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第5章章末综合检测

上传时间: 2014-08-16

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一、单项选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)

1．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．因为激光的方向性好，所以激光不能发生衍射现象

D．激光可以像刀子一样切除肿瘤

解析：选D.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．

2．在拍摄日落时水面下的景物时，应在照相机镜头前装一个偏振片，其目的是(　　)

A．减弱反射光，从而使景物的像清晰

B．增强反射光，从而使景物的像清晰

C．增强透射光，从而使景物的像清晰

D．减弱透射光，从而使景物的像清晰

解析：选A.由于反射光的干扰，景物的像常常比较模糊，装上偏振片的目的是减弱反射光，但不能增强透射光，故选A.

3．我们经常看到，凡路边施工处总挂有红色的电灯，这除了红色光容易引起人们的视觉反应外，还有一个重要的原因，这个原因是(　　)

A．红光比其他色光更容易发生衍射

B．红光比其他可见光更容易发生干涉

C．红光比其他可见光频率更大

D．红光比其他可见光在玻璃中的折射率小

答案：A

4．用单色光做双缝干涉实验，下述说法中正确的是(　　)

A．相邻干涉条纹之间的距离相等

B．中央明条纹的宽度是两边明条纹宽度的2倍

C．屏与双缝之间距离减小，则屏上条纹间的距离增大

D．在步骤装置不变的情况下，红光的条纹间距小于蓝光的条纹间距

解析：选A.对于单色光通过双缝产生的干涉图样，相邻的两条亮纹(或暗纹)间的距离是相等的，屏与双缝之间的距离越小，条纹间的距离越小，单色光产生的条纹间的距离随着波长的增大而增大，由于红光波长较蓝光大，所以红光的条纹间距较蓝光大．或者根据公式判断：相邻两条亮纹(或暗纹)间的距离Δy＝λ，其中d表示两个缝间的距离，L表示缝到屏的距离，λ表示光的波长，故选A.

图5－5

5．如图5－5所示，一束单色绿光通过单缝在屏上形成衍射条纹，为使屏上的衍射现象更明显，应该(　　)

A．换上面积更大的光屏

B．换用频率更高的紫光

C．换用波长更长的红光

D．换用缝隙更大的单缝

解析：选C.当缝宽与波长相差不多甚至更小时才能观察到明显的衍射现象．故选项C正确．

6．对于单缝衍射的现象，以下说法正确的是(　　)

A．缝的宽度d越小，衍射条纹越亮

B．缝的宽度d越小，衍射现象越明显

C．缝的宽度d越小，光的传播路线越接近直线

D．入射光的波长越短，衍射现象越明显

解析：选B.衍射明显的条件是缝宽跟波长可以相比拟，条纹间距d小，容易绕过去，但太小时，绕过去的光也很弱，因而B正确，A错．缝越宽越接近直线传播，波长越大衍射现象越明显，因而只有B正确．

7．在杨氏双缝干涉实验装置的双缝后面各放置一个偏振片，若两个偏振片的透振方向互相垂直，则(　　)

A．光屏上仍有干涉条纹，但亮条纹的亮度减小

B．光屏上仍有干涉条纹，但亮条纹的亮度增大

C．干涉条纹消失，但仍有光射到光屏上

D．干涉条纹消失，光屏上一片黑暗

解析：选D.本实验采用的是普通光源，发出的是自然光，通过两个透振方向互相垂直的偏振片时，光将消失，故选D.

8．光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是(　　)

A．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象

B．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象

C．在光导纤维束内传送图像是利用光的色散现象

D．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象

解析：选D.用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用薄膜干涉的原理，故选项A错；用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的色散，故选项B错；在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射，故选项C错；光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，选项D对．

9．取两块平玻璃板，合在一起用手捏紧，会从玻璃板上看到彩色条纹，这是光的干涉现象，有关这一现象的叙述正确的是(　　)

A．这是上下两块玻璃板的上表面反射光干涉的结果

B．这是两玻璃板间的空气薄层上下两表面的反射光相干涉的结果

C．这是上面一块玻璃板的上、下两表面的反射光干涉的结果

D．这是下面一块玻璃板的上、下两表面的反射光干涉的结果

解析：选B.形成干涉条纹是有一定条件的，即两列相干光的光程差需要连续变化；当Δr＝kλ，k＝0,1,2，…时，形成明条纹，当Δr＝(2k＋1)，k＝0,1,2，…时，形成暗条纹，当入射光是白光时，就会形成彩色条纹，对平板玻璃来说，每一块平板玻璃上下表面都是平行的，故不具备产生干涉条纹的条件，而中间的空气膜则可能具备这一条件，故应选B.

