高中物理 第十三章 课时作业(十五)光的颜色 色散 激光高二物理试题

积盾市安家阳光实验学校光的颜色色散激光
[全员参与·基础练]
1．关于薄膜干涉，下列说法中正确的是( )
A．只有厚度均匀的薄膜，才会发生干涉现象
B．只有厚度不均匀的楔形薄膜，才会发生干涉现象
C．厚度均匀的薄膜会形成干涉条纹
D．观察肥皂液膜的干涉现象时，观察者和光源在液膜的同一侧
【解析】当光从薄膜的一侧照射到薄膜上时，只要前后两个面反射回来的光波的路程差满足振动的条件，就会出现亮条纹，满足振动减弱的条件就会出现暗条纹，这种情况在薄膜厚度不均匀时才会出现；当薄膜厚度均匀时，不会出现干涉条纹，但也发生干涉现象，如果是单色光照射，若满足振动的条件，整个簿膜前方都是亮的，否则整个薄膜的前方都是暗的．如果是复色光照射，某种颜色的光因干涉而振动，另一些颜色的光会因干涉而振动减弱，减弱的光透过薄膜，的光被反射回来，这时会看到薄膜的颜色呈某种单色光的颜色，但不形成干涉条纹．
【答案】D
2．行驶时常会滴下一些油滴，滴下的油滴在带水路面上会形成一层薄油膜，并显现彩色，这是由于( )
A．空气的折射
B．膜的上、下表面反射形成光的干涉
C．光的衍射
D．水的折射
【解析】白光射到油膜上，从膜的上、下表面反射回来，形成相干光源．由于各种色光波长不同，所产生的干涉条纹的宽度不同，所以各色光在薄膜上形成干涉条纹呈现彩色，所以B项正确．
【答案】B
3．白光通过三棱镜发生色散现象，下列说法正确的是( )
A．不同颜色的光在真空中的光速不同
B．在同一介质中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】色散的原因是不同色光折射率不同．由n＝
c
v
判断光在介质中波速是：n越大，v越小；n越小，v越大．
【答案】C
4．对于激光的认识，以下说法中正确的是( )
A．光源发出的光都是激光
B．激光是自然界普遍存在的一种光
C．激光是一种人工产生的相干光
D．激光一比光的强度大
【解析】激光是原子受激辐射产生的光，是人工产生的一种相干光，与光源发出的光不同，所以C正确，A、B错误；用途不同，不同激光的强度大小并不相同，激光不一比光的强度大，D错误．
【答案】C
5．(多选)
图13­7­10
如图13­7­10所示，一束白光从左侧射入肥皂薄膜，下列说法中正确的是( )
A．人从右侧向左看，可以看到彩色条纹
B．人从左侧向右看，可以看到彩色条纹
C．彩色条纹水平排列
D．彩色条纹竖直排列
【解析】一束白光射到薄膜上，经前后两个面反射回来的光相遇，产生干涉现象，我们由左向右看，可看到彩色条纹．又由于薄膜同一水平线上的厚度相同，所以彩色条纹是水平排列的，故选B、C.从右向左看到的是折射光，折射光的偏折角与介质厚度有关，光经过薄膜后的偏折角很小，大面积光束照射后，各单色光的折射光相互重叠，所以难以看到折射后的色散现象．【答案】BC
6.
图13­7­11
表明，可见光通过三棱镜时各色光的折射率n随波长λ的变化符合科西经验公式：n＝A＋
B
λ2
＋
C
λ4
，其中A、B、C是正的常量，太阳光进入三棱镜后发生色散的情形如图13­7­11所示，则( )
A．屏上c处是紫光B．屏上d处是红光
C．屏上b处是紫光D．屏上a处是红光
【解析】本题考查光的折射率与波长的关系，及对光的色散现象的分析，意在考查考生对光的色散知识的掌握．根据公式可知，波长越棱镜对光的折射率越小，在各色光中，红光的波长最长，折射率最小，折射程度最小；紫光的波长最短，折射率最大，折射程度最大，因此D项正确．
【答案】D
7．(多选)(2014·质检)激光的体积小，却可以装载更大、更重的卫星或飞船．激光由地面激光站或空间激光动力卫星提供，通过一套装置，像手电筒一样，让激光束射入发动机的燃烧室，使推进剂受热而急剧膨胀，于是形成一股
高温高压的燃气流，以极高的速度喷出，产生巨大的推力，把卫星或飞船送入太空．激光利用了激光的( )
A．单色性好B．平行度好
C．高能量D．相干性好
【解析】激光的平行度好且亮度高，可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量，这样可以给提供高能量，B、C正确．
【答案】BC
8.
