高二物理第三册课时同步训练第20章《光的波动性》.docx
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高二物理第三册课时同步训练第20章《光的波动性》
长郡中学高二物理备课组编
二〇〇八年三月
班级:
姓名:
.
第二十章光的波动性
第1课时光的干涉
【基础知识】
[]1.下列说法中不正确的是:
A.两个振动情况总是相同的波源叫相干波源
B.光能发生干涉现象,所以光是一种波
C.光的颜色不同是因为光的频率不同
D.光的颜色与介质有关
[]2.对于两个相干光源产生的光叠加,下列说法正确的是:
E.出现亮条纹的条件是波程差为波长的整数倍
F.出现亮条纹的条件是波程差为半波长的整数倍
G.出现暗条纹的条件是波程差为半波长的整数倍
H.出现亮条纹的条件是波程差为半波长的偶数倍
[]3.对于双缝干涉实验现象,出给定因素外其它不变,下列说法正确的是:
A.七色光中,用红光做实验时条纹间距最大
B.光屏离双缝越远条纹间距越小
C.两缝间距越小条纹间距越小
D.用白光做双缝干涉实验得到的是彩色条纹
[]4.关于光波下列说法正确的是:
A.在介质中,光速不等于波长与频率的乘积
B.在真空中,频率越小,波长越长
C.在介质中,频率越小,波长越小
D.光波从真空射入介质时,波长变大
[]5.关于薄膜干涉实验,下列说法正确的是:
A.薄膜内的反射光线和折射光线相互叠加产生
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产生
C.入射到薄膜的光线和从薄膜反射回来的光线相互叠加产生
D.明条纹是波峰和波峰叠加而成,暗条纹是波谷和波谷叠加而成
【能力技巧】
[]6.两独立的点光源都发出同频率的红光,照亮一个原是白色的小屏,则屏上呈现的情况是:
A.明暗相间的条纹B.屏上一片红光
B.屏仍是成白色D.屏是黑色的
[]7.对增透膜的叙述,正确的是
A.增透膜是为了增加光的透射,减小反射
B.增透膜的厚度应为入射光在薄膜中波长的1/4
C.增透膜的厚度应为入射光在真空中波长的1/4
D.摄象机的镜头上涂一层增透模后,可提高成像质量
8.肥皂膜上呈现彩色花纹是光的________现象,水中的气泡看起来非常明亮是光的__________现象,细雨的天空出现彩虹是光的________现象.
9.先用波长为400nm的紫光做双缝干涉实验,在屏上看到除中央两条纹外,两测各有三条亮条纹;然后使波长为600nm的黄光入射,此时屏上能看到_______条黄色亮条纹.
10.在双缝干涉实验中,入射光的频率为5×1014Hz,从双缝射出的两束光到达屏上某点的路程差为1500nm,那么,该点将出现什么样的条纹?
【探究创新】
11.用波长为0.5μm的绿光,经双缝干涉装置在屏上得到干涉条纹,测得相邻明条纹间距为0.5mm,将该装置放入水中并改用红光做双缝干涉实验,测得干涉条纹两相邻明条纹间距仍为0.5mm,若水的折射率为4/3,求红光的频率.
