最新作业5光的色散

作业5光的色散作业5 光的色散一、选择题(每小题5分,共40分)1.一束白光从空气中通过三棱镜后发生色散,下列说法正确的是( )A.红光比紫光偏折小.B.棱镜对红光的折射率较紫光大.C.红光在棱镜中的速度比紫光小.D.红光和紫光通过三棱镜时速度变小.答案：AD2如图所示,一束红光和一束紫光平行入射到三棱镜上,经三棱镜折射后交会在屏上同一点,若n1和n2分别表示三棱镜对红光和紫光的折射率,则有( )A.n1<n2,a为红光,b为紫光.B.n1<n2,a为紫光,b为红光.C.n1>n2,a为红光,b为紫光.D.n1>n2,a为紫光,b为红光.答案：B3.abc为一全反射棱镜,它的主截面是等腰直角三角形,如图所示,一束白光垂直入射到ac面上,在ab面上全反射若光线在ac面上入射点位置不变,改变入射光的方向(不考虑自bc面反射的光线),已知C红>C紫(c为临界角),那么( )A.使入射光按顺时针方向逐渐偏转,如果有色光从ab面射出,则红光将首先射出.B.使入射光按顺时针方向逐渐偏转,如果有色光从ab 面射出,则紫光将首先射出.C.使入射光按逆时针方向逐渐偏转,如果有色光从ab 面射出,则紫光将首先射出.D.使入射光按逆时针方向逐渐偏转,如果有色光从ab 面射出,则红光将首先射出. 答案：A4等腰三棱镜的顶角为30°,光线垂直棱镜的一个腰射入棱镜,从另一个腰射出,出射光线偏离原来光线方向30°角,如图所示,则制成该棱镜材料的折射率是( )A.3B.23 C.33 D.23 答案：A5.一块全反射棱镜,它改变光路的情况有( )A.使光线的传播方向改变90°.B.使光线传播方向改变180°.C.使一束平行光上F 边缘互相对调.D.使一平行光束变成发散光束. 答案：ABC6.如图所示,光线斜射到一块两面平行的玻璃砖的一个侧面,出射光线相对入射光线发生甲行侧移,侧移量d 的大小与下列物理量中有关的是( ) A.玻璃的折射率 B.玻璃砖的厚度 C 入射角的大小 D 光的频率答案：ABCD7.如图所示,透明薄壁圆桶型水槽中装有水,置于水平桌面上,筒内有一可绕轴O转动的平面镜,一束自光水乎射向平面镜,恰使光线竖直地射出水面.设光从水射向空气时,红光的临界角为Cl,紫光的临界角为C2,则当镜面从图示位置起发生下述哪种转动时恰好无光射出水面( )A.顺时针转过C.1/2.B.逆时针转过C1/2.C.顺时针转过C2D.逆时针转过C.2答案：B8.一块半圆柱形玻璃砖放在空气中,如图所示,一束白光从空气中沿着图示方向射向玻璃砖,经玻璃砖折射后在光屏P上形成由红到紫的彩色光带,当α逐渐减小时；彩色光带变化情况是( )A.红光最先消失.B.紫光最先消失.C.红光和紫光同时消失.D.从左到右的色光排列为红一紫.答案：BD二、填空题(每小题5分,共15分)9.三棱镜的横截面为如图所示的直角三角形ABC,其中∠B=30°,当一束单色光垂直入射棱镜的BC 面,到达AB 面的P 点时发生全反射,此后,光线再 经过________次全反射,从________面射出. 答案：3,BC10.有一横截面为等腰三角形的玻璃棱镜,它的顶角为30°,光线垂直于棱镜的一侧面射入,从另一侧面射出,若出射光线与入射光线的夹角为30°,则此棱镜的折射率为________. 答案：311.光从玻璃棱镜的一个侧面射入,从另一侧面射出,射出的方向跟射入方向相比,明显地向着棱镜的________；隔着棱镜看物体,就可以看到物体的虚像,这个虚像的位置比物体的实际位置向________. 答案：底边偏折,顶角偏移 三、计算题(共45分)12.(12分)如图所示,棱镜的AC 表面镀有反射膜,一束白光射向AB 面,经折射、反射后,在光屏P 上形成宽ab 的彩色光带.试用作图法分析ab 上色彩的排列情况.答案：A 到b 依次红光到紫光.13.(15分)水面下有一水平放置的平面镜,一束白光垂直水面射入水中并射向平面镜,已知红光由水中射向空气时临界角为C 1,紫光由水中射向空气时临界角为C 2,那么当平面镜绕其中心转动时,须至少转过多少角度时,才没有光线射出水面? 答案：2C 114.(18分)如图所示,透明介质球的半径为R,光线DC平行于直径AB射到介质球的C点,DC与AB的距离H=O.8R.