图13­7­12
用三棱镜可使阳光折射成一条彩色光带，如图13­7­12所示，请回答下列问题：
(1)B、C、D区域分别是什么色光区？
(2)将一瓶绿藻放在A处，则B、C、D哪一处变暗？
(3)将一瓶绿藻放在B、C、D的哪一位置上，就会严重影响它的生长？
【解析】(1)B为红光区，C为绿光区，D为蓝光区．
(2)由绿藻呈绿色可知其对绿光的吸收最弱，故B和D处变暗．
(3)由(1)可知，C为绿光区，故绿藻只能得到极少量可利用的光来进行光用，因而会严重影响其生长．
【答案】见解析
[超越自我·提升练]
9．某物理兴趣小组用探究光的色散规律，他们将半圆形玻璃砖放在竖直面内，在其左方竖直放置一个很大的光屏P，让一复色光束SA射向玻璃砖的圆心O后，有两束单色光a和b射向光屏P，如图13­7­13所示．他们根据现象提出了以下四个猜想，你认为正确的是( )
图13­7­13
A．单色光a的波长小于单色光b的波长
B．在玻璃中单色光a的传播速度大于单色光b的传播速度
C．单色光a通过玻璃砖所需的时间大于单色光b通过玻璃砖所需的时间D．当光束SA绕圆心O逆时针转动过程中，在光屏P上最早消失的是a光【解析】根据光的折射律可知a光的折射率小于b光的折射率，则a光的频率小于b光的频率，由λ＝
c
f
可知A项错误；由v＝
c
n
可知B项正确；由于复色光在玻璃砖中传播距离相同，根据t＝
R
v
可知C项错误；由sin C＝
1
n
可知D 项错误．
【答案】B
10．(多选)(2013·高二检测)
图13­7­14
如图13­7­14所示，一束复色光从空气中沿半圆形玻璃砖半径方向射入，
从玻璃砖射出后分成a 、b 两束单色光．则( )
A ．玻璃砖对a 光的折射率为2
B ．玻璃砖对a 光的折射率为1.5
C ．b 光的频率比a 光的频率大
D ．b 光在玻璃中的传播速度比a 光在玻璃中的传播速度大
【解析】 a 光的折射率n ＝sin 45°
sin 30°＝2，故A 正确，B 错．由题图可
知，a 光的偏折程度比b 光的小，所以a 光的频率小，折射率也小，由n ＝c
v 可
得v ＝c
n
，a 光在玻璃中的传播速度比b 光的大，故C 正确，D 错．
【答案】 AC
11．雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹．设水滴是球形的，图13­7­15中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a 、b 、c 、d 代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是( )
图13­7­15
A ．紫光、黄光、蓝光和红光
B ．紫光、蓝光、黄光和红光
C ．红光、蓝光、黄光和紫光
D ．红光、黄光、蓝光和紫光
【解析】 由光路图可看出a 光的偏折程度较大，故a 光在水滴中的折射率较大，选项中该以“红橙黄绿青蓝紫”反过来的顺序进行排列，故选项B 正确．
【答案】 B
12．如图13­7­16所示，在水中有一厚度不计的薄玻璃片做成的中空三棱镜，里面是空气，一束光A 从棱镜的左边射入，从三棱镜的右边射出时发生色散，射出的可见光分布在a 点和b 点之间，则( )
图13­7­16
A ．从a 点射出的是红光，从b 点射出的是紫光
B ．从a 点射出的是紫光，从b 点射出的是红光
C ．从a 点和b 点射出的都是紫光，从ab 中点射出的是红光
D ．从a 点和b 点射出的都是红光，从ab 中点射出的是紫光
【解析】 由红光的折射率小于紫光的折射率知，紫光偏离原来方向比红光严重，并且向顶端偏折，光路图如图所示，所以从a 点射出的是紫光，从b 点射出的是红光，选项B 正确．
【答案】 B。