2019-2020年物理粤教版选修3-4课后集训：第四章第七节激光 Word版含解析

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1、2019-2020年物理粤教版选修3-4课后集训：第四章第七节激光Word版含解析基础过关1.下列说法正确的是()A.激光可用于测距B.激光能量十分集中，只可用于加工金属材料C.外科研制的“激光刀”可以有效地减少细菌的感染D.激光可用于全息照相，有独特的特点答案：ABCD2.激光的主要特点有：（1)____________；（2)____________；（3)____________.答案：（1)相干性好（2)平行度好（3)亮度高3.下列说法正确的是()A.两支铅笔靠在一起，自然光从笔缝中通过后就成了偏振光B.偏振光可以是横波，也可以是纵波C.因为激光的

2、方向性好，所以激光不能发生衍射现象D.激光可以像刀了一样切除肿瘤解析：两支普通铅笔靠在一起，中间的缝远远地大于光的波长，因此，光从中通过时不会成为偏振光；光是横波，偏振光也是横波；激光也是光，因此激光就具有光波的特性，能够发生衍射现象；激光有很多用途，其中包括做手术，切除肿瘤.答案：D综合运用4.简要介绍全息照相技术.简答：普通照相技术所记录的只是光波的强弱信息，而全息照相技术还可记录光波的相位信息.同一束激光被分为两部分，一部分直接照射到底片上（称为参考光），另一部分通过被拍摄物反射后再到达底片（称为物光）.参考光和物在光在底片上相遇时会发生干涉，形成复

3、杂的干涉条级.底片上某点的明暗程度反映了两束光叠加后到达这点时光波的强弱.5.下列应用激光的事例中错误的是()A.利用激光进行长距离精确测量B.利用激光进行通信C.利用激光进行室内照明D.利用激光加工坚硬材料解析：激光的单向性好，不利于室内照明，并且大功率的激光要靠专门的激光器产生，成本太高，且由于激光的能量集中，会对人体产生伤害，因此选项C所述激光的应用是错误的.答案：C6.激光发光功率为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λ/nC.该光的频率为c/

4、λD.该光的频率为c/nλ解析：注意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，由于速度变化的原因、波长会相应变化，对同一频率的光它在真空中的波长应大于介质中的波长.答案：AD7.一般认为激光器发出的是频率为v的“单色光”，实际上它的频率并不是真正单一的，激光频率v是它的中心频率，它所包含的频率范围是Δv（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，

5、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Δv的乘积近似等于1，即只有满足Δtm·Δv≈1，才会观察到明显的稳定的干涉现象.图4-7-1已知某红宝石激光器发出的激光v=4.32×1014Hz，它的频率宽度Δv=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4-7-1所示.（1)求从O点射入薄膜中的光线的传播方向及传播速率.（2)估算在图4-7-1所示的情景下，能观察到明显稳定干涉现象的薄膜的最大厚度dm.解析：（1)设从O点射入薄膜中的光线的折射角

6、为r.根据折射定律有：n=sin45°/sinr所以折射角为r=arcsin（)=arcsin（1/2)=30°光在薄膜中的传播速率v=c/n=2.12×108m/s.（2)乙光在薄膜中经过的路程s=,乙光通过薄膜所用时间Δt=,当Δt取最大值Δtm时，对应的薄膜厚度最大又因为Δtm·Δv≈1,所以,解出dm≈=1.15×10-2m.答案：（1）折射角r=30°2.12×108m/s（2）1.15×10-2m8.一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A=1mm2，这束光垂直射到温度为T=273K，厚度为d=2cm的铁板上，如果有

7、80%的光束能量被激光照射到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，需要多少时间？铁的有关参数：热容量c=26.6J/mol·K，密度ρ=7.90×103kg/m3，熔点Tm=1798K，熔解热L=1.49×104J/mol，摩尔质量U=56×10-3kg.解析：激光所照射到的质量为M的部分铁板在熔化过程中所吸收的热量为Q=（cΔT+L）=Pt·80%其中质量M=Adρ.代入数据解得t=0.192s答案：0.192s9.由于激光是亮度高、平行度好、单色性好的相干光，所以光导纤维中用激光作为信息高速传输的载体.要使射到粗细均匀的圆形光导纤

8、维一个端面上的激光束都能从另一个端面射出，而不会从侧壁“泄漏”出来