PAGE7-光的顏色色散激光[隨堂檢測]1．光的顏色取決于()A．波長 B．頻率C．傳播速度 D．折射率解析：選B.光的頻率確定光的顏色，光在傳播過程中頻率不變，即顏色不變2．激光可以用來進行精確的測距，激光測距雷達就是一種可以用來測距的裝置，它是利用了激光的什么特點()A．激光具有高度的相干性B．激光的平行度特別好C．激光的亮度高D．激光的單色性好解析：選B.“激光測距雷達”利用激光測量很遠距離的目標是因為激光平行度好，方向性好．故B正確．3.用如圖所示的試驗裝置視察光的薄膜干涉現象，圖甲是點燃的酒精燈(在燈芯上撒些鹽)，圖乙是直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緩慢旋轉，視察到的現象是()A．當金屬線圈旋轉30°時，干涉條紋同方向旋轉30°B．當金屬線圈旋轉45°時，干涉條紋同方向旋轉90°C．當金屬線圈旋轉60°時，干涉條紋同方向旋轉30°D．干涉條紋保持不變解析：選D.在本試驗中肥皂液薄膜之所以產生干涉條紋，是因為在重力作用下肥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，金屬線圈在其所在平面內緩慢旋轉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旋轉時干涉條紋保持不變．故選項D正確．4．涂有增透膜的照相機鏡頭看上去呈現淡紫色，說明()A．增透膜明顯地增加了紅光的透射現象B．增透膜明顯地增加了紫光的透射現象C．增透膜明顯地增加了綠光的透射現象D．增透膜明顯地增加了綠光的反射損失解析：選C.人眼對綠光最敏感，所以照相機鏡頭的增透膜采納了加強綠光透射使之干涉加強的做法，而與綠光頻率偏差最大的紅光和紫光透射效果最差，反射光較強，反射損失最大，所以看上去呈現紅光和紫光的混合色，即呈現淡紫色．故C選項正確．5．一束紅、紫兩色的混合光，從某種液體射向空氣，當探討在界面上發生折射和反射現象時，可能發生的狀況是下圖中的()解析：選C.在同種液體中，紫光的折射率較大，所以當它們從某種液體射向空氣并且入射角相同時，紫光的折射角較大，選項A錯誤；依據臨界角公式C＝arcsineq\f(1,n)可知，紫光的折射率較大，臨界角較小，紫光更簡單發生全反射，而選項B中的紅光首先發生了全反射，所以可解除；兩種色光在界面處都要發生光的反射，所以選項D也可解除，故選項C正確．[課時作業][學生用書P117(單獨成冊)]一、單項選擇題1．在演示雙縫干涉的試驗時常用激光做光源，這主要是應用激光的什么特性()A．亮度高 B．方向性強C．單色性好 D．波動性好解析：選C.頻率相同的兩束光相遇才能發生干涉，激光的單色性好，頻率單一，通過雙縫時能夠得到兩束相干光，故選項C正確.2．關于薄膜干涉，下列說法中正確的是()A．只有厚度勻稱的薄膜，才會發生干涉現象B．只有厚度不勻稱的楔形薄膜，才會發生干涉現象C．厚度勻稱的薄膜會形成干涉條紋D．視察肥皂液膜的干涉現象時，視察者應和光源在液膜的同一側解析：選D.當光從薄膜的一側照耀到薄膜上時，只要前后兩個面反射回來的光波的路程差滿意振動加強的條件，就會出現亮條紋，滿意振動減弱的條件就會出現暗條紋，這種狀況在薄膜厚度不勻稱時才會出現；當薄膜厚度勻稱時，不會出現干涉條紋，但也發生干涉現象，假如是單色光照耀，若滿意振動加強的條件，整個薄膜前方都是亮的，否則整個薄膜的前方都是暗的．假如是復色光照耀，某種顏色的光因干涉而振動加強，另一些顏色的光會因干涉而振動減弱，減弱的光透過薄膜，加強的光被反射回來，這時會看到薄膜的顏色呈某種單色光的顏色，但不形成干涉條紋．3．關于激光與自然光，下列說法不正確的是()A．