁置，上端a恰幸好水面以下，如图10所示．现考虑线光源ab发出的凑近水面法线(图中的虚线)的细光束经水面折射后所成的像，因为水对光有色散作用，若以l1表示红光成的像的长度，l2表示蓝光成的像的长度，则(

)图10A．l1＜l0＜l2B．l1＞l2＞l0C．l＞l＞l0D．l＜l＜l021218．如图11所示，图11两束平行的红光和紫光，相距为d，斜射到玻璃砖的上表面上(玻璃砖足够长)，当它们从玻璃砖的下表面射出时()A．两条出射光辉仍平行，但距离大于dB．两条出射光辉仍平行，但距离小于dC．两条出射光辉仍平行，距离仍为dD．两条出射光辉将不再平行9．将激光束的宽度集中到纳米范围内，可修复人体已损坏的器官，对DNA分子进行超微型基因修复，把诸如癌症、遗传疾病等完全除去，在上述技术中，人们利用了激光的()A．单向性B．单色性C．亮度高D．粒子性10．让激光照到VCD机、CD机或计算机的光盘上，就可以读出盘上记录的信息，经过办理后还原成声音和图像，这是利用光的()A．平行度好，可以汇聚到很小的一点上B．相关性好，可以很简单形成干涉图样C．亮度高，可以在很短时间内集中很大的能量D．波长短，很简单发生明显的衍射现象11．一激光器发光功率为P，发出的激光在折射率为n的介质中波长为λ，c表示光在真空中的速度，以下说法中正确的选项是()A．该光在真空中的波长为nλB．该光在真空中的波长为λ/nC．该光的频率为c/λD．该光的频率为c/nλ题号123456答案题号7891011答案用红光做双缝干涉实验，在屏上观察到干涉条纹．在其余条件不变的状况下，改用紫光做实验，则干涉条纹间距将变________，假如改用白光做实验，在屏大将出现________色条纹．13．利用激光遇到物体发生反射，可以测定物体的有关参量．如图12甲所示，B为固定的激光发生器和接收器于一体的装置，C为一辆在水平川面上做匀速直线运动的小车，现使B对准匀速行驶的小车C，使B每隔固准时间T0发射一激光脉冲，如图乙所示中幅度大的波形，而B接收到的由小车C返回的激光脉冲为如图乙所示幅度较小的波形．发射、接收激光脉冲的时间间隔如图乙所示，T0、T、T均为已知，则依据所给信息判断小车的运动方向为______(填“向左”或“向右”)，速度大小为______．(光速为c)甲乙图1214．应用激光平行性好的特征，可以精确地丈量距离．对准目标发射一个极短的激光脉冲，丈量发射脉冲与收到的反射脉冲的时间间隔，即可求出激光器到目标的距离．若在地球上向月球发射一个激光脉冲，测得从发射到收到反射脉冲所用的时间为2.56s，则月球到地球的距离大体是________km.15．把一个凸面镜的曲折表面压在另一个玻璃平面上，让某种单色光从上方射入(图13甲)，这里可以看到明暗相间的齐心圆(如图乙所示)．这个现象是牛顿第一发现的，这个齐心圆叫做牛顿环．尝试究牛顿环出现的原由．为了使牛顿环的直径大些，应该采纳表面曲折得厉害些的凸面镜，还是采纳表面不太弯的凸面镜？试表达你选择的原由．16．如图

14所示，半圆形玻璃砖的半径为

图R，光屏

13PQ图14置于直径的右端并与直径垂直，一复色光与竖直方向成α＝30°角射入玻璃砖的圆心，由于复色光中含有两种单色光，故在光屏上出现了两个光斑，玻璃对两种单色光的折射率分别为n1＝2和n2＝3，求：这两个光斑之间的距离；为使光屏上的光斑消逝，复色光的入射角最少为多少？参照答案1．A[双缝干涉条纹的宽度与波长成正比，各色光的波长不一样，则条纹宽度不一样，A正确．]2．C[干涉法的原理是利用单色光的薄膜干涉，这里的薄膜指的是样板与待测玻璃板之间的空气层．在空气层的上表面和下表面分别反射的光会发生干涉，观察干涉后形成的条纹能否为平行直线，可以判定厚玻璃板的上表面能否平坦．所以选项C是正确的．]3．B[依据薄膜干涉的原理，光学镜头上涂的增透膜的作用就是为了减少光的反射损失，增强透射光的强度，选项A正确．增透膜的厚度为光在此中波长的1B错误，C4，才能反射时相消，增强透射，选项正确．因为人对黄绿光最敏感，所以增透膜应增强对黄绿光的透射，这时红光和紫光没有明显消弱，所以透镜平时呈淡紫色，选项D正确．]4．AD[本题观察光的折射、折射率、全反射及临界角知识．由图可以判断两种单色光的折射率关系为n1>n2，进一步可以判断出波长关系为λ1<λ2，A项正确；速度关系v1<v2，B项错；临界角C1<C2，D项正确；两束单色光在玻璃砖中流传时，由折射定律及几何公式可得，t1>t2，故C项错误．]5．B[依题意作出白光经过三棱镜的光路，1以以下图，可看出因为紫光的偏折最大，由全反射临界公式