10．在双缝干涉实验中，光屏上P点到双缝S1、S2的距离之差δ1＝0.75 μm，光屏上Q点到双缝S1、S2的距离之差为δ2＝1.5 μm.如果用频率为f＝6.0×1014 Hz的黄光照射双缝，则(　　)

A．P点出现明条纹，Q点出现暗条纹

B．Q点出现明条纹，P点出现暗条纹

C．两点均出现暗条纹

D．两点均出现明条纹

解析：选B.根据波长与波速的关系式：λ＝，得知黄光的波长λ＝0.5 μm.则P点到双缝S1和S2的距离之差δ1是黄光波长λ的＝1.5倍，即为半波长的奇数倍，P点出现暗条纹；而Q点到双缝S1、S2的距离之差δ2是黄光波长λ的＝3倍，即为波长的整数倍，Q点出现明条纹，所以选项B正确．

11．表面有油膜的透明玻璃片，当有阳光照射时，可在玻璃片的表面和边缘分别看到彩色条纹，其原因是(　　)

A．都是干涉引起的色散

B．都是折射引起的色散

C．前者是干涉色散，后者是折射色散

D．前者是折射色散，后者是干涉色散

解析：选C.与光源同侧看到的是薄膜干涉引起的色散，与光源异侧看到的是折射引起的色散，故C正确．

12．下列对增透膜的叙述，你认为正确的有(　　)

A．摄影机的镜头上涂一层增透膜后，可提高成像质量

B．增透膜是为了增加光的透射，减少反射

C．增透膜的厚度应为入射光在薄膜中波长的

D．增透膜的厚度应为入射光在真空中波长的

解析：选A.利用薄膜干涉，在透镜表面涂上一层薄膜，当薄膜的厚度等于入射光在薄膜中波长的时，从薄膜的两个表面反射的光，光程差恰等于半个波长，互相抵消，而不是减少，所以正确选项为A.

二、非选择题(本大题共4小题，共40分．计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)

13．(6分)某种单色光在真空中的波长为λ，光速为c，当这束光射入折射率为n的介质后，频率为____________，光速为________，波长为________．

答案：c/λ，c/n　λ/n

14．(8分)用波长为660 nm的红光做双缝干涉实验，条纹间距是4.8 mm，如果实验装置不变，改用波长为440 nm的紫光，条纹间距为________ mm，如果条纹间距是4 mm，则实验所用单色光波长为________ nm.

答案：3.2　550

15．(12分)(2011年厦门一中高二期末)某同学用如图5－6甲所示的实验装置，做《用双缝干涉测光的波长》的实验，他用带有游标尺的测量头(如图乙所示)测量相邻两条亮条纹间的距离Δy.转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐某一条亮条纹(将这一条纹确定为第一亮条纹)的中心，此时游标尺上的示数情况如图丙所示，读数用y1表示；转动测量头的手轮，使分划板的中心刻线对齐第6亮条纹的中心，此时游标尺上的示数情况如图丁所示，则图丙的示数y1＝________mm；则图丁的示数y6＝________mm.如果实验中所用的双缝间的距离d＝0.20 mm，双缝到屏的距离L＝60 cm，则计算波长的表达式λ＝________(用d、L、y1、y6表示)．根据以上数据，可得实验中测出的光的波长λ＝________m.

戊

图5－6

解析：由丙图可知y1＝0.15 mm，由丁图可知y6＝8.95 mm，所以Δy＝＝1.76 mm，由λ＝可得λ＝＝5.9×10－7 m.

答案：0.15；8.95；；5.9×10－7

16．(14分)登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射，尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射，否则将会严重地损坏视力．有人想利用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛的伤害的眼镜．他选用的薄膜材料的折射率为n＝1.5，所要消除的紫外线的频率为8.1×1014 Hz，那么他设计的这种“增反膜”的厚度至少是多少？

解析：为了减少进入眼睛的紫外线，应该使入射光分别从该膜的前后两个表面反射形成的光叠加后加强，因此光程差应该是波长的整数倍，因此膜的厚度至少是紫外线在膜中波长的1/2.

紫外线在真空中的波长是λ＝c/f＝3.7×10－7 m，

在膜中的波长是λ′＝λ/n＝2.47×10－7 m，

因此膜的厚度至少是1.235×10－7 m.

答案：厚度至少是紫外线在膜中波长的，即1.235×10－7 m

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