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光的顏色 色散 激光
[基礎(chǔ)練]
一、選擇題
1．激光具有相干性好、平行度好、亮度高等特點(diǎn)，在科學(xué)技術(shù)和日常生活中應(yīng)用廣泛。下面關(guān)于激光的敘述正確的是( )
A．激光是縱波
B．頻率相同的激光在不同介質(zhì)中的波長相同
C．兩束頻率不同的激光能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象
D．利用激光平行度好的特點(diǎn)可以測量月球到地球的距離
2．如圖所示，一束紅光和一束藍(lán)光平行入射到三棱鏡上，經(jīng)折射后， 匯聚在屏上同一點(diǎn)，若n1和n2分別表示三棱鏡對紅光和藍(lán)光的折射率，下列判斷正確的有( )
A．n1＜n2，a為藍(lán)光，b為紅光
B．n1
n2，a為紅光，b為藍(lán)光
D．n1>n2，a為藍(lán)光，b為紅光
3．用白光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，得到彩色的干涉條紋，下列說法正確的是( )
A．干涉圖樣的中央亮條紋是彩色的
B．在靠近中央亮條紋兩側(cè)最先出現(xiàn)的是紅色條紋
C．在靠近中央亮條紋兩側(cè)最先出現(xiàn)的是紫色條紋
D．在靠近中央亮條紋兩側(cè)最先出現(xiàn)的彩色條紋的顏色與雙縫間距離有關(guān)
4．劈尖干涉是一種薄膜干涉，其裝置如圖甲所示，將一塊平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夾入兩張紙片，從而在兩玻璃表面之間形成一個(gè)劈形空氣薄膜。當(dāng)光垂直入射后，從上往下看到的干涉條紋如圖乙所示。干涉條紋有如下特點(diǎn)：一是任意一條明條紋或暗條紋所在位置下面的薄膜厚度相等；二是任意相鄰明條紋或暗條紋所對應(yīng)的薄膜厚度差恒定?，F(xiàn)若在圖中裝置中抽去一張紙片，則當(dāng)光垂直入射到新的劈形空氣薄膜后，從上往下觀察到的干涉條紋( )
A．變疏 B．變密
C．不變 D．消失
二、非選擇題
5．為了減少光在透鏡表面由于反射帶來的損失，可在透鏡表面涂上一層增透膜，一般用折射率為1.38的氟化鎂，為了使在真空中波長為5.5210－7 m的綠光在垂直表面入射時(shí)使反射光干涉相消，求所涂的這種增透膜的厚度。
[提能練]
一、選擇題
1．[多選](2016杭州高二檢測)如圖所示， 截面為ABC的玻璃直角三棱鏡放置在空氣中，寬度均為d的紫、紅兩束光垂直照射三棱鏡的一個(gè)直角邊AB，在三棱鏡的另一側(cè)放置一平行于AB邊的光屏(圖中未畫出)，屏的距離遠(yuǎn)近可調(diào)，在屏上出現(xiàn)紫、紅兩條光帶，可能是( )
A．紫色光帶在上，紅色光帶在下，紫色光帶較寬
B．紫色光帶在下，紅色光帶在上，紫色光帶較寬
C．紅色光帶在上，紫色光帶在下，紅色光帶較寬
D．紅色光帶在下，紫色光帶在上，紅色光帶較寬
2．如圖所示，半圓柱形玻璃磚置于光屏PQ的左下方，一束白光沿半徑方向從A點(diǎn)射入玻璃磚，在O點(diǎn)發(fā)生反射和折射，折射光在光屏上呈現(xiàn)七色光帶。若入射點(diǎn)由A向B緩慢移動(dòng)，并保持白光沿半徑方向入射到O點(diǎn)，觀察到各色光在光屏上陸續(xù)消失。在光帶未完全消失之前，反射光的強(qiáng)度變化以及光屏上最先消失的光分別是( )
A．減弱，紅光 B．增強(qiáng)，紅光
C．減弱，紫光 D．增強(qiáng)，紫光