(1)试证明：DC光线进入介质球后,第一次到达介质球的界面时,在界面上不会发生全反射；(要求说明理由)(2)若DC光线进入介质球后,第二次再到达介质球的界面时,从球内折射出的光线与入射光线平行,求介质的折射率.答案：(1)略，(2)1.79作业6 单元训练卷一、选择题(每小题3分,共36分)1.人站在岸上看清澈水中的鱼和水草,看到的是( )A.鱼和水草本身.B.鱼和水草的实像.C.鱼和水草的虚像.D.斜看时,看到的是虚像；垂直于水面看时,看到的是鱼和水草本身.答案：C2.如图所示,虚线表示两种介质的界面及其法线,实线分别表示入射光线、反射光线和折射光线对此,下列说法中正确的是( )A.BO不可能是入射光线.B.AO可能是入射光线.C.CO可能是入射光线.D.OB可能是反射光线.答案：ABD3.夏天中午时,若发生日偏食,在树阴下,可以看见地面上有一个个亮斑,这些亮斑是太阳光透过浓密的树叶之间的缝隙照到地面上形成的亮斑的形状是( ) A.不规则图形B规则的圆形C.规则的月牙形D.以上都有可能答案：C4.如图所示,两束颜色不同的单色光束A和B分别沿半径方向射入半圆形玻璃砖,出射光线都沿OP方向,下列说法正确的是( )A.A穿过玻璃砖所需的时间较长.B.光由玻璃射向空气发生全反射时,A的临界角小.C.光由玻璃射向空气发生全反射时,B的临界角小.D.以上都不对.答案：C5.在完全透明的水下某深度处.放一点光源.在水面上可见一个圆形透光平面,如果透光圆面的半径在匀速增大则光源正在( )A.加速上升B.加速下降C.匀速上升D.匀速下降答案：D6.如图所示,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,一束光从三棱镜左边A点射入,从三棱镜右边射出时拉生色散,各色光分布在a点和b点之间,则( )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点射出的都是红光,从a、b中点射出的是紫光.D.从a点和b点射出的都是紫光,从a、b中点射出的是红光.答案：B7.如图所示,光从真空中入射到一块平的透明材料上,入射角是40°,问反射光线和折射光线之间的夹角的可能范围是( )A.小于40°B.在40°～100°之间C.在100°～140°之间D.大于140°答案：C8.如图所示为一截面为1/4圆的玻璃棱镜,一束平行单色光平行于OA面且垂直于OB面入射到圆弧面上已知棱镜玻璃的折射率为2(临界角为45°),则以下说法正确的是()A.所有入射光线通过棱镜后都能从OB面出射.B.当光线与入射点处半径夹角大于45°时,这部分光将在OB面上发生全反射.C.当光线与入射点处半径夹角小于45°时,这部分光将在OB面上发生全反射.D.当光线与入射点处半径夹角大干75°时,这部分光将在OB面上发生垒反射. 答案：A9.平行的红光、绿光、紫光同时斜射到一块长方形玻璃砖上,通过玻璃砖后从另一表面射出,则下列叙述中错误的是( )A.在玻璃中速度最大的是红光.B.通过玻璃砖后侧移距离摄大的是紫光.C.红光、绿光、紫光通过玻璃砖后仍然是平行光.D.该入射光中的红光从玻璃中射出时有可能发生全反射.答案：D10一束光从空气射向折射率n=2的某种玻璃表面,如图所示,i代表入射角,则( )A.当i>45°时会发生全反射.B.无论入射角i是多大,折射角r都不会超过45°.C.欲使折射角r=30°,应以i=45°的角度入射.D.当入射角i=arctan2时,反射光线跟折射光线恰好互相垂直.答案：BCD11.一强点光源放在10cm厚的玻璃板下表面上,在玻璃板的上面可以看到点光源的周围有一圆形暗圈.若玻璃的折射率为1.5,则暗圈的直径约为( )A.36cmB.30cmC.18cmD.15cm答案：C12.人站在湖边观察稍远处水下的一条鱼,人看到鱼的位置应在鱼实际位置的()A.正上方某处.B.上方偏向观察者某处.C.下方偏离观察者某处.D.无法确定.答案：B二、填空题(每题3分,共15分)13.在水面上沿竖直方向观察水下的物体,感觉到物体深度为1.5m,水的折射率是4/3,该物体实际距水面________________m.