[]12.如图所示是用干涉法检查某块平凸透镜磨制的是否符合要求的装置.图中A是待检平凸透镜,B是一标准件.若二者完全吻合,则从上方用平行光照射时将看不到干涉条纹(圆环);若不完全吻合,则可观察到干涉条纹,实验时单色光从正上方入射,则
A.检查中所观察到的干涉条纹是A的下表面和A的上表面反射光叠加形成的
B.所观察到的是直线形干涉条纹
C.所观察到的是同心圆环形干涉条纹
D.若白光入射,则干涉条纹消失
第2课时光的衍射
【基础知识】
[]1.日常生活中很难观察到光的衍射现象是因为:
A.没有形成相干光源B.光的波长太短
C.光的速度太大D.光的频率太大
[]2.在不透光的挡板上有一个宽度可调节的狭缝,缝后放一光屏用平行单色光照射狭缝,我们看到:
A.缝越宽,屏上被照亮的宽度越大,亮度越大
B.缝越窄,屏上被照亮的宽度越大,亮度越大
C.缝很窄时,屏上被照亮的宽度反而增大,亮度减小
D.缝很窄时,屏上中心亮条纹宽度减小,亮度减小
[]3.关于光产生衍射的原因下列说法正确的是:
A.这是由于来自障碍物上边缘同一位置的光相互叠加的结果
B.这是由于来自障碍物上边缘不同位置的光相互叠加的结果
C.这是由于光在介质中不沿直线传播的结果
D.这是由于光受障碍物影响而偏离直线传播的结果
[]4.下列现象中能产生明显衍射的是:
A.光的波长比孔或障碍物的尺寸大得多
B.光的波长与孔或障碍物的尺寸差不多
C.光的波长等于孔或障碍物的大小
D.光的波长比孔或障碍物的尺寸小得多
[]5.用单色平行光照单缝观察衍射现象时,下面说法正确的是:
A.缝越窄,衍射现象越明显
B.缝越宽,衍射现象越明显
C.照射光的波长越短,衍射现象越明显
D.照射光的波长越长,衍射现象越明显
【能力技巧】
[]6.下列衍射现象的结果哪些是正确的:
A.用白光做衍射实验时,得到的亮纹是彩色的
B.刮胡须的刀片的影子边缘有轻细的条纹
C.用圆屏作障碍物,影的中心全是暗斑
D.窄缝衍射图样的中心条纹最亮最宽
[]7.有单色光通过小圆盘与小圆孔做衍射实验时,在光屏上得到衍射图形,它们的特点是
A.用小圆盘时中间是暗的,用小圆孔时中间是亮的.
B.用小圆盘时中间是亮的,用小圆孔时中间是暗的.
C.中央均为亮点的同心圆形条纹
D.中央均为暗点的同心圆形条纹
8.指出下列现象中呈现彩色的原因是:
A.浮在水面上的油膜__________
B.阳光照射下的肥皂膜___________
C.阳光照射下的露珠_____________
D.眯着眼睛看太阳_______________
E.雨后美丽的彩虹______________
【探究创新】
9.在一个发光的小电珠和光屏之间放一个大小可调节的圆形孔屏。
当圆孔从较大调到完全闭合的过程中,在光屏上看到的现象是,先看到___________再看到___________后看到_________.
10.红光在水中的波长与绿光在真空中的波长相等,水对红光的折射率为4/3,红光的频率为4.0×1014HZ,求绿光在真空中的波长和频率。
11.如图(a)所示,用单色光照射透明标准板M来检查零件N的表面情况,观察到如图(b)所示的条纹,则P条纹的弯曲情况表明零件N的表面上A处是_______的;P处条纹的弯曲情况表明零件N的表面上B处是_________的。
(填“凸”或“凹”)
第3课时光的电磁说
【基础知识】
[]1.下列说法不正确的是:
A.最早提出光的电磁说的科学家是麦克斯韦
B.最早提出光的电磁说的科学家是赫兹
C.提出光的电磁说的理论基础是理论上得出电磁波在真空中的速度和光速非常接近
D.提出光的电磁说的实验基础是电磁波存在的证实并发现电磁波真空中的速度和光速确实相同
[]2.红外线的主要作用是热作用,这是因为:
A.红外线波长较大,容易绕过障碍物到达被照物
B.红外线波长较小,容易穿透障碍物到达被照物
C.红外线的频率与固体分子的固有频率更接近
D.一切物体都在辐射红外线
[]3.下列哪些不是紫外线的作用:
A.荧光效应
B.促进人体合成维生素D
C.杀死多种细菌
D.遥控电视机和录象机
4.如图是X射线管,A.K之间的虚线表示________________,从A指向左下方的线表示______________,高压电源右边是电源的_____极.
5.不同的电磁波产生的机理不同,无线电波是__________________________;红外线、可见光、紫外线是__________________________;X射线是_________________________;r射线是_______________________________.
