高中物理 第十三章 光 7 光的顏色 色散課后訓練 新人教版選修3-41

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光的顏色 色散 基礎(chǔ)鞏固 1．以下屬于薄膜干涉現(xiàn)象的是(　　) A．雨后美麗的彩虹 B．陽光下肥皂膜上的彩色條紋 C．陽光下水面上油膜的彩色條紋 D．陽光通過三棱鏡后得到的彩色條紋 2．下圖中表示一束白光通過三棱鏡的光路圖，其中正確的是(　　) 3．如圖所示，一束白光從左側(cè)射入肥皂薄膜。下列說法中正確的是(　　) A．人從右側(cè)向左看，可以看到彩色條紋 B．人從左側(cè)向右看，可以看到彩色條紋 C．彩色條紋水平 D．彩色條紋豎直 4.如圖所示，一個小的光源S發(fā)出白光，經(jīng)三棱鏡分光。若人沿著折射光線的反方向觀察，通過棱鏡可以看到(　　) A．白光點 B．光點上部紅色，下部紫色 C．光點上部紫色，下部紅色 D．看不到光源的像 能力提升 5．用如圖所示的實驗裝置觀察光的薄膜干涉現(xiàn)象，圖(a)是點燃的酒精燈(在燈芯上撒些鹽)，圖(b)是豎立的附著一層肥皂液薄膜的金屬線圈，將金屬線圈在其所在的平面內(nèi)緩慢旋轉(zhuǎn)，觀察到的現(xiàn)象是(　　) A．當金屬線圈旋轉(zhuǎn)30時，干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)30 B．當金屬線圈旋轉(zhuǎn)45時，干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)90 C．當金屬線圈旋轉(zhuǎn)60時，干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)30 D．干涉條紋保持不變 6．如圖甲所示，用單色光照射透明標準板M來檢查平面N的上表面的平滑情況，觀察到的圖像如圖乙所示的條紋中的P和Q的情況，這說明(　　) A．N的上表面A處向上凸起 B．N的上表面B處向上凸起 C．N的上表面A處向下凹陷 D．N的上表面B處向下凹陷 7．登山運動員在登雪山時要注意防止紫外線的過度照射，尤其是眼睛更不能長時間被紫外線照射，否則將會嚴重地損傷視力，有人想利用薄膜干涉的原理設(shè)計一種能大大減小紫外線對眼睛傷害的眼鏡。他選用的薄膜材料的折射率為n＝1.5，所要消除的紫外線的頻率為f＝8.11014 Hz，那么他設(shè)計的這種“增反膜”的厚度至少是多少？ 8．半徑為R的玻璃半圓柱體，橫截面如圖所示，圓心為O，兩條平行單色紅光沿截面射向圓柱面，方向與底面垂直，光線1的入射點A為圓柱面的頂點，光線2的入射點為B，∠AOB＝60，已知該玻璃對紅光的折射率n＝。 (1)求兩條光線經(jīng)柱面和底面折射后的交點與O點的距離d； (2)若入射的是單色藍光，則距離d將比上面求得的結(jié)果大還是?。? 參考答案 1. 答案：BC　點撥：薄膜干涉是由薄膜的前后兩個表面的反射光疊加產(chǎn)生的，由以上可知選項B、C符合這一要求。 2. 答案：D　點撥：白光是由七種顏色的光組成，當白光經(jīng)過三棱鏡時，由于折射率不同，所以各色光的偏折程度也不同，紅光偏折得較小，紫光偏折得較大，由此知選項D正確。 3. 答案：BC　點撥：一束白光照射到薄膜上經(jīng)薄膜兩個界面上反射回來的光再相遇時產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，這樣人從左側(cè)向右看時，可以看到彩色條紋，選項B正確，A錯誤。由于薄膜從上向下逐漸加厚，在同一水平線上厚度相同，故彩色條紋是水平排列的，選項C正確，D錯誤。 4. 答案：C　點撥：由于各種單色光中，紫光的折射率最大，偏折角也最大，成的像最高，紅光的折射率最小，偏折角也最小，成的像最低，故C正確。 5. 皂液薄膜的豎截面是梯形，由前后兩面的反射光疊加而形成的，金屬線圈在所在平面內(nèi)緩慢旋轉(zhuǎn)并不能影響肥皂液薄膜的豎截面，故金屬線圈在其所在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)時干涉條紋保持不變。 答案：D　點撥：在本實驗中肥皂液薄膜之所以產(chǎn)生干涉條紋，是因為在重力作用下肥 6. 答案：BC　點撥：利用光的薄膜干涉來檢查平面的平滑情況，就是由標準樣板平面和被檢查平面間形成一個楔形的空氣薄層，用單色光從上面照射，入射光在空氣薄層的上、下表面反射形成的兩列光波發(fā)生干涉。如果被檢測的平面是平滑的，那么空氣薄層的厚度相同的各點的干涉條紋在一條直線上。若是被檢測平面的某處凹下去了，這時干涉條紋就不是直線，在凹處的干涉條紋將向楔形膜中薄的一側(cè)彎曲，這是因為凹處的兩束反射光的路程差變大，它只能與膜厚一些位置的兩反射光的路程差相同而形成同一級的條紋(路程差相同的干涉條紋為同一級，一般路程差大的干涉條紋級別高，路程差小的干涉條紋級別低)，顯然凹處的級別增大，將與膜厚一些位置的干涉條紋形成同一級別的條紋。 同理，若是被測平面某處凸起，則該處的干涉條紋將向楔形膜中厚的一側(cè)彎曲。 7. 答案：1.2310－7 m　點撥：為了減少進入眼睛的紫外線，應使入射光分別從該膜的前后兩個表面反射出來形成的光疊加后加強，則光的路程差(大小等于薄膜厚度d的2倍)應等于光在薄膜中的波長λ′的整數(shù)倍，即2d＝Nλ′(N＝1,2，…)，因此，薄膜的厚度至少是紫外線在膜中波長的1/2。紫外線在真空中的波長是λ＝ m＝3.710－7 m，在膜中的波長是λ′＝ m＝2.4710－7 m，故膜的厚度至少為d＝2.4710－7 m＝1.2310－7 m。 8. 答案：(1)　(2)變小 點撥：(1)如圖所示，i1＝60，i2＝30，r1＝30，r2＝60，光線1不發(fā)生偏折?！螧OC＝r1＝30 OC＝，d＝。 (2)玻璃對藍光的折射率比對紅光的大，藍光偏折更明顯，相應圖中r1變小，r2變大，OC變小，故d變小。