答案：214已知某种无色透明液体对红、绿和蓝光的折射率分别为1.512、1532、1534如果这些光从液体中射向液体与空气的交界面并且射角等于绿光的临界角.从液面上方俯视看,液体将呈现_____色.答案：红15.在厚度为d、折射率为n的大玻璃板的下表面,紧贴着一个半径为r的圆形发光面,如图所示为了从玻璃板的上方看不见圆形发光面,可在玻璃板的上表面贴一张纸片,所贴纸片的最小面积为________.答案：221ndr⎪⎪⎭⎫⎝⎛-+π16如图所示为一块用折射率n=2的玻璃制作的透明体的横截面,ab是半径为________R的圆弧,ac边与bc 边垂直,∠aOc=60°当一束平行黄光垂直照到ac 时,ab 弧的外表面只有一部分是黄亮的,其余是暗的,那么黄亮部分的弧长为______________.答案：6R 17.厚度为d 的平行玻璃板,其下表面镀银,一束光线以60°的入射角从空气射到玻璃板的上表面,其上表面的反射光与进入玻璃经下表面反射再射向空气的光线平行,设这两束平行光相距也为d,则此玻璃板的折射率为________.答案：26 三、计算题(共49分)18.(6分)厚度不计的平面镜MN 放在水平地面上,平面镜的左端有一根足够长的标杆OO′,右端直立着一个人SD,S 为人眼所在的位置,如图所示.请用作图法求出人跟通过平面镜所看到的标杆部分,并写出作图步骤.答案：略 19.(8分)折射率为3的玻璃球,被一束光线照射,若入射角i=60°求：(1)入射处反射线与折射线的夹角；90°.(2)光线从球射入空气的折射角60°.答案：(1)90°(2)60°20.(10分)光线从甲介质投射到甲、乙两种介质分界面时,入射线与界面的夹角为30°,它的折射线与反射线间的夹角是90°(如图),求介质乙对甲的折射率光线由哪种介质射向两介质的界面时有可能发生全反射?临界角为多大?答案：3,由乙介质射向界面有可能发生全反射,33arcsin . 21.(12分)半径为R 的玻璃半圆柱体,横截面如图所示,圆心为O,两条平行单色红光沿截面射向圆柱面,方向与底面垂直光线①的入射点A 为圆柱面的顶点,光线②的入射点为B ,∠AOB=60°,已知该玻璃对红光的折射率n=3求：(1)求两条光线经柱面和底面折射后的交点与O 点的距离d ；(2)若入射的是单色蓝光,则距离d 比上面求得的结果是大是小?答案：(1)R/3，(2)小22.(13分)如图所示,宽度为a 的平行光束从空气斜射到两面平行的玻璃板上表面,入射角为45°,光束中含有两种不同波长的单色光玻璃对两种单色光的折射率分别为n 1=2,n 2=3求：(1)这两种波长的光通过玻璃板所需的时间之比；(2)要使光束从玻璃板下表面出射时能分成不相交叠的两束光,玻璃板的厚度d 至少为多少?(结果可以用根式表示)答案：(2)()2a 10365+,(1)9152 第二十章光的波动性作业1光的干涉(1)一、选择题(每小题5分,共50分)1两只普通的白炽灯发出的光相遇时,我们观察不到干涉条纹,这是因为( )A.两只灯泡的亮度不同.B.灯光的波长太短.C.它们是非相干光源.D.电灯发出的光不稳定.答案：C2.关于杨氏双缝下涉,下列说法正确的是( )A.该实验证明光具有波动性.B.凡波峰与波谷相遇处必为暗条纹.C.凡由同一光源发出的两束光线叠加后,总能形成干涉图像.D.干涉条纹的间距与光波的波长成正比.答案：ABD3.分别用橙光和绿光做双缝干涉实验(实验中双缝间的距离以及缝到屏的距离保持不变),下列说法正确的是( )A.橙光相邻亮纹的间距比绿光小,因为橙光的频率比绿光小.B.橙光相邻亮纹的间距比绿光小,因为橙光的波长比绿光小.C.橙光相邻亮纹的间距比绿光大,因为橙光的频率比绿光大.D.橙光相邻亮纹的间距比绿光大,因为橙光的波长比绿光大.答案：D4.如图所示是光的双缝干涉的示意图,下列说法中正确的是( )①单缝S的作用是为了增加光的强度.②双缝S1、S2的作用是为了产生两个频率相同的线状光源.③当S1、S2发出两列光波到P点的路程差为光的波长λ的1.5倍时,产生第二条暗条纹.④当S1、S2发出的两列光波到P点的路程差为长λ时,产生中央亮条纹.A.①B.