【能力技巧】
[]6.红外夜视镜是利用了:
A.红外线波长长,容易绕过障碍物的特点B.红外线的热效应强的特点
C.一切物体都在不停地辐射红外线的特点D.红外线不可见的特点
7.消毒用的紫外线灯看起来是淡兰色的这是因为它不仅发出看不见的_________,而且发出少量的__________________.
8.紫外线比可见光容易穿透物质,这是因为紫外线_______________,而红外线比可见光容易穿透云雾,这是因为红外线的_____________,____________现象明显.X射线能照出人体内的骨象是利用了X射线的__________的特点.
【探究创新】
[]
9.如图所示,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,可看到彩色条纹
B.人从左侧向右看,可看到彩色条纹
C.彩色条纹平行排列
D.彩色条纹竖直排列
10.在用《游标卡尺观察光的衍射现象》实验中,可以调节游标卡尺的狭缝宽度,下图是A、B两把卡尺的游标位置,它们的下脚狭缝的宽度,A尺是 mm,B尺是 mm,通过它们能观察到明显衍射图样的是尺.
11.如图所示是双缝干涉实验装置,屏上O点到双缝S1、S2的距离相等。
当用波长为0.75μm的单色光照射时,P是位于O上方的第二条亮纹位置,若换用波长为0.6μm的单色光做实验,P处是亮纹还是暗纹?
在OP之间共有几条?
第4课时光的偏振 激光
【基础知识】
[]1.某种介质既可以传播横波也可以传播纵波,现让这种介质穿过一竖直狭缝,并让某一种波在其上传播,下列说法正确的是:
A.若能够穿过狭缝,则一定是纵波B.若不能够穿过狭缝,则一定是横波
C.若能够穿过狭缝,则可能是横波D.若不能够穿过狭缝,则可能是纵波
[]2.偏振片有一个特殊方向叫透振方向,下列说法正确的是:
A.只有振动方向与透振方向平行的光才能透过偏振片
B.只有振动方向与透振方向垂直的光才能透过偏振片
C.只有光波中电场的振动方向与透振方向平行的光才能透过偏振片
D.只有光波中磁场的振动方向与透振方向平行的光才能透过偏振片
3.自然光包含着在垂直于传播方向上_________________振动的光,而且沿着各个方向振动的光的_______都相同.自然光通过偏振片后,只沿着一个特定方向振动.这种光叫__________.
4.自然光通过偏振片P再通过偏振片Q,如果P、Q的透振方向平行,则透射光的强度_______,如果P、Q的透振方向垂直,则透射光的强度_______
[]5.关于激光的产生下列说法正确的是:
A.激光不是从原子中发出的B.激光也是从原子中发出的
C.激光是原子核激发产生的D.激光是自然界原有的
[]6.对于激光下列说法正确的是:
A.同一束激光一定是相干光B.同一束激光不一定是相干光
C.同一束激光可能包含几种颜色的光D.激光的速度比一般的光大
[]7.下列哪项内容不是利用激光平行度好的特点:
A.精确测距B.精确测速
C.读取高密光盘D.焊接金属
[]8.下列说法正确的是:
A.强激光产生的高压可引起原子核的聚变
B.激光不能象无线电波那样用来传递信息
C.VCD、CD机是用激光来读取信息的
D.医学上的激光手术是利用激光的高能特性
9.激光是一种人造光,其主要特点有______________、____________、__________.
【能力技巧】
[]10.让自然光通过偏振片P,并以光的传播方向为轴旋转偏振片,下列说法正确的是:
A.透射光的强度时强时弱B.透射光的强度不变
C.透射光是一种偏振光D.透射光是一种相干光源
11.在拍摄日落时水下景物时为了使照片清楚,在照相机镜头前装一偏振片,让它的透振方向与反射光的偏振方向__________.
【探究创新】
12.如图是一束光射到水面上后的情况,此时反射光和折射光正好垂直,则反射光的振动方向是_________________,折射光的振动方向是_______________.
