第Ⅱ课时 光的波动性.doc

第Ⅱ课时 光的波动性
1、在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色条纹，若在双缝中的一缝前放一红色滤光片（只能通过红光），另一缝前放一绿色滤光片（只能通过绿光），这时（ ）
A、 红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的双缝干涉条纹依然存在
B、 只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失
C、 任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮
D、 屏上无任何光亮
【解析】在双缝干涉实验的装置中，缝的宽度跟光的波长相差不多．在双缝分别放上红色和绿色滤光片之后，由于红光和绿光的频率不相等，在光屏上不可再出现干涉条纹了．但由于满足产生明显衍射现象的条件，所以在屏上将同时出现红光和绿光的衍射条纹．故选项为C
【答案】C
2、在做单缝衍射实验中，下列说法正确的是（ ）
①将入射光由黄光换成绿色，衍射条纹间距变窄
②使单缝宽度变小，衍射条纹间距变窄
③换用波长较长的光照射，衍射条纹间距变宽
④增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距变宽
A、①②③B、②③④C、①③④D、①②④
【解析】当单缝宽度一定时，波长越长，衍射现象越明显，即光偏离直线传播的路径越远，条纹间距也越大；当光的波长一定时，单缝宽度越小，衍射现象越明显，条纹间距越大；光的波长一定、单缝宽度也一定时，增大单缝到屏的距离，屏上衍射条纹间距也会变宽．故本题选C
【答案】C
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】两支普通铅笔靠在一起，中间的缝远远大于光的波长，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，其中可用来做手术，切除肿瘤．
【答案】D
4、人看到水面上的汽油显示的彩色条纹是由于（ ）
A、 光绕过油膜在油膜的下表面形成衍射条纹
B、 油膜两个表面的反射光干涉形成的干涉条纹
C、 复色光通过油膜后，色散产生的彩色条纹
D、 油膜吸收部分色光后剩下的色光的显示的彩色
【解析】由于油膜上下两个表面将同一频率的光分解为两束相干光，反射后叠加形成的干涉条纹，由于入射光是白光，则干涉条纹是彩色的，所以B选项是正确的
【答案】B
5、关于光谱，下面说法中正确的是（ ）
① 霓虹灯和煤气灯灯火焰中燃烧的钠蒸气产生的光谱都是明线光谱
② 太阳光谱中的暗线说明太阳上缺少与这些暗线相应的元素
③ 线状光谱和吸收光谱都可用于对物质成分进行分析
④ 发射光谱一定是连续光谱
A、①② B、③（4） C、①③ D、②④
【解析】霓虹灯和煤气灯灯火焰中燃烧的钠蒸气都属于稀薄气体发光，产生明线光谱，故①对．太阳光谱是吸收光谱，所以②错．发射光谱中的明线光谱和吸收光谱都可以进行光谱分析，故③对．发射光谱包括连续光谱和明线光谱，所以④错．
【答案】C
6、如图14-3-5所示，一束白光从左侧射入肥皂薄膜，下列说法正确的是（ ）
图14-3-5
①人从右侧向左看，可看到彩色条纹
②人从左侧向右看，可看到彩色条纹
③彩色条纹水平排列
④彩色条纹竖直排列
A、①③B、②③C、①④D、②④
【解析】一束白光照射到薄膜上，经薄膜的两个界面反射回来的光再相遇时产生干涉现象，这样人从左侧向右看时，可以看到彩色条纹．选项②正确．由于薄膜从上向下逐渐加厚，在同一水平线上的厚度相同，故彩色条纹是水平排列的，选项③．综上所述，正确答案应是B
【答案】B
7、下列说法正确的是（　　）
A、激光是自然光被放大而产生的
B、激光是原子受激发而得到加强的光
C、激光只是比普通光能量大
D、激光的传播速度比普通光大
【解析】激光是原子受激而发射并加强后的光；各种光速度一样，激光的特点是相干性好；平行度好；亮度高；能量大．
【答案】B
8、下列说法正确的是（ ）
A、 各种电磁波中最容易发生干涉和衍射现象的是射线
B、 X射线的穿透本领比射线更强
C、 红外线有显著的热作用，紫外线有显著的化学作用
D、 在电磁波谱中，X射线与射线有很大一部分重叠区域，因此两者产生的机理应该是一样的
【解析】电磁波按波长由大到小的顺序为：无线电波、红外线、、可见光、紫外线、伦琴射线、射线组成．而波长越长越容易发生衍射干涉，射线是原子核受激发而产生的，X射线是原子的内层电子受激发而产生的．红外线有显著的热作用，紫外线有显著的化学作用，射线的穿透本领最强．所以应该选C
【答案】C
图14-3-6
9、如图14-3-6所示为X射线管的结构示意图，E为灯丝电源．要使射线管发出X射线，须在KA两极间加上几万伏的直流高压，并且高压电源的正极应接在______点，X射线从_____极发出．
【解析】灯丝电源对灯丝加热，灯丝放出电子，电子速度很小，要使电子到达对阴极A，并高速撞击A，使原子内层电子受到激发才能发出X射线，因此K、A之间应有电子加速的电场，故Q应接电源正极
【答案】Q A
10、自然界中的物体由于具有一定的温度，会不断向外辐射电磁波，这种辐射因与温度有关，所以称为热辐射，热辐射具有如下特点：①辐射的能量中包含各种波长的电磁波；②物体温度越高，单位时间从物体表面单位面积上辐射能量越大；③在辐射的总能量中，各种波长所占的百分比不同．
处于一定温度的物体在向外辐射电磁能量的同时，也要吸收由其他物体辐射的电磁能量，如果它处在平衡状态，则能量保持不变，若不考虑物体表面性质对辐射与吸收的影响，我们定义一种理想的物体，它能100％地吸收入射到其表面的电磁辐射，这样的物体称为黑体．单位时间内从黑体表面单位面积辐射的电磁波的总能量与黑体绝对温度的四次方成正比，即，其中常量．
　　在下面的问题中，把研究对象都简单地看作黑体．
　　有关数据及数学公式：太阳半径，太阳表面温度T=5770k，火星半径r=3395km，球面积计算公式．
(1) 太阳热辐射能量的绝大多数集中在波长为范围内，求相应的频率范围．
(2)每小时从太阳表面辐射的总能量为多少?
(3)火星受到来自太阳的辐射可认为垂直射到面积为 (r为火星半径)的圆盘上，已知太阳到火星的距离约为太阳半径的400倍，忽略其他天体及宇宙空间的辐射，试估算火星的平均温度．
　　这一题的难点突出地表现在问题(3)，考生通过阅读材料获取信息，经提炼后应建立两个物理模型：(1)因为天文观察表明火星表面温度处于稳定状态，因此，火星单位时间内向外辐射的能量与火星单位时间吸收的太阳的能量是平衡的；(2)太阳向空间各方向辐射能量是各向同性的，火星位于以太阳为中心，以太阳到火星的距离d为半径的球面上，因此，火星单位时间内吸收的能量是太阳单位时间内辐射能量的倍．
【解析】（1）由，所以，辐射的频率范围为（2）每小时从太阳表面辐射的总能量为
（3）设火星表面温度为，太阳到火星的距离为，火星单位时间内吸收来自太阳的辐射能量为而，火星单位时间内向外辐射电磁波为火星处在平衡状态，即
可得：火星的平均温度是
【答案】,,