高中物理-光的颜色色散练习

高中物理-光的颜色色散练习

夯基达标

1.等腰三棱镜的顶角是30°.光线垂直于棱镜的一个腰面射入棱镜,从另一面射出时,出射光线偏离原来光线30°角,则该棱镜的折射率为( ) A.3 B.3/2 C.3/3 D.3/2

思路解析：依题意作图28，由题意可知：i=60°，r=30°，由折射定律得330sin 60sin ==︒

︒

n ，A 正确.

图28

答案：A

2.图13-4-8中四图表示一束白光通过三棱镜的光路图,其中正确的是( )

图13-4-8

思路解析：因为光在棱镜的两个侧面上发生折射，每次折射都向底边偏折，并且玻璃对不同单色光的折射率不同，不同单色光在同一侧面的偏折角就不同.

答案：D

3.如图13-4-9一个小的光源S 发出白光,经三棱镜分光.若人沿着折射光线的反方向观察,通过棱镜可以看到( )

图13-4-9

A.白光点

B.光点上部红色,下部紫色

C.光点上部紫色,下部红色

D.看不到光源的像

思路解析：由于各种单色光中，紫光的折射率最大，偏折角也最大，成的像最高，红光的折射率最小，偏折角也最小，成的像最低，故C 正确.

答案：C

4.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.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

思路解析：色散现象表明，棱镜对红光的折射率最小，由v c n =可知，红光在棱镜中的速度最大，C 正确.

答案：C

5.水中同一深度排列着四个不同颜色的球.如果从水面上方垂直俯视各球,感觉最浅的是

( )

A.红球

B.黄球

C.绿球

D.紫球

思路解析：设球的实际深度为h ，人感觉的深度为h′，根据视深公式n

h h ='可知，由于水对紫光的折射率最大，故紫球看起来最浅，故选D.

答案：D

6.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,观察者应和光源在液膜的同一侧

思路解析：当光从薄膜的一侧照射到薄膜上时，只要前后两个反射回来的光波的路程差满足振动加强条件，就会出现明条纹，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，但也能发生干涉现象，这时某些颜色的光因干涉而减弱，另一些光因干涉而加强.减弱的光透过薄膜，加强的光被反射回来，所以这时看到薄膜的颜色是振动加强的光的颜色，但不会形成干涉条纹.由上述分析可知，A 、B 、C 错，D 对.

答案：D

7.图13-4-10是用干涉检查某块厚玻璃板上表面是否平的装置,所用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

( )

图13-4-10

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

思路解析：用薄膜干涉来检查工件平整度的薄膜是空气膜.

答案：C

8.下列说法正确的是( )

A.用白光做光的干涉实验时,偏离中央明条纹较远的是紫光

B.用白光做光的干涉实验时,偏离中央明条纹较远的是红光

C.涂有增透膜的照相机镜头增强了对紫光的透射程度

D.从竖立肥皂膜上看到的彩色条纹是从膜的两表面反射的光相干涉的结果

思路解析：由于干涉实验中，有λd l x =∆，即条纹间距与光波长成正比，而红光波长最大，故偏离中央明条纹最远的是红光；增透膜应该增透的是人的视觉最敏感的光——绿光，从而才能使所成的像既亮又清晰；肥皂膜上的条纹是由于光从膜前、后表面反射后，相干而形成的，故应选B 、D.

答案：BD

9.涂有增透膜的照相机镜头看上去呈现淡紫色,这说明( )

A.增透膜明显增强了红光的透射强度

B.增透膜明显增强了紫光的透射强度

C.增透膜明显增强了绿光的透射强度

D.增透膜明显增强了紫光的反射损失

图13-4-11

思路解析：照相机所成的像，应该尽量接近于人眼看到的情况，人眼对绿光最敏感，所以照相机镜头应该使绿光透射强度大于其他单色光.由此便确定了增透膜的厚度是绿光波长的4

1，使绿光在增透膜的前后两个表面上的反射光程差恰好等于绿光的半个波长（发生薄膜干涉），以达到绝大多数能量能通过透镜照到底片上的目的.而其他种类的单色光或多或少被镜头反射，尤其是人眼不敏感的红光和紫光被反射得最多，这样照相机镜头看上去吴淡紫色了.因此，本题选项C 正确.

答案：C

10.如图13-4-11所示,等腰棱镜的顶角为30°,光线MO 垂直于AC 边射向棱镜,入射光线MO 和折射光线ON 的反向延长线夹角为30°,则光在这种玻璃中传播的速度大小为________m/s.

思路解析：如图29，过O 点作法线由题意可知，α=30°，故棱镜的折射率为

330

sin 60sin sin sin ===︒︒

αβn

图29

光在这种玻璃中的传播速度s m n c v /31038

⨯===1.732×108 m/s. 答案：1.732×108 m/s

11.为了减少光在透镜表面由于反射带来的损失,可在透镜表面涂上一层增透膜.已知增透膜的折射率为1.4,绿光的波长为5 600︒A .为了使其在垂直表面入射的使反射光干涉消失,求所涂的这种增透膜的最小厚度.

解：为了消除绿光的反射，必须使其在增透膜中的两列反射光的路程差正好等于绿光在增透膜中半波长的奇数倍，即薄膜的最小厚度d 为4

λ，注意λ为透射光在增透膜中的波长. 若绿光在真空中的波长为 λ0，在增透膜中的波长为λ，由折射率与光速的关系和光速与波长及频率的关系得

f

f v c n λλ0== 于是有n 0

λλ=，增透膜的厚度

m n d 4

.14106.544170⨯⨯===-λλ=1×10-7 m 答案：1×10-7

m

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12.一个半径较大的透明玻璃球体,截去其下面的一部分,然后将这一部分放到标准的水平面上,现让单色光竖直射向截面,如图13-4-12所示,在反射光中看到的是( )

图13-4-12

A.平行的明暗相间的干涉条纹

B.环形的明暗相间的干涉条纹

C.只能看到同颜色的平行反射光

D.一片黑暗

思路解析：把球形玻璃体截下的部分的凸面与标准平面接触时，在凸面和平面之间形成空气层，空气层厚度相同的点构成以接触点为圆心的同心圆，当用单色光垂直射向截面时，光分别在空气层的上表面和下表面被反射，这两列光满足干涉加强的点也组成一组同心圆，因此我们看到的干涉条纹是明暗相间的环形条纹.

答案：B

13.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玻璃表面上镀一层薄膜(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表示此红外线在薄膜中的波长,则所镀薄膜的厚度最小应为( )