高中物理 第十三章 光 7 光的顏色 色散課后訓(xùn)練 新人教版選修3-41

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光的顏色 色散 基礎(chǔ)鞏固 1．以下屬于薄膜干涉現(xiàn)象的是(　　) A．雨后美麗的彩虹 B．陽光下肥皂膜上的彩色條紋 C．陽光下水面上油膜的彩色條紋 D．陽光通過三棱鏡后得到的彩色條紋 2．下圖中表示一束白光通過三棱鏡的光路圖，其中正確的是(　　) 3．如圖所示，一束白光從左側(cè)射入肥皂薄膜。下列說法中正確的是(　　) A．人從右側(cè)向左看，可以看到彩色條紋 B．人從左側(cè)向右看，可以看到彩色條紋 C．彩色條紋水平 D．彩色條紋豎直 4.如圖所示，一個小的光源S發(fā)出白光，經(jīng)三棱鏡分光。若人沿著折射光線的反方向觀察，通過棱鏡可以看到(　　) A．白光點(diǎn) B．光點(diǎn)上部紅色，下部紫色 C．光點(diǎn)上部紫色，下部紅色 D．看不到光源的像 能力提升 5．用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置觀察光的薄膜干涉現(xiàn)象，圖(a)是點(diǎn)燃的酒精燈(在燈芯上撒些鹽)，圖(b)是豎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(nèi)緩慢旋轉(zhuǎn)，觀察到的現(xiàn)象是(　　) A．當(dāng)金屬線圈旋轉(zhuǎn)30時，干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)30 B．當(dāng)金屬線圈旋轉(zhuǎn)45時，干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)90 C．當(dāng)金屬線圈旋轉(zhuǎn)60時，干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)30 D．干涉條紋保持不變 6．如圖甲所示，用單色光照射透明標(biāo)準(zhǔn)板M來檢查平面N的上表面的平滑情況，觀察到的圖像如圖乙所示的條紋中的P和Q的情況，這說明(　　) A．N的上表面A處向上凸起 B．N的上表面B處向上凸起 C．N的上表面A處向下凹陷 D．N的上表面B處向下凹陷 7．登山運(yùn)動員在登雪山時要注意防止紫外線的過度照射，尤其是眼睛更不能長時間被紫外線照射，否則將會嚴(yán)重地?fù)p傷視力，有人想利用薄膜干涉的原理設(shè)計(jì)一種能大大減小紫外線對眼睛傷害的眼鏡。他選用的薄膜材料的折射率為n＝1.5，所要消除的紫外線的頻率為f＝8.11014 Hz，那么他設(shè)計(jì)的這種“增反膜”的厚度至少是多少？ 8．半徑為R的玻璃半圓柱體，橫截面如圖所示，圓心為O，兩條平行單色紅光沿截面射向圓柱面，方向與底面垂直，光線1的入射點(diǎn)A為圓柱面的頂點(diǎn)，光線2的入射點(diǎn)為B，∠AOB＝60，已知該玻璃對紅光的折射率n＝。 (1)求兩條光線經(jīng)柱面和底面折射后的交點(diǎn)與O點(diǎn)的距離d； (2)若入射的是單色藍(lán)光，則距離d將比上面求得的結(jié)果大還是??？ 參考答案 1. 答案：BC　點(diǎn)撥：薄膜干涉是由薄膜的前后兩個表面的反射光疊加產(chǎn)生的，由以上可知選項(xiàng)B、C符合這一要求。 2. 答案：D　點(diǎn)撥：白光是由七種顏色的光組成，當(dāng)白光經(jīng)過三棱鏡時，由于折射率不同，所以各色光的偏折程度也不同，紅光偏折得較小，紫光偏折得較大，由此知選項(xiàng)D正確。 3. 答案：BC　點(diǎn)撥：一束白光照射到薄膜上經(jīng)薄膜兩個界面上反射回來的光再相遇時產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，這樣人從左側(cè)向右看時，可以看到彩色條紋，選項(xiàng)B正確，A錯誤。由于薄膜從上向下逐漸加厚，在同一水平線上厚度相同，故彩色條紋是水平排列的，選項(xiàng)C正確，D錯誤。 4. 答案：C　點(diǎn)撥：由于各種單色光中，紫光的折射率最大，偏折角也最大，成的像最高，紅光的折射率最小，偏折角也最小，成的像最低，故C正確。 5. 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，金屬線圈在所在平面內(nèi)緩慢旋轉(zhuǎn)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(nèi)旋轉(zhuǎn)時干涉條紋保持不變。 答案：D　點(diǎn)撥：在本實(shí)驗(yàn)中肥皂液薄膜之所以產(chǎn)生干涉條紋，是因?yàn)樵谥亓ψ饔孟路? 6. 答案：BC　點(diǎn)撥：利用光的薄膜干涉來檢查平面的平滑情況，就是由標(biāo)準(zhǔn)樣板平面和被檢查平面間形成一個楔形的空氣薄層，用單色光從上面照射，入射光在空氣薄層的上、下表面反射形成的兩列光波發(fā)生干涉。如果被檢測的平面是平滑的，那么空氣薄層的厚度相同的各點(diǎn)的干涉條紋在一條直線上。若是被檢測平面的某處凹下去了，這時干涉條紋就不是直線，在凹處的干涉條紋將向楔形膜中薄的一側(cè)彎曲，這是因?yàn)榘继幍膬墒瓷涔獾穆烦滩钭兇螅荒芘c膜厚一些位置的兩反射光的路程差相同而形成同一級的條紋(路程差相同的干涉條紋為同一級，一般路程差大的干涉條紋級別高，路程差小的干涉條紋級別低)，顯然凹處的級別增大，將與膜厚一些位置的干涉條紋形成同一級別的條紋。 同理，若是被測平面某處凸起，則該處的干涉條紋將向楔形膜中厚的一側(cè)彎曲。 7. 答案：1.2310－7 m　點(diǎn)撥：為了減少進(jìn)入眼睛的紫外線，應(yīng)使入射光分別從該膜的前后兩個表面反射出來形成的光疊加后加強(qiáng)，則光的路程差(大小等于薄膜厚度d的2倍)應(yīng)等于光在薄膜中的波長λ′的整數(shù)倍，即2d＝Nλ′(N＝1,2，…)，因此，薄膜的厚度至少是紫外線在膜中波長的1/2。紫外線在真空中的波長是λ＝ m＝3.710－7 m，在膜中的波長是λ′＝ m＝2.4710－7 m，故膜的厚度至少為d＝2.4710－7 m＝1.2310－7 m。 8. 答案：(1)　(2)變小 點(diǎn)撥：(1)如圖所示，i1＝60，i2＝30，r1＝30，r2＝60，光線1不發(fā)生偏折?！螧OC＝r1＝30 OC＝，d＝。 (2)玻璃對藍(lán)光的折射率比對紅光的大，藍(lán)光偏折更明顯，相應(yīng)圖中r1變小，r2變大，OC變小，故d變小。