宁阳第四中学2019-2020学年高中物理鲁科版选修3-4：5.4激光与全息照相 同步练习 （含解析）

5.4激光与全息照相
1．两个完全相同的等腰三棱镜如图所示放置，相邻两侧面相互平行，一束白光从棱镜的左面入射，从的右面出射，则出射光线是（
）
A．一束白光
B．白光带
C．散射彩色带
D．平行彩色带
2．关于激光的应用，下列说法正确的是
A．全息照片拍摄是利用了激光的全反射原理
B．利用激光是相干光，可以用在雷达上进行精确的测距
C．由于激光平行度好，它能像无线电波那样被调制，用来传递信息
D．利用激光亮度高，可以用在医学上做光刀切除肿瘤，或“焊接”剥落的视网膜
3．关于光和波的相关知识及其应用，乾安七中高二某班学生提出以下四种观点，其中正确的是（
）
A．全息照相利用了激光方向性好的特点
B．激光能像无线电波那样用来传递信息
C．声波和光波均为横波
D．同一声波在不同介质中传播速度不同，同一光波在不同介质中传播速度相同
4．关于物理原理在技术上的应用，下列说法中正确的是　　
A．激光全息照相是利用了激光相干性好的特性
B．3D电影是利用了光的干涉特性
C．摄影机镜头镀膜增透是利用了光的衍射特性
D．红外遥感是利用了红外线具有显著热效应的特性
5．将激光束的宽度聚焦到纳米级（）范围内，可修复人体已损坏的器官，可对分子进行超微型基因修复，把至今尚令人无奈的癌症、遗传疾病彻底根除，以上功能是利用了激光的（
）
A．单色性好
B．平行度好
C．粒子性
D．高能量
6．激光火箭的体积小，却可以装载更大、更重要的卫星或飞船，激光由地面激光站或空间激光动力卫星提供，通过一套装置，像手电筒一样，让激光束射入火箭发动机的燃烧室，使推进剂受热而急剧膨胀，于是形成一股高温高压的燃气流，以极大的速度喷出，产生巨大的推力，把卫星或飞船送入太空．激光火箭利用了激光的（
）
A．单色性好
B．平行度高
C．高能量
D．相干性好
7．下面事实与光的干涉有关的是（
）
A．用光导纤维传输信号
B．水面上的油膜呈现彩色
C．水中的气泡显得格外明亮
D．照相机镜头在阳光下看上去呈淡紫色，是光的干涉现象
8．对于激光的认识，以下说法正确的是（
）
A．普通光源发出的光都是激光
B．激光是自然界普遍存在的一种光
C．激光是一种人工产生的相干光
D．激光已经深入我们生活的各个方面
9．2016年，科学家利用激光干涉方法探测到由于引力波引起的干涉条纹的变化，这是引力波存在的直接证据．关于激光，下列说法中正确的是（　　）
A．激光平行度好，可以测量月球到地球的距离
B．激光相干性好，任何两束激光都能发生干涉
C．激光是人工制造的，原子受激辐射的光，不是偏振光
D．激光全息照片是利用光的干涉，记录物体三维图象的信息
10．下列说法正确的是
(　
　)
A．太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，这是光的干涉的结果
B．用光导纤维传送图像信息，这是光的全反射的应用
C．泊松亮斑是光的衍射现象，全息照相的拍摄利用了激光的相干性
D．在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物，可使景像清晰
E.
眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹，这是光的偏振现象
11．下列说法正确的是__________
A．玻璃中的气泡看起来特别明亮，是因为光从玻璃射向气泡时，一部分光在界面上发生了全反射的缘故
B．光的偏振现象说明光是一种纵波
C．全息照相的拍摄利用了光的干涉原理
D．医学上用激光做“光刀”来进行手术，主要是利用了激光的亮度高的特点
12．则下列说法正确的是________填正确答案标号．
A．在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色条纹是由于光的折射而产生的色散现象
B．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则干涉条纹间距变宽
C．电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消失
D．医学上用激光作“光刀”来切除肿瘤是应用了激光亮度高的特点
E.火车过桥要慢行，目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率，以免发生共振损坏桥梁
参考答案
1．D
【解析】
各色光经两等腰棱镜折射的光路图如图所示．
各色光经多次折射，但由于两棱镜相邻两侧面平行，所以各色光出射光线与入射光线平行，最后出射光线是平行彩色带．
A.一束白光与分析结果不相符；故A项不合题意.
B.白光带与分析结果不相符；故B项不合题意.
C.散射彩色带与分析结果不相符；故C项不合题意.
D.平行彩色带与分析结果相符；故D项符合题意.