13.某激光器的耗电功率为2×10
W,每秒输出10个光脉冲,每个脉冲持续时间10
s,携带的能量为0.2J,则每个脉冲的功率为_____________W,该激光器将电能转化为激光能量的效率为_____________.
14.某激光雷达测飞行导弹的速度,每隔0.01s发出一激光脉冲,第一个脉冲发出后经T1接受到反射脉冲,第二个脉冲发出后经T
接受到反射脉冲,并设雷达和导弹在一条直线上,求导弹的飞行速度?
第5课时用双缝干涉测光的波长
【实验步骤】
1.将光具座放在水平桌面上,将光源、遮光筒水平安放在光具座上,遮光筒的长度约
m,调整筒的高度,使光源发出的光能沿遮光筒的 照射到 .
2.将 、 依次安装在光具座上,调整其高度,使像屏中央出现 色的干涉图样;单、双缝屏之间的距离约 cm比较适宜;为了测量的方便,双缝屏最好处在光具座上刻度尺的 .
3.将 安装在光源和单缝屏之间,使像屏上能观察到明暗相间的单色干涉图样.
4.利用测量头测△x,具体操作:
使测量头的分划板的中心刻度线对齐 ,记下此时手轮的读数,转动测量头的螺旋手轮,使分划板的中心刻度线移动至对齐 ,记下此时手轮的读数, 即为这两条干涉条纹之间的距离.
5.换用双缝S1、S2之间的距离d不同的双缝屏重复第四步的实验测量,并将相关测量数据填入记录表格中,并利用每次测量的结果代人公式:
λ= ,算出与滤光片颜色相对应的光波的波长,并求出光的波长的平均值.
6.换用不同颜色的滤光片,重复第四、五步的实验,可测出不同颜色的光的波长.
【实验数据记录】
光的颜色
双缝的宽度
双缝与像屏的距离L
相邻明纹间的距离△x
波长λ
波长的平均值
【实验结论】在实验误差允许的范围内,对于同一干涉仪,在测同种光的波长时,改变双缝的宽度d,测得的光的波长为 .
【基础知识】
[]1.关于本实验的现象,下列说法正确的是
A.如果没有插滤光片,可以观察到中间是白色,两边是彩色的条纹
B.插上滤光片后,观察到的是明暗相间的条纹
C.换用不同的滤光片时,条纹间距没有变化
D.双缝间隔越大,条纹间距越大
[]2.在本实验中,在光源正常发光的情况下,光屏上根本看不到光亮的痕迹,其原因是
A.没有插滤光片
B.光源高度偏低
C.遮光筒与光源等元件不共轴
D.缝本身的宽度过大
3.要测单色光的波长需要测得的物理量是__________,__________,_____________.其中条纹间距由___________________测量。
4.测量头由________、___________._______________等构成,测量时应使其中心刻线对齐______________并计下此时___________________,转动测量图,使分划板中心刻线对齐_________,记下此时手轮上的读数。
【能力技巧】
[]5.实验中为了减少实验误差,可采取的办法是
A.减少屏到双缝的距离
B.换用不同的滤光片进行多次测量取平均值
C.增大缝的宽度
D.测出多条亮纹之间的距离,再算出相邻条纹间距
6.在双缝干涉实验中,从中心明条纹向一边数,第三条明条纹在屏上的p处,若从双缝到p的路程差为8.1µm,则所用光的波长为_______________µm
【探究创新】
7.用红光做乐的双缝干涉实验时,已知双缝间距为0.20×10-3m,测得双缝到屏间的距离为0.700m,分划板中心刻线对齐第一条亮条纹中央时手轮读数为0.52×10-3m,第4条亮条纹所在位置为7.47×10-3m,求此红光的波长.
