13.8激光1.下列說法正確的是()a.激光是自然光被放大而產(chǎn)生的b.激光是原子受激輻射而得到的加強(qiáng)光c.激光的能量一定大于其他光的能量d.激光的傳播速度比普通光大解析：激光是由人工產(chǎn)生的光,它是由于原子受到激發(fā)而產(chǎn)生的,它具有平行度好、相干性強(qiáng)和亮度高的特點(diǎn),其傳播速度仍然是光速。答案：b2.下列說法正確的是()a.全息照片的拍攝利用了光的干涉原理b.自然光也可以拍攝全息照片c.全息照相過程中,只有一部分光照射到底片上d.全息照相過程中,有兩部分光照射到底片上解析：自然光不是相干光,因此不能用來拍攝全息照片。全息照相過程中,要把激光分成兩部分(參考光和物光)照射到底片上發(fā)生干涉,從而形成全息照片。答案：ad3.準(zhǔn)分子激光器利用氬氣和氟氣的混合物產(chǎn)生激光,用這樣的激光刀對(duì)近視眼進(jìn)行手術(shù),手術(shù)時(shí)間短、效果好、無痛苦。下列關(guān)于這個(gè)治療的說法正確的是()a.近視眼是物體成像在眼球中視網(wǎng)膜的前面,使人不能看清物體b.激光具有高度的方向性,可以在非常小的面積上對(duì)眼睛進(jìn)行修復(fù)c.激光治療近視眼手術(shù)是對(duì)視網(wǎng)膜進(jìn)行修復(fù)d.激光治療近視眼手術(shù)是對(duì)角膜進(jìn)行切割解析：眼睛這一人體特殊器官,相對(duì)而言比較容易受傷害,而且,一旦造成損害,不易治愈。當(dāng)人用眼不當(dāng),角膜的彈性下降,形成近視,一般情況下很難恢復(fù),并且一般的手術(shù)治療容易對(duì)眼睛造成危害。而用激光刀對(duì)近視眼進(jìn)行治療時(shí),由于激光的平行度好,易于使激光會(huì)聚;又因激光的亮度高,能量易于集中,在對(duì)角膜進(jìn)行切割時(shí),用時(shí)很短,因而無痛苦,效果好。答案：abd4下列說法正確的是()a.無影燈是利用光的衍射原理b.全息照片用激光來拍攝,主要是利用了激光的相干性c.拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí),在鏡頭前加一個(gè)偏振片可以減少反射光的強(qiáng)度d.在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,將入射光由紅光改為紫光,則條紋間距變寬解析：無影燈是利用光的直線傳播原理,選項(xiàng)a錯(cuò)誤。拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí),在鏡頭前加一個(gè)偏振片可以減少反射光的強(qiáng)度,選項(xiàng)c正確。在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,將入射光由紅光改為紫光,波長變短,則條紋間距變窄,選項(xiàng)d錯(cuò)誤。選項(xiàng)b的敘述是正確的。答案：bc5關(guān)于激光所具有的特點(diǎn)，下列說法正確的是()a激光相干性強(qiáng)b激光平行度好c激光亮度高d激光不能發(fā)生多普勒效應(yīng)【解析】激光是人工產(chǎn)生的相干光，具有相干性強(qiáng)、平行度好和亮度高的特點(diǎn)，激光也是波，能發(fā)生多普勒效應(yīng)，故正確的選項(xiàng)為a、b、c.