激光的頻率單一，而自然光是含有各種色光頻率的光，所以激光的相干性好B．自然光是由物質的原子放射出來的，而激光是人工產生的，所以激光不是由物質的原子放射出來的C．激光和自然光都具有相同的本質，它們都是由原子的躍遷產生的D．相干性好是激光與一般光的根本區分解析：選B.光都是由物質的原子中放射出來的，激光的頻率單一，相干性很好，自然光中含有各種頻率的光，A、C、D正確，B錯誤．4．通過狹縫視察發光的日光燈時看到的彩色條紋，瀑布在陽光下呈現的彩虹以及太陽光照耀下肥皂膜呈現的彩色，這些現象分別屬于()A．光的衍射、色散和干涉現象B．光的干涉、衍射和色散現象C．光的干涉、色散和衍射現象D．光的衍射、干涉和色散現象解析：選A.通過狹縫視察發光的日光燈也會看到彩色條紋，是因為當縫的寬度小于波的波長時，能發生明顯的衍射現象，瀑布在陽光下呈現的彩虹，是光的折射色散現象，肥皂膜表面可看到彩色條紋，是因為肥皂膜的前后兩面反射回來的兩列光發生干涉時形成的彩色條紋；故A正確，B、C、D錯誤．5.如圖所示，在水中有一厚度不計的薄玻璃片做成的中空三棱鏡，里面是空氣，一束光A從棱鏡的左邊射入，從三棱鏡的右邊射出時發生色散，射出的可見光分布在a點和b點之間，則()A．從a點射出的是紅光，從b點射出的是紫光B．從a點射出的是紫光，從b點射出的是紅光C．從a點和b點射出的都是紫光，從ab中點射出的是紅光D．從a點和b點射出的都是紅光，從ab中點射出的是紫光解析：選B.由紅光的折射率小于紫光的折射率知，紫光偏離原來方向比紅光嚴峻，并且向頂端偏折，光路圖如圖所示，所以從a點射出的是紫光，從b點射出的是紅光，故選項B正確．6．已知一束可見光m是由a、b、c三種單色光組成的，光束m通過三棱鏡的傳播狀況如圖所示，則比較a、b、c三種單色光，下列說法正確的是()A．a色光的折射率最大B．c色光的頻率最小C．b色光在玻璃中的傳播速度最小D．c色光發生全反射的臨界角最小解析：選D.由圖得到，光線c偏轉角最大，故c的折射率最大，頻率最大，故A、B錯誤；光線c折射率最大，依據v＝eq\f(c,n)可知，c光在玻璃中傳播速度最小，選項C錯誤；依據sinC＝eq\f(1,n)可知，c光發生全反射的臨界角最小，選項D正確．7.如圖所示試驗裝置視察光的薄膜干涉現象．圖(a)是點燃的酒精燈(在燈芯上灑些鹽)，圖(b)是直立的附著一層肥皂液薄膜的金屬絲圈．將金屬絲圈在其所在的豎直平面內緩慢旋轉，視察到的現象是()A．當金屬絲圈旋轉30°時干涉條紋同方向旋轉30°B．當金屬絲圈旋轉45°時干涉條紋同方向旋轉90°C．當金屬絲圈旋轉60°時干涉條紋同方向旋轉30°D．干涉條紋保持原來狀態不變解析：選D.在該試驗中，產生干涉的是在肥皂液膜的前后兩表面兩束反射光，隨著金屬絲圈的轉動，薄膜在豎直方向的厚度分布狀況不變，光在肥皂液薄膜的同一位置處，前后兩表面兩束反射光的光程差并沒有變，所以原來是亮紋的仍舊是亮紋，原來是暗紋的仍舊是暗紋，因此干涉條紋保持原來狀態不變，因此D項正確，其他選項均不對．二、多項選擇題8．關于激光的應用，以下說法正確的是()A．光纖通信是應用激光相干性特別好的特點對信號來進行調制，使其在光導纖維中進行傳遞信息B．計算機內的“磁頭”讀出光盤上記錄的信息是應用了激光平行度好的特點來進行的C．醫學上用激光作“光刀”來切除腫瘤是應用了激光相干性好的特點D．“激光測距雷達”利用激光測量很遠距離的目標是應用了激光亮度高的特點解析：選AB.光纖通信是應用激光相干性特別好的特點對信號來進行調制，使其在光導纖維中進行傳遞信息，故A正確．由于激光平行度好，所以它能用在計算機內的“激光頭”讀出光盤上記錄的信息，故B正確．醫學上用激光作“光刀”來切除腫瘤是應用了激光亮度高的特點，光源的能量就集中在很小一點上，可以在空間某個小區域內產生極高的溫度，故C錯誤．