人教版高中物理选修3-4课时作业 13-7、8 光的颜色　色散　激光 Word版含解析

一、单选题(每小题6分，共48分)
1．下列有关光现象的说法不正确的是(　D　)
A．泊松亮斑是光的衍射现象
B．用激光束在很硬的材料上打孔是利用了激光亮度高的特点
C．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
D．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度
解析：拍摄玻璃窗内的物品时，在镜头前加装偏振片是为了减弱玻璃反射光的干扰，故D错误，选项A、B、C中所述现象正确．
2．光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是(　D　)
A．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象
B．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象
C．在光导纤维束内传送图像是利用光的色散现象
D．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
解析：用透明标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用了光的干涉，A错；用三棱镜观察白光看到彩色图样是利用了光的色散现象，B错；在光导纤维束中传送图像是利用了光的全反射，C错；光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，D正确．
3．如图所示是用干涉法检查某块厚玻璃板的上表面是否平整的装置，所用单色光是用普通光通过滤光片产生的，检查中所观察到的干涉条纹是由下列哪两个表面反射的光线叠加而成的(　C　)
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
解析：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是否为平行直线，可以断定厚玻璃板的上表面是否平整．因此选项C是正确的．
4.用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象．图(a)是点燃的酒精灯(在灯芯上洒些盐)图(b)是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈．将金属丝圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转，观察到的现象是(　D　)
A．当金属丝圈旋转30°时干涉条纹同方向旋转30°
B．当金属丝圈旋转45°时干涉条纹同方向旋转90°
C．当金属丝圈旋转60°时干涉条纹同方向旋转30°
D．干涉条纹保持原来状态不变
解析：金属丝圈在竖直平面内缓慢旋转时，不影响薄膜上薄下厚的分布，因而干涉条纹保持原来状态不变，D对．
5．大的透明玻璃球体，若截去其上面的一大部分，然后将这一部分放到标准的水平面上，现让单色光竖直射向截面，如图所示，在反射光中看到的是(　B　)
A．平行的、明暗相间的干涉条纹
B．环形的、明暗相间的干涉条纹
C．只能看到颜色的平行反射光
D．一片黑暗
解析：玻璃球体和标准水平面间形成一空气楔形膜，膜上、下表面的反射光在空间发生干涉，产生以球体平面接触点为中心的环形干涉条纹．故B正确．
6.如图所示，一束可见光穿过平行玻璃砖后，变为a、b两束单色光．如果光束b是蓝光，则光束a可能是(　D　)
A．红光 B.黄光
C．绿光 D.紫光
解析：由题图可知，光束a的折射角小，根据n＝知，光束a的折射率大于光束b的折射率，频率越大，折射率越大，且已知光束b是蓝光，选项中频率大于蓝光频率的只有紫光，故光束a可能是紫光，D项正确．
7．市场上有一种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物体时能使被照物体处产生的热效应大大降低，从而广泛地应用于博物馆、商店等处．这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜(例如氟化镁)，这种膜能消除玻璃表面反射回来的产生热效应最显著的红外线，以λ表示此红外线在薄膜中的波长，则所镀薄膜的厚度最小应为(　B　)
A. B.
C. D.λ
解析：当薄膜的最小厚度为红外线在薄膜中波长的时，从两表面反射的光其光程差恰好为λ.则两反射光叠加时，相互抵消，这样就减小了反射光的强度．
8．如图所示，小光点S发出白光，经三棱镜分光，有人沿折射后光线的反方向观察，透过棱镜可看到(　C　)
A．白光点
B．光点上部红色，下部紫色
C．光点上部紫色，下部红色
D．未见光源的像
解析：由于从光源发出的光由空气射入玻璃，再由玻璃射向空气，经两次折射，由题图中光路知从棱镜射出的光线将向底面偏折．因光源是白光，将同时伴有色散现象，又因为紫色光的折射率较红色光大，故紫色光向棱镜底部偏折是最大的．而沿着反方向观察会看到光点S的像．其上部为紫色，下部为红色．
二、多选题(每小题8分，共32分)
9.虹是由阳光射入雨滴(视为球形)时，经一次反射和两次折射而产生色散形成的．现有白光束L由图示方向射入雨滴，a，b是经反射和折射后的其中两条出射光线，下列说法正确的是(　ACD　)
A．光线b在雨滴中传播时的波长较长
B．光线b在雨滴中的折射率较大
C．若分别让a，b两色光通过同一双缝装置，则b光形成的干涉条纹的间距较大
D．光线b在雨滴中的传播速度较大
解析：由题图可知，发生第一次折射时，光线b的折射角rb大于光线a的折射角ra，由n＝知，na>nb，由v＝知，vb>va，选项B错误，D正确；由于na>nb，则频率fa>fb，波长λα<λb，由Δx＝λ知，Δxa<Δxb，选项A、C正确．
10．关于激光，下列说法正确的是(　BD　)
A．激光可从自然界中直接获取
B．用激光读出光盘上的信息是利用了激光的平行度好
C．医学上用激光做“光刀”来切开皮肤是利用了激光的平行度好
D．激光雷达测量目标的运动速度是利用了多普勒效应
解析：激光是原子受激辐射产生的，不能从自然界直接获取，A错；用激光做“光刀”是利用了激光的亮度高，C错；根据激光的特性可知B、D选项正确．
11．一激光器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，下列说法中正确的是(　AD　)
A．该光在真空中的波长为nλ
B．该光在真空中的波长为
C．该光的频率为
D．该光的频率为
解析：激光是光的一种，遵守光的所有规律，则由n＝得光在介质中的速度v＝，由v＝λf知，光的频率f＝＝，C错误，D正确；光在真空中的波长λ真＝＝nλ，A正确，B错误．
12．一复色光中只含有a、b两种单色光，用该复色光照射一竖直理想透明薄膜(膜层厚度从零开始，上薄下厚)时，得到如图所示的干涉图样．若用此复色光通过玻璃半球射向空气，下列四个光路图中可能符合实际情况的是(　AD　)
解析：根据薄膜干涉图象，可知λa<λb，所以a光的折射率大，故选项A、D正确．
三、非选择题(共20分)
13．一种红宝石激光器反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，一颗色斑的面积为50 mm2 ，则它需要吸收多少个红宝石激光脉冲才能逐渐消失？
答案：(1)3.0×10－3 m　(2)300个
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 m＝3.0×10－3m.
(2)一个光脉冲所携带的能量
ΔE＝P·Δt＝1.0×1010×1.0×10－11 J＝0.1 J.
消除面积为50 mm2的色斑需要光脉冲数为
n＝＝＝300个．