第十三章 第7节 光的颜色 色散
第8节 激 光
练能力、课后提升
一、选择题
1．(多选)红光和紫光相比较，下列说法正确的是( )
A．红光波长大于紫光波长
B．红光频率大于紫光频率
C．在真空中传播时，红光波速大于紫光波速
D．在真空中传播时，红光波速等于紫光波速
解析：选AD 各种光在真空中传播时，速度是一样的，故C错，D对；不同颜色的光有不同的频率，由红光到紫光，频率依次增大，波长依次减小，故A对，B错．
2．(多选)根据激光亮度高、能量集中的特点，在医学上可以利用激光( )
A．杀菌消毒 B．切除肿瘤
C．透视人体 D．“焊接”剥落的视网膜
解析：选BD 利用激光亮度高，能量集中的特点可以在医学上切除肿瘤和“焊接”剥落的视网膜，选项B、D正确．
3．(多选)(2019·湖南师大附中期中)下列属于色散现象的是( )
A．雨后的彩虹
B．水面上的油膜在阳光照射下呈彩色
C．透过昆虫的翅膀看阳光呈彩色
D．荷叶上的水珠在阳光下晶莹透亮
解析：选ABC 雨后的彩虹、水面上的油膜在阳光照射下呈彩色、透过昆虫的翅膀看阳光呈彩色分别为折射时的色散现象、干涉时的色散现象、衍射时的色散现象，A、B、C正确；水珠在阳光下晶莹透亮是全反射的结果，没有色散现象，D错误．
4．(2019·重庆一中期中)关于激光，下列说法正确的是( )
A．激光是自然界中某种物质直接发光产生的，不是偏振光
B．激光相干性好，任何两束激光都能发生干涉
C．用激光照射不透明挡板上小圆孔时，光屏上能观测到等间距的光环
D．激光全息照片是利用光的干涉记录下物体三维图象的信息得到的
解析：选D 激光是人造光，也是偏振光，故A错误；激光相干性好，只有频率相同的两束激光才会发生干涉，故B错误；用激光照射不透明挡板上小圆孔时，光屏上能观测到衍射条纹，间距不等，故C错误；激光全息照片是利用光的干涉记录下物体三维图象的信息得到的，故D正确．
5．关于薄膜干涉，下列说法正确的是( )
A．干涉条纹的产生是光在薄膜的前后两表面反射形成的两列光波叠加的结果
B．干涉条纹中的暗条纹是光在薄膜的前后两表面反射形成的两列反射光的波谷与波谷叠加的结果
C．干涉条纹是等间距的平行线时，说明薄膜的厚度处处相等
D．观察薄膜干涉条纹时，应在入射光的另一侧观察
解析：选A 薄膜前后两个面反射的光波的光程不同，在一些地方，波峰(波谷)与波峰(波谷)相遇，相互加强，出现亮条纹，在另一些地方，波峰(波谷)与波谷(波峰)相遇，相互削弱，出现暗条纹，A正确，B错误；干涉条纹是等间距的平行线时，说明薄膜是理想的劈尖干涉，即薄膜厚度是均匀变化的，C错误；人眼观察到的条纹是膜前、膜后反射光波叠加的结果，因此人应与入射光在同一侧观察，D错误．
6. (2018·湖北省黄冈中学期末)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，如图所示中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b、c、d代表四种不同颜色的出射光线，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
解析：选B 水滴对红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光的折射率依次增大，由题图知水滴对a、b、c、d的折射率依次减小，故A、C、D错，B对．
7．(多选)关于激光的应用，下列说法正确的是( )
A．光纤通信是应用激光平行度非常好的特点对信号来进行调制，使其在光导纤维中进行传递信息
B．计算机内的“磁头”读出光盘上记录的信息是应用了激光平行度好的特点
C．医学上用激光做“光刀”来切除肿瘤是应用了激光亮度高的特点
D．“激光测距雷达”能够利用激光测量距雷达很远的目标是应用了激光亮度高的特点
解析：选BC 光纤通信是应用激光是相干光的特点，对信号来进行调制，使其在光导纤维中传递信息，选项A错误；由于平行度好，激光可以会聚到很小的一点．让这一点照射到计算机的光盘上，就可以读出光盘上记录的信息，选项B正确；医学上用激光做“光刀”来切除肿瘤是应用了激光亮度高的特点，光源的能量集中在很小一点上，可以在空间某个小区域内产生极高的温度，选项C正确；“激光测距雷达”能利用激光测量距雷达很远的目标是因为激光平行度好，方向性好，选项D错误．