“激光測距雷達”利用激光測量很遠距離的目標是因為激光平行度好，方向性好．故D錯誤．9．如圖所示，兩束不同的單色光P和Q，沿半徑方向射向半圓形玻璃磚，其折射光線都是從圓心O點沿OF方向射出，則在該玻璃中()A．P光束的折射率比Q光束的折射率大B．P光束的頻率比Q光束的頻率小C．P光束的波長比Q光束的波長大D．P光束傳播時間比Q光束所需時間長解析：選BC.由圖看出，單色光Q的偏折角較大，依據折射定律得知，玻璃對單色光Q的折射率較大，故A錯誤．折射率越小，光的頻率越小，所以P光束的頻率比Q光束的頻率小，故B正確．由c＝λf，知光的頻率越小，波長越長，則P光束的波長比Q光束的波長大．故C正確．由v＝eq\f(c,n)分析得知，P光在玻璃傳播速度較大，所以P穿過玻璃磚所需時間比Q短．故D錯誤．10．彩虹是由陽光射入雨滴(視為球形)時，經一次反射和兩次折射而產生色散形成的．現有白光束L由圖示方向射入雨滴，a、b是經反射和折射后的其中兩條出射光線，如圖．下列說法正確的是()A．光線b在雨滴中傳播時的波長較長B．光線b在雨滴中的折射率較大C．若分別讓a、b兩色光通過同一雙縫裝置，則b光形成的干涉條紋的間距較大D．光線b在雨滴中的傳播速度較大解析：選ACD.由題圖可知，發生第一次折射時，光線b的折射角rb大于光線a的折射角ra，由n＝eq\f(sini,sinr)知，na>nb，由v＝eq\f(c,n)知，vb>va，選項B錯誤，D正確；由于na>nb，則頻率fa>fb，λa<λb，由Δx＝eq\f(l,d)λ知，Δxa<Δxb，選項A、C正確．11.如圖所示，實線為空氣和水的分界面，一束藍光從空氣中的A點沿AO1方向(O1點在分界面上，圖中O1點和入射光線都未畫出)射向水中，折射后通過水中的B點．圖中O點為A、B連線與分界面的交點．下列說法正確的是()A．O1點在O點的右側B．藍光從空氣中射入水中時，速度變小C．若沿AO1方向射向水中的是一束紫光，則折射光線有可能通過B點正下方的C點D．若沿AO1方向射向水中的是一束紅光，則折射光線有可能通過B點正上方的D點解析：選BCD.據折射定律，知光由空氣斜射入水中時入射角大于折射角，則畫出光路圖如圖所示，知O1點應在O點的左側，故選項A錯誤．光從光疏介質(空氣)進入光密介質(水)中時，速度變小，故選項B正確．紫光的折射率大于藍光的折射率，所以紫光的折射角要小于藍光的折射角，則可能通過B點正下方的C點，故選項C正確．若是紅光，其折射率小于藍光的折射率，折射角大于藍光的折射角，則可能通過B點正上方的D點，故選項D正確．三、非選擇題12.如圖所示為玻璃厚度檢測儀的原理簡圖，其原理是：固定一束激光AO以不變的入射角i照到MN表面，折射后從PQ表面射出，折射光線最終照到光電管C上，光電管將光信息轉變為電信號，依據測量光束在C上移動的距離，可以確定玻璃厚度的改變．設i＝45°，玻璃對該光的折射率為eq\r(2)，C上的光斑向左移動了Δx，則可確定玻璃的厚度比原來變______(選填“厚”或“薄”)了________．解析：光經過平行玻璃磚傳播方向不變，只發生側移，光斑向左移，可見玻璃變厚．由eq\f(sini,sinr)＝n，得r＝30°.設玻璃磚比原來變厚了d，則dtan45°－dtan30°＝Δx，所以d＝eq\f(3＋\r(3),2)Δx.答案：厚eq\f(3＋\r(3),2)Δx13．登山運動員在登雪山時要留意防止紫外線的過度照耀，尤其是眼睛更不能長時間被紫外線照耀，否則將會嚴峻損傷視力．有人想利用薄膜干涉的原理設計一種能大大減小紫外線對眼睛損害的眼鏡，他選用的薄膜材料的折射率為n＝1.5，所要消退的紫外線的頻率為f＝8.1×1014H