①②C.②④D.②③答案：D5某单色光由水中射入空气时,正确的情况是( )A.频率不变、波长变短、波速变小B.频率不变、波长变长,波速变大C.频率变大、波长变长、波速变大D.频率变小、波长不变、波速变小答案：B6.在双缝干涉实验中,双缝到光屏上P点的距离之差△x=0.6坤1若分别用频率为f1=5.0×1014Hz和f2=7.5×1014Hz的单色光垂直照射双缝,则P点出现明、暗条纹的情况是( )A.用频率为f1的单色光照射时,出现明条纹.B.用频率为f2的单色光照射时,出现明条纹.C.用频率为f1的单色光照射时,出现暗条纹.D.用频率为f2的单色光照射时,出现暗条纹.答案：AD7关于双缝干涉条纹的以下说法中正确的是( )A.用同一种单色光做双缝干涉实验,能观察到明暗相间的单色条纹.B.用同一种单色光经双缝干涉的明条纹到两缝的距离之差为该色光波长的整数倍.C.用同一种单色光经双缝干涉的明条纹到两缝的距离之差一定为该色光波长的奇数倍.D.用同种单色光经双缝后干涉的暗条纹到两缝的距离之差一定为该色光半波长的奇数倍.答案：ABD8.在用A、B两平行狭缝作双缝干涉实验的装置中,屏上P点出现明条纹,那么双缝A和B到屏上P点的距离之差必为( )A.二分之一光波波长的奇数倍B.一个光波波长的奇数倍C.二分之一光波波长的偶数倍D.二分之一光波波长的整数倍答案：C9.从两支手电筒射出的光照到同一点上时,看不到干涉条纹这是因为( )A.手电筒发出的光不是单色光B.干涉图样太小C.周围环境的漫反射光太强D.两个光源是非相干光源答案：D10一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,两侧还有彩色条纹其原因是( )A.各色光的波K不同,因而各色光分别产生的干涉条纹间距不同.B.各色光的速度不同,造成条纹的间距不同.C.各色光的强度不同.D.各色光通过双缝的距离不同.答案：A二、填空题(每题5分,其10分)11.用单色光做双缝干涉实验时,双缝的作用是________；如果将入射光由红光变成紫光,则屏上干涉条纹变________；如果将双缝间距减小,则屏上干涉条纹变________；如果将双缝到屏的距离变太,则屏上干涉条纹变_____.答案：提供相干光源,窄,宽,宽.12如图所示为杨氏双缝干涉示意图,小孔S1.、S2发出的光在像屏某处叠加时,如果光程差为________时就加强,形成明条纹如果光波波长是400mm,屏上O点与S1、S2距离差为1800nm,那么O处将是________条纹.答案：波长的整数倍,暗.三、计算题、论述题(共40分)13(8分)用单色光做双缝干涉实验,已知屏上一点P到双缝的路程差δ=1.5×10-6m,当单色光波长λ1=05μm时,P点将形成亮纹还是暗纹?若单色光波长λ2=O6μm呢?此时在中央亮纹和P点之间有几条暗纹?答案：亮,暗,两条14.(10分)一种红光在玻璃中的波长恰与一种绿光在真空中的波长相等.已知玻璃对红光的折射率是1.5,试求红光与绿光在真空中的波长之比及频率之比. 答案：3：2,2：315.(10分)利用双缝干涉实验测量红光波长,已知双缝间距是O.5mm,缝到屏的距离是1m,数得300条暗条纹的总宽度是4.5mm,求此红光的波长.答案：752.5nm16.(12分)双缝干涉实验中,屏上一点P 到双缝的路程差是2.6x10-6m,若P 点是亮条纹,且在中央亮纹和P 点之间的亮纹不超过两条,光的波长可能是多少?若P 点是暗纹,从中央亮纹到P 点间还有一条亮纹,光的波长可能是多少?答案：m 106.26-⨯或6103.1-⨯m,61073.1-⨯m作业2光的干涉(2) 一、选择题(每小题6分,共84分)1.下列现象哪些是光的干涉造成的()A.雨后天空出现的彩虹.B.隔着棱镜看到物体的边缘呈现的彩色.C.阳光下水面上油膜的彩色条纹.D.玻璃板的边缘处有时能看到彩色的光芒.答案：C2.薄膜干涉条纹产生的原因是( )A.薄膜内的反射光线和折射光线相互叠加.B.同一束光线经薄膜前后两表面反射回来的光线相互叠加.C.入射到薄膜的光线和从薄膜反射回来的光线相互叠加.D.明条纹是波峰与波峰叠加而成,暗条纹是波谷与波谷叠加而成.