8．(多选)(2018·山东枣庄三中期中)把一块玻璃板压在另一块玻璃板上，一端用薄片垫起，构成空气劈尖，让单色光从上方射入(如图)，这时可以看到亮暗相间的条纹，下面关于条纹的说法正确的是( )
A．将薄片向着劈尖移动使劈角变大时，条纹变疏
B．将上玻璃板平行上移，条纹远离劈尖移动
C．将上玻璃板平行上移，条纹向着劈尖移动
D．将薄片远离劈尖移动使劈角变小时，条纹变疏
解析：选CD 将薄片向着劈尖移动使劈角变大时，相邻亮条纹间距变小，所以干涉条纹会变密；将薄片远离劈尖移动使劈角变小时，相邻亮条纹间距变大，所以干涉条纹会变疏，故A错误，D正确；将上玻璃板平行上移，导致满足亮条纹光程差的间距向劈尖移动，因此条纹向着劈尖移动，故B错误，C正确．
9．(2019·山西高平一中期中)红、绿、黄三条入射光线，沿与三棱镜的底面平行的一条直线射入三棱镜的一个侧面，从三棱镜的另一个侧面射出，且出射光线交于三棱镜底边延长线上的三点，三点到三棱镜底边中点的距离分别为x红、x绿、x黄，则( )
A．x红＝x绿＝x黄 B．x红C．x红>x绿>x黄 D．x红>x黄>x绿
解析：选D 依据色散知识可知，光线经过三棱镜折射将偏向三棱镜的底边，交于三棱镜底边延长线上的一点，此点到底边中点的距离与光线偏折的角度有关，偏折的角度越大，交点到底边中点的距离越小．因此，红光出射光线与底边延长线的交点距底边中点的距离大于黄光的，黄光的又大于绿光的，故选项D正确．
10．(2018·湖南衡阳市八中期末)发出白光的细线光源ab长度为l0，竖直放置，上端a恰好在水面以下，如图所示．现考虑线光源ab发出的靠近水面法线(图中的虚线)的细光束经水面折射后所成的像，由于水对光有色散作用，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( )
A．l1l2>l0
C．l2>l1>l0 D．l2解析：选D 如图所示，由于水对蓝光折射率比对红光折射率大，则同一点发出的光经过水面折射时，蓝光比红光偏折角大，则沿反方向延长线所成虚像的长度比较小，则l2二、非选择题
11．(2019·广东广雅中学期中)半径为R的固定半圆柱形玻璃砖的横截面如图所示，O点为圆心，OO′为直径MN的垂线，足够大的光屏PQ紧靠在玻璃砖的右侧且与MN垂直．一束复色光沿半径方向与OO′成θ角射向O点，已知复色光包含折射率从n1＝ 到n2＝ 的光束，当θ＝30°时光屏上出现了彩色光带．
(1)求彩色光带的宽度；
(2)当复色光入射角逐渐增大时，光屏上仅剩一个光点，θ角至少为多少会出现这种现象．
解析：作出光路图，如图所示．
(1)由折射定律得n1＝，n2＝
代入数据，解得β1＝45°，β2＝60°
故彩色光带的宽度为Rtan 45°－Rtan 30°＝R.
(2)当所有光线均发生全反射时，光屏上的光带消失，反射光束将在PN上形成一个光点．当折射率为n1的单色光在玻璃砖表面上恰好发生全反射时，对应的θ值最小，由sin C1＝＝得C1＝45°，故θ的最小值θmin＝C1＝45°.
答案：(1)R (2)45°
12. 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持续时间为1.0×10－11 s，波长为694.3 nm，发射功率为1.0×1010 W.
(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1 cm2吸收能量达到60 J以后，色斑便逐渐消失，一颗色斑的面积是50 mm2，则它需要吸收多少个红宝石激光脉冲才能逐渐消失？
解析：(1)光脉冲持续时间即为发射一个光脉冲所需的时间．一个光脉冲长度
Δl＝c·Δt＝3.0×108×1.0×10－11＝3.0×10－3(m)．
(2)一个光脉冲所携带的能量
ΔE＝P·Δt＝1.0×1010×1.0×10－11＝0.1(J)．
清除面积为50 mm2的色斑需要光脉冲数为
N＝＝＝300(个)．
答案：(1)3.0×10－3 m (2)300个
课件26张PPT。第7节 光的颜色 色散
第8节 激 光固知识、要点梳理不同 单色光 波长 反射 频率 路程差 亮 暗 彩色 位置 越慢 相位 干涉 参考光 相干 激光 练能力、课后提升点 击 进 入
