高中物理 第十三章 光 8 激光课后训练[新人教版]选修3-41

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1、激光基础巩固1．在演示双缝干涉的实验时，常用激光做光源，这主要是应用激光的(　　)A．亮度高B．平行性好C．单色性好D．波动性好2．激光火箭的体积小，却可以装载更大、更重的卫星或飞船。激光由地面激光站或空间激光动力卫星提供，通过一套装置，像手电筒一样，让激光束射入火箭发动机的燃烧室，使推进剂受热而急剧膨胀，于是形成一股高温高压的燃气流，以极高的速度喷出，产生巨大的推力，把卫星或飞船送入太空。激光火箭利用了激光的(　　)A．单色性好B．平行度好C．高能量D．相干性好3．根据激光亮度高、能量集中的特点，在医学上可以利用激光(　　)A．杀菌消毒　　　　　　　B．切除肿瘤C．透视人体D．“焊接

2、”剥落的视网膜4．关于激光与自然光，下列说法正确的是(　　)A．激光是只含一种频率的光，而自然光是含有各种频率的光，所以激光的相干性好B．自然光是由物质的原子发射出来的，而激光是人工产生的，所以激光不是由物质的原子发射出来的C．激光和自然光都具有相同的电磁本质，它们都是电磁波D．相干性好是激光与普通光的根本区别5．一激光机发光功率为P，发出的激光在折射率为n的介质中波长为λ，c表示光在真空中的速度，下列说法中正确的是(　　)A．该光在真空中的波长为nλB．该光在真空中的波长为C．该光的频率为D．该光的频率为能力提升6．2003年3月1日，美军空投传单，向伊军宣传说，美国利用卫星可以将地

3、面状况看得一清二楚，而伊方称，已在首都布满了对空激光炮，试问：在战争爆发时，伊方欲用激光器击毁观测到位于地平线上方的空间站，则应将激光器(　　)A．瞄高些B．瞄低些C．沿视线直接瞄准D．若激光束是红色，而空间站是蓝色的，则应瞄高些7．激光散斑测速是一种崭新的测速技术，它应用了光的干涉原理。用二次曝光照相所获得的“散斑对”相当于双缝干涉实验中的双缝，待测物体的速度与二次曝光时间间隔的乘积等于双缝间距。实验中可测得二次曝光时间间隔Δt、双缝到屏之距离l以及相邻两条亮纹间距Δx。若所用激光波长为λ，则该实验确定物体运动速度的表达式是(　　)A．v＝B．v＝C．v＝D．v＝8．一般认为激光器发

4、出的是频率为f的“单色光”，实际上它的频率并不是真正单一的，激光频率是它的中心频率，它所包含的频率范围是Δf3(也称频率宽度)。让单色光照射到薄膜表面，一部分从前表面反射回来(这部分称为甲光)，其余的进入薄膜内部，其中的一小部分从薄膜后表面反射回来，并从前表面射出(这部分称为乙光)。甲、乙这两部分光叠加而发生干涉，称为薄膜干涉。乙光与甲光相比，要多在薄膜中传播一小段时间Δt，理论和实践都证明，能观察到明显的干涉现象的条件是：Δt的最大值Δtm与Δf的乘积近似等于1，即只有满足Δt·Δf＝1，才会观察到明显的稳定的干涉现象。已知某红宝石激光器发出的激光f＝4.32×1014Hz，它的频率

5、宽度Δf＝8.0×109Hz。让这束单色光由空气斜射到折射率n＝的薄膜表面，射入时与薄膜表面成45°角，如图所示。(1)求从O点射入薄膜中的光线的传播速率。(2)估算在如图所示的情景下，能观察到明显稳定的干涉现象的薄膜的最大厚度dm。3参考答案1.答案：C　点拨：频率相同的两束光相遇才能发生干涉，激光的单色性好，频率单一，通过双缝时能够得到两束相干光，故C正确。2.答案：BC　点拨：激光的平行度好且高能量，可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量，这样可以给火箭提供高能量。3.答案：BD　点拨：利用激光亮度高、能量集中的特点可以在医学上“焊接”剥落的视网膜，当作“光刀”切除肿瘤。4

6、.答案：CD　点拨：激光的频率也有一定的范围，不能错误地理解激光单色性好的含义，所有的光都是由物质的原子发射的，故A、B错误。5.答案：AD　点拨：光从一种介质进入另一种介质时，频率不会发生变化，对激光也是一样；由n＝和v＝fλ得f＝，所以λ空＝＝nλ。6.答案：C　点拨：根据光路可逆，沿瞄准方向发射激光，由激光的平行度很高且光速很快可知应当瞄准。7.答案：B　点拨：双缝干涉条纹间距Δx＝，又d＝vΔt，故选B。8.答案：(1)2.12×108m/s　(2)1.15×10－2m点拨：(1)设从O点射入薄膜中的光线的折射角为r，根据折射定律有n＝，所以折射角为r＝arcsin()＝arc

7、sin＝30°。光在薄膜中的传播速率v＝＝2.12×108m/s。(2)光在薄膜中经过的路程s＝，光通过薄膜所用时间Δt＝，当Δt取最大值时，对应的薄膜厚度最大。又因为Δt·Δf＝1，所以，解出dm＝＝1.15×10－2m。3