3．雨后太陽光入射到水滴中發(fā)生色散而形成彩虹。設(shè)水滴是球形的，圖中的圓代表水滴過球心的截面，入射光線在過此截面的平面內(nèi)，a、b、c、d代表四條不同顏色的出射光線，則它們可能依次是( )
A．紫光、黃光、藍(lán)光和紅光
B．紫光、藍(lán)光、黃光和紅光
C．紅光、藍(lán)光、黃光和紫光
D．紅光、黃光、藍(lán)光和紫光
4．如圖所示為半圓形的玻璃磚，C為AB的中點(diǎn)，OO′為過C點(diǎn)的AB面的垂線。a、b兩束不同頻率的單色可見細(xì)光束垂直AB邊從空氣射入玻璃磚，且兩束光在AB面上的入射點(diǎn)到C點(diǎn)的距離相等，兩束光折射后相交于圖中的P點(diǎn)，以下判斷不正確的是( )
A．a(chǎn)光在玻璃磚中的傳播速度大于b光的傳播速度
B．a(chǎn)光從玻璃磚中射入空氣時(shí)發(fā)生全反射的臨界角大于b光的臨界角
C．在同一雙縫干涉裝置形成的干涉條紋中，a光相鄰明條紋的間距大于b光相鄰明條紋的間距
D．b光比a光更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象
二、非選擇題
5．一種紅寶石激光器發(fā)射的激光是不連續(xù)的一道道閃光，每道閃光稱為一個(gè)光脈沖，若這種激光器光脈沖的持續(xù)時(shí)間為1.010－11 s，波長為694.3 mm，發(fā)射功率為1.01010 W，真空中光速c＝3108 m/s。則
(1)每個(gè)光脈沖的長度是多少？
(2)用紅寶石激光照射皮膚色斑，每1 cm2吸收能量達(dá)到60 J以后，色斑便逐漸消失，一顆色斑的面積是50 mm2，則它需要吸收多少個(gè)紅寶石激光脈沖才能逐漸消失？
答 案
[基礎(chǔ)練]
1．解析：選D 一切光都是橫波，A錯(cuò)誤；根據(jù)v＝λf，光在不同介質(zhì)中的傳播速度不同，頻率相同，波長不同，B錯(cuò)誤；發(fā)生干涉現(xiàn)象的兩束光頻率必須相同，C錯(cuò)誤；由激光相關(guān)知識知，D正確。
2．解析：選A 由于紅光的頻率低于藍(lán)光的頻率，有n1nb>nc>nd，則它們可能依次是紫光、藍(lán)光、黃光和紅光，B正確。
4．解析：選D 由圖分析可知，玻璃磚對b光的偏折角大于對a光的偏折角，根據(jù)折射定律得知，玻璃磚對b光的折射率大于對a光的折射率，由v＝c/n得，a光在玻璃磚中的傳播速度大于b光的傳播速度，選項(xiàng)A正確；由公式sin C ＝1/n分析得知，a光的折射率n小，則a光發(fā)生全反射的臨界角大于b光發(fā)生全反射的臨界角，選項(xiàng)B正確；干涉條紋的間距與波長成正比，a光的頻率小，波長長，故相鄰明條紋的間距a光的較大，選項(xiàng)C正確；光的波長越長，越容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，所以可知a光比b光更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
5．解析：(1)一個(gè)光脈沖長度
Δl＝cΔt＝3.01081.010－11 m
＝3.010－3 m
(2)一個(gè)光脈沖所攜帶的能量
ΔE＝PΔt＝1.010101.010－11 J
＝0.1 J
設(shè)清除面積為50 mm2的色斑需要光脈沖個(gè)數(shù)為n，則
n＝＝＝300
答案：(1)3.010－3 m (2)300 個(gè)
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