【答案】abc6下列應(yīng)用激光的事例中，錯(cuò)誤的是()a利用激光進(jìn)行長距離測(cè)量b利用激光進(jìn)行通信c利用激光進(jìn)行室內(nèi)照明d利用激光加工堅(jiān)硬的材料【解析】激光不能用于照明【答案】c7下列說法中正確的是()a偏振光可以是橫波，也可以是縱波b因?yàn)榧す獾姆较蛐院茫约す獠荒馨l(fā)生衍射現(xiàn)象c激光可以像刀子一樣切除腫瘤d以上說法都不對(duì)【解析】理解激光的幾種特點(diǎn)，并聯(lián)系實(shí)際應(yīng)用【答案】c8關(guān)于薄膜干涉，下列說法中正確的是() a厚度均勻的薄膜，也會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象b只有厚度不均勻的楔形薄膜，才會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象c厚度均勻的薄膜會(huì)形成干涉條紋d觀察肥皂液膜的干涉現(xiàn)象時(shí)，觀察者應(yīng)和光源在液膜的同一側(cè)e厚度不均勻的薄膜才會(huì)形成干涉條紋【解析】當(dāng)光從薄膜的一側(cè)照射到薄膜上時(shí)，只要前后兩個(gè)面反射回來的光波的路程差滿足振動(dòng)加強(qiáng)的條件，就會(huì)出現(xiàn)亮條紋，滿足振動(dòng)減弱的條件就會(huì)出現(xiàn)暗條紋，這種情況在薄膜厚度不均勻時(shí)才會(huì)出現(xiàn)；當(dāng)薄膜厚度均勻時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)干涉條紋，但也發(fā)生干涉現(xiàn)象，如果是單色光照射，若滿足振動(dòng)加強(qiáng)的條件，整個(gè)簿膜前方都是亮的，否則整個(gè)薄膜的前方都是暗的如果是復(fù)色光照射，某種顏色的光因干涉而振動(dòng)加強(qiáng)，另一些顏色的光會(huì)因干涉而振動(dòng)減弱，減弱的光透過薄膜，加強(qiáng)的光被反射回來，這時(shí)會(huì)看到薄膜的顏色呈某種單色光的顏色，但不形成干涉條紋【答案】ade9.把一平行玻璃板壓在另一個(gè)平行玻璃板上，一端用薄片墊起，構(gòu)成空氣劈尖，讓單色光從上方射入，如圖1376所示，這時(shí)可以看到亮暗相間的條紋下面關(guān)于條紋的說法中正確的是()圖1376a干涉條紋的產(chǎn)生是由于光在空氣劈尖膜的上下兩表面反射形成的兩列光波疊加的結(jié)果b干涉條紋中的暗紋是由于上述兩列反射光的波谷與波谷疊加的結(jié)果c將上玻璃板平行上移，條紋向著劈尖移動(dòng)d觀察薄膜干涉條紋時(shí)，應(yīng)在入射光的另一側(cè)e如果上邊玻璃板的下表面有凸凹不平的地方，則對(duì)應(yīng)的干涉條紋不再是平行直條紋【解析】根據(jù)薄膜干涉的產(chǎn)生原理，上述現(xiàn)象是由空氣膜上下表面反射的兩列光疊加而成的，當(dāng)波峰與波峰、波谷與波谷相遇疊加時(shí)，振動(dòng)加強(qiáng)，形成亮條紋，所以a項(xiàng)正確，b項(xiàng)錯(cuò)誤；因相干光是反射光，故觀察薄膜干涉時(shí)，應(yīng)在入射光的同一側(cè)，故d項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)條紋的位置與空氣膜的厚度是對(duì)應(yīng)的，當(dāng)上玻璃板平行上移時(shí)，同一厚度的空氣膜向劈尖移動(dòng)，故條紋向著劈尖移動(dòng)，故c、e項(xiàng)正確【答案】ace10.(多選)對(duì)激光的認(rèn)識(shí),以下說法正確的是()a.普通光源發(fā)出的光都是激光b.激光是自然界普遍存在的一種光c.激光是一種人工產(chǎn)生的相干光d.激光已經(jīng)深入到我們生活的各個(gè)方面解析:普通光源發(fā)出的光是自然光,自然光不能發(fā)生干涉,是非相干光,激光是人工產(chǎn)生的光,具有很好的相干性,激光已得到廣泛的應(yīng)用。故正確選項(xiàng)為c、d。答案:cd11.(多選)關(guān)于激光,下列說法正確的是()a.激光是用人工方法激發(fā)的一種特殊的光b.自然界中某些天然物體也可以發(fā)出激光c.激光可以像刀子一樣切除腫瘤d.由于激光的方向性好,所以激光不能發(fā)生衍射現(xiàn)象解析:激光是人工方法激發(fā)的一種特殊的光,a對(duì),b錯(cuò);激光具有亮度高、方向性好、能量強(qiáng)等特點(diǎn),可以像刀子一樣切除腫瘤,c項(xiàng)正確。