答案：B 、3.关于照相机镜头表面的淡紫色薄膜,下面说法中正确的是( )A.它能增加各种入射光的反射效果.B.它对增加紫光的透射效果最佳.C.其厚度是绿光在空气中波长的1/4..D.其厚度是绿光在薄膜中波长的1/4.答案：D4.竖直放置的铁丝框中的肥皂膜,在太阳光照射下形成()A.明暗相间的水平干涉条纹.B.明暗相间的竖直干涉条纹.C.彩色的水平干涉条纹.D.彩色的竖直干涉条纹.答案：C5.市场上有种灯具俗称“冷光灯”,用它照射物品时能使被照物品处产生的热效应大大降低.从而广泛地应用于博物馆、商店等处.这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜表面上镀了一层薄膜(例如氟化镁),这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线以λ表示此红外线的波长,则所镀薄膜的厚度最小应为( ) A.λ81 B.λ41C. 21 D.λ答案：B 6以下说法正确的是( )A.肥皂泡上呈现彩色花纹是光的色散现象.B.肥皂泡上呈现彩色花纹是光的干涉现象.C.水面上的油膜呈现彩色花纹,是油膜上下表面反射光叠加的结果.D.水面上的油膜呈现彩色花纹,是油膜表面反射光与入射光叠加的结果. 答案：BC7观察皂膜干涉图样时,正确的观察方法是()A.皂膜水平放置,从上往下看.B.皂膜水平放置,背对入射光方向看过去.C.皂膜竖直放置,背对入射光方向看过去.D.皂膜竖直放置,迎着入射光方向看过去.答案：C8.观察皂膜干涉图样时,若入射光是红光,看到的图样将是() A.水平的彩色条纹B.竖直的明暗相间条纹C.水平的明暗相间条纹D 竖直的彩色条纹答案：C9.如图所示是用干涉法检查某块厚玻璃的上表面是否平整的装置,所用的单色光是用普通光源加滤光片产生的检查中所观察到的干涉条纹是由下列哪两个表面反射的光线叠加而成的()A.a的上表面和b的下表面B.a的上表面和b的上表面C.a的下表面和b的上表面D.a的下表面和b的下表面答案：C10肥皂泡在阳光照射下,表面呈现彩色的条纹,这是由于( )A.肥皂泡起到了类似三棱镜的作用,使太阳光发生了色散.B.肥皂泡表面各部分分别反射不同的色光.C.太阳光在肥皂膜泡内、外表面反射的两束光产生了干涉.D.以上说法都不正确.答案：C11白光照射到肥皂膜上出现彩色条纹,这是由于( )A.白光经膜的前表面反射的光与后表面反射的光相互干涉的结果.B.白光经膜前后表面反射的光与入射光相互干涉的结果.C.白光经膜的后表面反射的光与入射光相互干涉的结果.D.白光经膜的后表面折射的光与前表面折射的光相互干涉的结果. 答案：A12.光学镜头涂一层薄膜叫做增透膜,以下说法正确的是( )A.增透膜的作用是为了减少光的反射损失,增强透射光的强度.B.增透膜的厚度等于入射光在真空中波长的1/4.C.增透膜的厚度等于入射光在薄膜中波长的1/4.D.因为增透膜的厚度一般选为适合绿光反射时相互抵消,红光、紫光的反射不能完全抵所以涂有增透膜的镜头呈淡紫色.答案：ACD13表面有一层油膜的玻璃片,当阳光照射时,可在照射面及玻璃片的边缘分别看到彩色图样,对这两种现象的说法,正确的是( )A.两者都是色散现象.B.两者都是干涉现象.C.前者是干涉现象,后者是色散现象.D.前者是色散现象,后者是干涉现象.答案：C14.取两块平玻璃板,合在一起用手捏紧,会从玻璃板上看到彩色条纹,这是光的干涉现象有关这一干涉的以下说法正确的是( )A.这是上、下两块玻璃板的上表面反射光干涉的结果.B.这是上面那块玻璃板的上、下两个表面的反射光干涉的结果.C.这是两玻璃板间的空气薄层上、下两表面反射光相干涉的结果.D.这是下面那块玻璃板的上、下两个表面的反射光相干涉的结果.答案：C对空气的折射率为1.38,为了减少玻璃表面的反射,在透镜表面涂上一15.MgF2层MgF2薄膜,使5500A的入射光全部不被反射,则此增透膜的厚度应为( ) A.1000A B.1375AC.2750AD.5500A答案：A二、计算题(共16分)16.如果光的频率为ν,则照相机的增透膜的最小厚度为多少?(v 表示介质中的光速) 答案：ν4v D =。