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2019-2020年高中物理第十三章光
13.7光的颜色色散
13.8激光检测新人教版1.一束白光通过双缝后在屏上观察到干涉条纹.除中央白色条纹外,两侧还有彩色条纹,是因为 A.各色光的波长不同,因而各色光产生的干涉条纹间距不同B.各色光的速度不同,造成条纹间距不同C.各色光的强度不同D.各色光通过双缝到达屏上同一点的路程差不同【解析】 由Δx=λ可得,由于各种单色光的波长不同,条纹间距不同,从而发生色散现象,则A项正确.【答案】 A2.我国南宋时的程大昌在其所著《演繁露》中叙述道“凡风雨初霁,或露之未唏,其余点缀于草木枝叶之末,日光入之,五色俱足,闪烁不定,是乃日之光品著色于水,而非雨露有所五色也.”这段文字记叙的是光的何种现象 A.反射B.色散C.干涉D.折射【解析】 题中文言的意思是风雨刚晴,或露水未干,水珠点缀于草木枝叶之端,太阳光射到上面,各种颜色都有,这其实是折射中的色散现象,故选项B正确,A、C、D错误.【答案】 B3.多选一束复色光由空气射向玻璃,发生折射而分为a、b两束单色光,其传播方向如图所示.设玻璃对a、b的折射率分别为na和nb,a、b在玻璃中的传播速度分别为va和vb,则 A.nanbB.nanbC.vavbD.vavb【解析】 从a、b在玻璃中的偏折程度不同,可以得出,a光偏折程度大,则a光折射率大,即nanb,由n=,可判定vavb.【答案】 AD4.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竖直平面内缓慢旋转,观察到的现象是 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】 金属丝圈在所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.【答案】 D5.白光通过三棱镜发生色散,这说明 A.不同颜色的光在真空中的光速不同B.对同一介质,红光的折射率比紫光大C.在同一介质中,红光的光速比紫光大D.每种颜色的光通过三棱镜都会分成几种颜色的光【解析】 三棱镜的色散说明白光是复色光,相同的介质对不同频率的光折射率不同,频率越大折射率越大,在该介质中的速度越小,而所有光在真空中的光速相同,综上所述只有C项正确.【答案】 C6.下列应用激光的事例中错误的是 A.利用激光进行长距离精确测量B.利用激光进行通信C.利用激光进行室内照明D.利用激光加工坚硬材料【解析】 激光单向性好,不利于室内照明,并且大功率的激光要靠专门的激光器产生,成本太高,由于激光的能量集中,会对人体产生伤害,因此选项C所述激光的应用是错误的.【答案】 C7.激光具有相干性好、平行度好、亮度高等特点,在科学技术和日常生活中应用广泛.下面关于激光的叙述正确的是 A.激光是纵波B.频率相同的激光在不同介质中的波长相同C.两束频率不同的激光能产生干涉现象D.利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离【解析】 激光是一种电磁波,是横波,A不正确.频率相同的激光在不同介质中,速度不同,由v=λf可知,不同介质中波长不同,B不正确.干涉的条件是频率相同,C不正确.由于激光平行度好,利用激光往返的时间,可以测地月距离,D正确.【答案】 D8.如图所示,某透明液体深1m,一束与水平面成30°角的光线照向该液体,进入该液体的光线与水平面的夹角为45°.试求1该液体的折射率;2进入液面的光线经多长时间可以照到底面.【解析】 1入射角θ1=90°-30°=60°,折射角θ2=90°-45°=45°,所以n===2光在液体中的速度v==×108m/s位移s==m,所以t==×10-8s.【答案】 1 2×10-8s能力提升1.下列关于光的现象的说法中正确的是 A.用白光做双缝干涉实验时,屏上从中央条纹向外,紫光的亮条纹偏离中央的距离最大B.影是因为光沿直线传播遇到障碍物形成的C.白光经三棱镜折射发生色散,红光偏向角最大D.涂有增透膜的照相机镜头看上去呈淡紫色,说明增透膜增强了对淡紫色的透射【解析】 双缝干涉中,紫光的波长最小,故相邻条纹间距最小,所以紫光亮条纹离中央亮纹最近,A错;根据影的形成原因知B对;白光经三棱镜色散后,红光折射率最小,故偏折最小,C错;根据增透膜的原理知D错.【答案】 B2.如图所示,水盆中盛有一定深度的水,盆底处水平放置一个平面镜.平行的红光束和蓝光束斜射入水中,经平面镜反射后,从水面射出并分别投射到屏MN上两点,已知水对蓝光折射率大于红光,则有 A.从水面射出的两束光彼此平行,红光投射点靠近M端B.从水面射出的两束光彼此平行,蓝光投射点靠近M端C.从水面射出的两束光彼此不平行,红光投射点靠近M端D.从水面射出的两束光彼此不平行,蓝光投射点靠近M端【解析】 由于两种色光的折射率不同,那么在水面处的折射角不同,如图所示,红光折射角大于蓝光折射角,平面镜也是以各自的折射角大小进行入射和反射,所以平面镜上的入射光线和反射光线都不平行,再到水面发生折射,根据光路可逆可以分析出从水面射出的两束光却彼此平行,作出光路图可以知B正确.【答案】 B3.多选如图所示,一束光a从空气射向一玻璃三棱镜,出来后分为两束光,这表明 A.b、c两束光是不同颜色的光B.b光在玻璃中的传播速率小于c光在玻璃中的传播速率C.玻璃对b光的折射率比玻璃对c光的折射率小D.b、c两种光在真空中的传播速率一定相等【解析】 从b、c两束光相对入射光线的偏折方向可知ncnb,所以两种光的频率不同,颜色也不同,由n=知vcvb;一切光在真空中传播速率都相同.【答案】 ACD4.多选如右图所示是激光笔的笔尖的示意图.对于其发出的光具有的特点,下列说法正确的是 A.和声波相比较而言更容易发生衍射B.和声波相比较而言声波更容易发生衍射C.和手电筒发出的光相比较亮度要强D.和手电筒相比较而言手电筒发出的光亮度更强一些【解析】 激光的亮度大,但是波长和声波相比较而言要小得多,所以不容易发生衍射.【答案】 BC5.用氦氖激光器进行双缝干涉实验,已知使用的双缝间距d=
0.1mm,双缝到屏的距离l=
6.0m,测得屏上条纹间距为Δx=
3.8×10-2m,则激光器发出的红光的波长λ是多少?假设将整个装置放入折射率为的水中,这时屏上的条纹间距是多少?【解析】 由双缝干涉条纹间距公式Δx=λ,知λ==m≈
6.3×10-7m.由折射定律知n==,再由Δx=λ,得Δx′=·Δx==
2.85×10-2m.【答案】
6.3×10-7m
2.85×10-2m。