激光是一種波,只要是波就能發(fā)生衍射現(xiàn)象,d錯(cuò)。答案:ac12.取兩塊平玻璃板,合在一起用手捏緊,會(huì)從玻璃板上看到彩色條紋,這是光的干涉現(xiàn)象,有關(guān)這一現(xiàn)象的敘述正確的是()a.這是上下兩塊玻璃板的上表面反射光干涉的結(jié)果b.這是兩玻璃板間的空氣薄層上下兩表面的反射光相干涉的結(jié)果c.這是上面一塊玻璃板的上、下兩表面的反射光干涉的結(jié)果d.這是下面一塊玻璃板的上、下兩表面的反射光干涉的結(jié)果解析:形成干涉條紋是有一定條件的,即兩列相干光的光程差需要連續(xù)變化,當(dāng)=k,k=0,1,2,時(shí),形成明條紋,當(dāng)=(2k+1),k=0,1,2,時(shí),形成暗條紋,當(dāng)入射光是白光時(shí),就會(huì)形成彩色條紋,對(duì)平板玻璃來說,每一塊平板玻璃上下表面都是平行的,故不具備產(chǎn)生干涉條紋的條件,而中間的空氣膜則可能具備這一條件,故應(yīng)選b。答案:b13光纖通信是一種現(xiàn)代通信手段，它可以提供大容量、高速度、高質(zhì)量的通信服務(wù)。目前，我國正在大力建設(shè)高質(zhì)量的寬帶光纖通信網(wǎng)絡(luò)。下列說法正確的是 ()a光纖通信利用光作為載體來傳遞信息b光導(dǎo)纖維傳遞光信號(hào)是利用光的衍射原理c光導(dǎo)纖維傳遞光信號(hào)是利用光的色散原理d目前廣泛應(yīng)用的光導(dǎo)纖維是一種非常細(xì)的特制玻璃絲解析：光纖是利用光的全反射現(xiàn)象而實(shí)現(xiàn)光作為載體的信息傳遞，光纖是內(nèi)芯折射率大于外層表皮折射率的很細(xì)的玻璃絲。答案：ad14.光導(dǎo)纖維的結(jié)構(gòu)，其內(nèi)芯和外套材料不同，光在內(nèi)芯中傳播，以下說法正確的是()a內(nèi)芯的折射率比外套的大，光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射b內(nèi)芯的折射率比外套的小，光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生全反射c內(nèi)芯的折射率比外套的小，光傳播時(shí)在內(nèi)芯與外套的界面上發(fā)生折射d內(nèi)芯的折射率與外套的相同，外套的材料有韌性，可以起保護(hù)作用解析：光導(dǎo)纖維內(nèi)芯折射率較大。光在內(nèi)芯中傳播，射到內(nèi)芯與外套的界面時(shí)，正好是由光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)。若此時(shí)入射角大于臨界角，則發(fā)生全反射，光線被約束在內(nèi)芯中。答案：a15.下列現(xiàn)象中，屬于光的全反射現(xiàn)象的是()a肥皂泡上的彩色條紋b雨后天邊出現(xiàn)彩虹c早晨東方天邊出現(xiàn)紅色朝霞d荷葉上的水珠在陽光下晶瑩透亮解析：肥皂泡上的彩色條紋屬于光的干涉，雨后彩虹屬于光的折射，早晨的紅色朝霞是由于空氣的散射作用，荷葉上的水珠在陽光下晶瑩透亮，是由于光線在水珠中發(fā)生全反射。d項(xiàng)正確。答案：d16.以下說法正確的是()a光纖通信利用了激光相干性好的特點(diǎn)b激光武器利用了激光亮度高的特點(diǎn)c激光寫、讀利用了激光亮度高的特點(diǎn)d激光加工、激光手術(shù)利用了激光亮度高的特點(diǎn)解析：利用激光的相干性進(jìn)行信息的傳遞，例如利用激光相干性好進(jìn)行光纖通信；利用激光的平行度好進(jìn)行精確測(cè)量和數(shù)據(jù)采集；利用激光的亮度高進(jìn)行激光切割和焊接。