sin

C＝n，紫光的临界角最小，所以紫光必定第一在AC面上发生全反射而从光屏上消逝．由以上分析可知，屏上彩色光带中的紫光先消逝，后边挨次是靛、蓝、绿、黄、橙、红，选项B正确．]6．B

[光从左界限面入射后，发生折射现象，此岁月从光密介质射向光疏介质，因为水对紫光的折射率比对红光的大，所以在入射角相同的状况下，折射角不一样，紫光的折射角大于红光，故为红光．]

a为紫光，

b7．D[作出自b点发出一条光辉的出射光辉，反向延长后与射率比红光的折射率大，则蓝光偏折的角度大，则成像较短，故

ab的交点在D对．]

b点的上方．因为蓝光的折8．B[以以下图，由折射定律可知两条光辉出射后仍与入射光辉平行，两条出射光辉也平行，因为紫光的折射率大于红光的折射率，所以紫光折射角β小于红光折射角α，以致d′<d，故B正确．

]9．AC10．A[激光的特色之一是平行度好，它可以汇聚到一个很小的点上，、、唱机或电脑上的DVDVCDCD光驱及刻录设备就利用了激光的这一特色，选项A正确，B、C、D错误．]11．AD[注意光从一种介质进入另一种介质时，频率不会发生变化，对激光也是相同．因为速度变化的原由，波长会相应变化．对同一频率的光，它在真空中的波长应大于在介质中的波长．]12．小彩分析本题观察干涉中的色散问题及光谱问题．在双缝干涉实验中，在其余条件不变的状况下，干涉条纹的间距与入射光的波长成正比，紫光波长小于红光波长，所以改用紫光做实验时，干涉条纹间距将变小．改用白光做实验时，因为七色光的波长不一样，各自干涉条纹的间距不一样，在光屏上单色光增强的地址不一样，于是出现彩色干涉条纹．c·T13．向右T＋2T0分析(1)若小车不动，发射激光脉冲后到接收返回脉冲的时间应恒定，而从图形看，从发射到接收的时间间隔逐渐增大，故可知小车C速度方向与激光发射方向一致，即小车向右运动．要求小车的速度，要点是要求出小车经过的某段位移和所用时间，可用运动学中办理追及问题的方法求解，作出运动表示图以以下图所示．T＋TT1T，由题图乙可知在x这段位移内小车运动的时间x＝OD－OA＝c·－c·＝c·222Tt＝T0＋2c·T故小车的速度大小为v＝t＝T＋2T014．3.84×105c＝3.0×108分析真空中的光速/，从发射脉冲到收到反射脉冲所用时间t＝2.56s，月球与地球ms距离为l＝1ct＝1×3.0×108×2.56＝3.84×105.22mkm15．见分析分析如图(图中凸面镜的曲折程度作了夸张)所示．凸面镜的曲折表面向上反射的光和下边的玻璃平面向上反射的光互相叠加，因为来自这两个面的反射光的行程差不一样，在有些地址互相增强，有些地址互相削弱，所以出现了齐心圆状的明暗相间的条纹．为了使牛顿环的直径大些，其实就是使相邻的亮条纹(或暗条纹)的间距变大些，图中光辉1和2反射回来的光辉干涉后形成亮条纹．它们对应的空气厚度差应为λ/2，若采纳曲折程度较大的凸面镜，空气厚度差为λ/2的点的间距将变密，即亮条纹间距将变密，牛顿环的直径变小，故应采纳曲折程度较小的凸面镜．