《光的波动性》单元练习题
一、选择题
[]1.以下说法哪些是正确的
A.当光的波长比圆孔直径小时,可产生明显的衍射现象
B.衍射现象的研究表明,光沿直线传播只是一种近似规律
C.用平行单色光垂直照射不透明小圆板,在圆板后面屏上有圆板阴影中心处有一亮斑,这是光的干涉现象
D.用平行单色光垂直照射一把刀片,发现屏上刀片的阴影边缘模糊不清,这是光的衍射现象
[]2.在双缝干涉实验中,保持狭缝间距离都不变,用不同的色光照射,则
A.红光的干涉条纹间距大
B.紫光的干涉条纹间距大
C.红光和紫光的干涉条纹间距一样大
D.用白光照射会产生白色干涉条纹
[]3.如图所示,a和b都是厚度均匀的平玻璃板,它们之间的夹角为
一束细光束以入射角θ从P点射入,
,已知此光束由红光和蓝光组成,则当a光束透过b板后
A.方向相对于入射光向左偏转
角
B.方向相对于入射光向右偏转
角
C.红光在蓝光左边
D.红光在蓝光右边
[]4.判断下列叙述正确的是
A.光在干涉衍射时产生的明暗条纹(或彩色条纹)都是光波互相叠加的结果
B.干涉、衍射都表明光具有波动性
C.只有光波被障碍物遮挡时,才能观察到“衍射效应”,如没被障碍遮挡,就没有“衍射效应”
D.当小孔尺寸与光波波长相差不多时,衍射现象明显
[]5.下列说法正确的是
A.如果地球表面没有大气层,太阳照亮地球的范围要比有大气层时略大些
B.激光是一种人工产生的相干光,因此可对它进调制来传递信息
C.激光雷达能根据多普勒效应测出目标运动速度,从而对目标进行跟踪
D.从本质上说,红外线、紫外线、X射线、β射线、γ射线都是电磁波
[]6.科学家们之所以关注南极臭氧层空洞,是因为
A.紫外线有较强的化学作用,可以杀菌消毒,治疗皮肤病及软骨病
B.大气中的臭氧层能反射太阳光中强烈的紫外线
C.强烈紫外线的照射对人及其他动植物可能是有害的
D.臭氧层空洞将使气候恶化
二、填空题
7.如图所示,A、B两幅图是由单色光分别入射到圆孔
所形成的图像,其中A是光的________(填干涉或衍
射)图像,由此可以确定出图A所对应的圆孔的孔径
_______(填大于或小于)图B所对应的圆孔径.
8.用干涉法检查工作表面的质量,产生的干涉条纹是一组平行的直线,若劈尖的上表面向上平移,如图(a)所示,则干涉条纹将________;若劈尖角度增大,如图(b)所示,那么干涉条纹将________;(以上两空均选填:
变宽、变窄或不变)
9.电灯S发出的光a穿过偏振片A后变为光b,如图所示,又
穿过偏振片B而被P处眼睛看到,则其中光b是__________(填
“自然光”或“偏振光”);若人眼此时看到透过B的光最强,
则将B转过______角度时,人眼看到的光最弱.
三、计算论述题
10.利用双缝干涉实验测量红光波长,已知双缝间距是0.5㎜,缝到屏的距离是1m,数得300条暗条纹的总宽度是4.5㎜,求此红光的波长.
11.为了消除入射光在透镜或棱镜表面反射,可在其表面涂上一层薄膜,现要使在空气中波长为0.25μm的黄绿光垂直镜面入射时完全没有反射,如果薄膜材料的折射率为1.3,求增透膜的最小厚度.
12.一台二氧化碳激光器发出的激光功率为P=1000W,出射光束截面积为S=1㎜2,这束光垂直这到温度为T=273K,厚度为d=2㎝的铁板上,如果有80%的光束能量被激光照射到的那一小部分铁板所吸收,并使其熔化成与光束等截面积的直圆柱孔,需要多长时间?
(铁的有关参数:
热容量c=26.6J/mol·k,密度ρ=7.90×103㎏/m3,熔点Tm=1798K,熔解热L=1.49×104J/mol,摩尔质量M=56×10-3㎏)
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- 光的波动性 物理 第三 课时 同步 训练 20 波动性