答案：abd17如圖475所示為玻璃厚度檢測(cè)儀的原理簡圖，其原理是：固定一束激光ao以不變的入射角i照到mn表面，折射后從pq表面射出，折射光線最后照到光電管c上，光電管將光信息轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，依據(jù)激光束在c上移動(dòng)的距離，可以確定玻璃厚度的變化設(shè)i45，玻璃對(duì)該光的折射率為，c上的光斑向左移動(dòng)了s，則可確定玻璃的厚度比原來變_(填“厚”或“薄”)了_圖475【解析】光經(jīng)過平行玻璃磚傳播方向不變，只發(fā)生側(cè)移，光斑向左移，可見玻璃磚變厚由sin i/sin rn，得r30.設(shè)變厚的厚度為d，則dtan 45dtan 30s.所以ds.【答案】厚s18.用三棱鏡可使陽光折射成一條彩色光帶，如圖1378所示，請(qǐng)回答下列問題：圖1378 (1)b、c、d區(qū)域分別是什么色光區(qū)？(2)將一瓶綠藻放在a處，則b、c、d哪一處變暗？(3)將一瓶綠藻放在b、c、d的哪一位置上，就會(huì)嚴(yán)重影響它的生長？【解析】(1)b為紅光區(qū)，c為綠光區(qū)，d為藍(lán)光區(qū)(2)由綠藻呈綠色可知其對(duì)綠光的吸收最弱，故b和d處變暗(3)由(1)可知，c為綠光區(qū)，故綠藻只能得到極少量可利用的光來進(jìn)行光合作用，因而會(huì)嚴(yán)重影響其生長【答案】見解析19一束紅寶石激光器發(fā)射的激光是不連續(xù)的一道道閃光，每道閃光稱為一個(gè)光脈沖，若這種激光器產(chǎn)生的光脈沖的持續(xù)時(shí)間為1.01011s，波長為694.3 nm，發(fā)射功率為1.01010 w求： (1)每列光脈沖的長度；(2)用這種激光照射皮膚色斑，每1 cm2皮膚吸收的能量達(dá)到60 j以后，色斑便逐漸消失，一個(gè)色斑的面積為50 mm2，則它需要吸收多少列紅寶石激光脈沖才能逐漸消失？【解析】(1)光脈沖的持續(xù)時(shí)間即為發(fā)射一個(gè)光脈沖所需的時(shí)間一列光脈沖的長度lct3.01081.01011m3.0103 m.(2)一列光脈沖所攜帶的能量ept1.010101.01011j0.1 j清除面積為50 mm2的色斑需要光脈沖數(shù)為ne300(列)【答案】(1)3.0103 m(2)300列20.一臺(tái)激光器,它的功率為p,如果它發(fā)出的單色光在空氣中波長為,則這束單色光的頻率是,它在t時(shí)間內(nèi)輻射的能量為。如果這束單色光在某介質(zhì)中傳播速度為v,那么這束單色光從該介質(zhì)射向真空發(fā)生全反射的臨界角為。解析:根據(jù)c=f可得這束單色光的頻率f=;激光器在時(shí)間t內(nèi)所做的功w=pt轉(zhuǎn)化為光能;這束光對(duì)該介質(zhì)的折射率n=,設(shè)它從該介質(zhì)射向真空發(fā)生全反射的臨界角為c,則sinc=,所以c=arcsin 。答案:ptarcsin 21.右圖為玻璃厚度檢測(cè)儀的原理簡圖,其原理是:固定一束激光ao以不變的入射角i照到mn表面,折射后從pq表面射出,折射光線最后照到光電管c上,光電管將光信息轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào),依據(jù)測(cè)量光束在c上移動(dòng)的距離,可以確定玻璃厚度的變化。設(shè)i=45,玻璃對(duì)該光的折射率為,c上的光斑向左移動(dòng)了x,則可確定玻璃的厚度比原來變(選填“厚”或“薄”)了。解析:光經(jīng)過平行玻璃磚傳播方向不變,只發(fā)生側(cè)移,光斑向左移,可見玻璃變厚。由=n,得r=30。設(shè)變厚為d。則dtan45-dtan30=x,所以d=x。答案:厚x22.一種紅寶石激光器發(fā)射的激光是不連續(xù)的一道道閃光,每道閃光稱為一個(gè)光脈沖,若這種激光器光脈沖的持續(xù)時(shí)間為1.010-11s,波長為694.3 nm,發(fā)射功率為1.01010 w。