2．D
【解析】
A、全息照片拍摄是利用了激光的频率单一相干性好能够产生明显的干涉．故A错误；
B、利用激光平行度好，可以用在雷达上进行精确的测距．故B错误；
C、利用激光相干性好，它能像无线电波那样被调制，用来传递信息．故C错误；
D、利用激光光强度大、能量集中，可以用在医学上做光刀切除肿瘤，或“焊接”剥落的视网膜．故D正确．
3．B
【解析】
A项：全息照相是利用了激光的相干性来工作的，不是利用了方向性好，故A错误；
B项：激光具有电磁波的一切性质，可以用来传递信息，故B正确；
C项：声波是纵波，光波是横波，故C错误；
D项：同一列声波在不同介质中传播速度不同，光波在不同介质中传播速度也不同，故D错误。
4．AD
【解析】
A、激光全息照相是利用了激光相干性好，获得两频率相同的光，从而进行光的干涉，故A正确．
B、3D电影是利用了光的偏振现象，出现立体画面，故B错误．
C、镜头镀膜增透是利用了光的干涉现象，减弱光的反射，从而增加透射能力，故C错误．
D、红外遥感是利用了红外线的热效应显著与穿透能力强，故D正确．
故选AD．
【点睛】
考查光的干涉、偏振与衍射现象在日常生活中的应用，注意各自的区别与联系，是解题的关键，同时便于正确解题．
5．BD
【解析】
AB.由几何光学可知，平行性越好的光束经聚焦得到的焦斑尺寸越小，再加之激光单色性好，经聚焦后无色散像差，使光斑尺寸进一步缩小，可达微米级以下，甚至可用作切割细胞或分子的精细的“手术刀”；故A项不合题意，B项符合题意.
CD.激光束的发散角很小，几乎是一平行的光线；激光束的方向性好这一特性在医学上的应用主要是激光能量能在空间高度集中，从而可将激光束制成激光手术刀；故，C项不合题意，D项符合题意.
6．BC
【解析】
由于激光站与卫星相隔距离远，为了减少能量损失，必须使激光具有很好的平行度，同时使用激光的高能量.
A.单色性好与分析结果不相符；故A项不合题意.
B.平行度高与分析结果相符；故B项符合题意.
C.高能量与分析结果相符；故C项符合题意.
D.相干性好与分析结果不相符；故D项不合题意.
7．BD
【解析】
A.
光导纤维是利用光的全反射的原理传播光信号，与光的干涉无关；选项A不合题意.
B.
光照射在水面上的油膜上光在油膜的上下两个表面分别发生反射，两列反射光在油膜的上表面发生薄膜干涉形成彩色干涉条纹，故与光的干涉有关；选项B符合题意.
C.
光从水或玻璃射到气泡中时，由于一部分射到气泡界面上的光发生了全反射，所以气泡看起来特别明亮；选项C不合题意.
D.
照相机的镜头呈现淡紫色是光的干涉现象，因为可见光有“红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫”七种颜色，而膜的厚度是唯一的，所以只能照顾到一种颜色的光让它完全进入镜头，一般情况下都是让绿光全部进入的，这种情况下你在可见光中看到的镜头反光其颜色就是蓝紫色，因为这反射光中已经没有了绿光，这是光的干涉现象；选项D符合题意．
8．CD
【解析】
A.普通光源发出的光（即使是所谓的单色光）频率是不一样的，而激光器发出的激光的频率几乎是单一的，并且满足相干条件，所以激光与普通光源发出的光有着质的区别，A项不合题意.
BC.激光是原子受激辐射产生的光，要通过人工专门制得，所以并不是在自然界中普遍存在的，B项不合题意，C项符合题意.
D.在日常的生产、生活中很多方面都用到了激光，D项符合题意．
9．AD
【解析】
A.激光平行度好，易直线传播，故可以用来测量月球到地球的距离，A正确；
B.激光相干性好，只有频率相同的两束激光才会发生干涉，B错误；
C.激光是人造光，也是偏振光，C错误；
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，D正确；
10．BCD
【解析】
A.
太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，这是光的折射的结果，选项A错误；
B.
用光导纤维传送图像信息，这是光的全反射的应用，选项B正确；
C.
泊松亮斑是光的衍射现象，全息照相的拍摄利用了激光的相干性，选项C正确；
D.
在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物，可使景像清晰是利用光的偏振。只能让振动方向与透振方向一致的光通过。故D正确。
E.
眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹，这是光的衍射现象，选项E错误.
11．ACD
【解析】
玻璃中的气泡看起来特别明亮，是因为光从玻璃射向气泡时，即从光密介质射向光疏介质时，一部分光在界面上发生了全反射，故A正确；光的偏振现象说明光是一种横波，故B错误；全息照相的拍摄利用了光的干涉原理，故C正确；医学上用激光做“光刀”来进行手术，主要是利用了激光的亮度高，能量强的特点，故D正确。所以ACD正确，B错误。
12．BDE
【解析】
在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是由油膜的上下表面两束反射光干涉而形成的，属于光的干涉现象．故A错误．在光的双缝干涉实验中，根据，应红光的波长大于绿光，若仅将入射光由绿光改为红光，则干涉条纹间距变宽，选项B正确；电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波不会随即消失，选项C错误；医学上用激光作“光刀”来切除肿瘤是应用了激光亮度高的特点，选项D正确；火车过桥要慢行，目的是使驱动力频率远小于桥梁的固有频率，以免发生共振损坏桥梁，选项E正确；故选BDE.