1、作业 3 光的衍射一、选择题(每小题 5 分,共 60 分)1 对衍射现象的下述定性分析中,不正确的是( )A.光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物发生弯曲传播的现象.B.衍射花纹图样是光波互相叠加的结果.C.光的衍射现象为光的波动说提供了有力的证据.D.光的衍射现象完全否定了光的直线传播结论答案：D2.下列现象哪些是光的衍射产生的( )A.著名的泊松亮斑.B.阳光下茂密树阴下地面上的圆形亮斑.C.光照到细金属丝后在其后面屏上的阴影中间出现亮线.D.阳光经凸透镜后形成的亮斑.答案：AC3.在一次观察光衍射的实验中,观察到如图所示的清晰的明暗相间的图样.那么障碍物应是(黑线为暗纹)( )A.很小的
2、不透明的圆板.B.很大的中间有大圆孔的不透明的圆板.C.很大的不透明的圆板.D.很大的中间有小圆孔的不透明的圆板.答案：D4.点光源照射到一个障碍物,在屏上所成的阴影的边缘部分模糊不清,产生的原因是( )A.光的反射B.光的折射C.光的干涉D.光的衍射答案：D5.关于衍射的下列说法中正确的是( )A.衍射现象中衍射花样的明暗条纹的出现是光干涉的结果.B.双缝干涉中也存在着光的衍射现象.C.影的存在是一个与衍射现象相矛盾的客观事实.D.一切波都可以产生衍射.答案：AB6.把两支笔杆并在一起构成一个狭缝,使狭缝距离图甲约为 30cm,并与图甲中的横线平行,眼睛紧靠狭缝,看到的图样是下列各图中的(
3、)答案：C7 一束平行单色光,通过双缝后,在屏上得到明暗相间的条纹,则( )A.相邻的明条纹或暗条纹的间距不等.B.将双缝中某一缝挡住,则屏上一切条纹将消失,而出现一亮点.C.将双缝中某一缝挡住,屏上出现间距不等的明、暗条纹.D.将双缝中某一缝挡住,则屏上条纹与原来一样,只是亮度减半.答案：C8.用单色光做双缝干涉实验和单缝衍射实验,比较屏上的条纹,正确的是( )A.双缝下涉条纹是等间距的明暗相间的条纹.B.单缝衍射条纹是中央宽、两边窄的明暗相间的条纹.C.双缝干涉条纹是中央宽、两边窄的明暗相间的条纹.D.单缝衍射条纹是等间距的明暗相间的条纹.答案：AB9 关于光的干涉和衍射现象,下面各种说法
4、中正确的是( )A.光的干涉和衍射是相同的物理过程,只是干涉图样和衍射图样不同.B.光的干涉只能用双缝,而光的衍射只能用单缝.C.在双缝干涉过程中,也有衍射现象存在.D.单缝衍射过程中也存在着干涉现象.答案：CD10.在用单色平行光照射单缝观察衍射现象的实验中,下列哪些说法是正确的( )A.缝越窄.衍射现象越显著.B.缝越宽,衍射现象越显著.C.照射光的波长越长,衍射现象越显著.D.照射光的频率越高,衍射现象越显著.答案：AC11.下列关于光的干涉和衍射的叙述中正确的是( )A.光的干涉和衍射都遵循光波的叠加原理.B.光的干涉呈黑白间隔条纹.C.光的衍射呈彩色条纹.D.光的干涉遵循光波叠加原理
5、,光的衍射不遵循这一原理.答案：AB12.下列哪些现象是光的衍射产生的( )A.阳光下茂密的树阴下地面上的圆形亮斑.B.泊松亮斑.C.点光源照到不透明物体上,在物体背后的光屏上形成的阴影的边缘部分模糊不清.D.透过树叶的缝隙观看太阳产生的光环.答案：BCD二、填空题(每题 5 分,共 15 分)13 将个大的不透明障碍板中的正三角形扎从边长 10cmn 逐渐减小到零,让阳光从孔中通过在障碍板后面暗箱中的白屏上看到的现象是_.(要求按顺序填写)答案：与孔相同的亮斑,太阳的小孔成像,衍射图像,一片黑暗14.右图是通过游标卡尺两测脚间的狭缝观察白炽灯线光源_时所拍下的四张照片,这四张照片表明了光通过
6、单狭缝后形成的图样.从照片(1)到(4)的图样分析可知,游标卡尺两测脚间的宽度是由_变_的；照片(4)中间条纹的颜色应是_色.答案：衍射,大,小,彩15.用单色光做双缝干涉实验时,双缝的作用是_；如果将入射光由红光变紫光,则屏上干涉条纹变_,如果用黑纸挡住一条缝,那么屏上将看到光的_图像.答案：提供相干光源,窄,衍射.三、计算题、说明题(共 25 分)16.(12 分)用一单色光源垂直照射带有圆孔的不透明光屏,下列几种情况中,在小孔后面的光屏上各看到什么现象?(1)小孔的直径为 1cm；(2)小孔的直径为 1mm；(3)小孔的直径为 O.5m答案：略17.(13 分)某色光在某种液体中的传播速
7、度为 1.5108ms,波长为 250nm 求：(1)此液体的折射率；(2)此色光从液体射入空气时,产生全反射的临界角；(3)此色光在空气中能产生明显衍射时小孔的孔径是多少微米?答案：(1)n=2,(2)30,(3)0.5m作业 4 光的电磁说光的偏振一、选择题(每小题 4 分,共 40 分)1 对于光的偏振,以下认识哪些是止确的( )A.振动方向只在某一个平面内的光是偏振光.B.从电灯等光源直接发出的光本身就是偏振光.C.转动偏振片去看电灯光.看到透射光亮度无变化.说明透射光不是偏振光.D.光的偏振现象使人们认识到光是一种横波.答案：AD2.认为光波和无线电波都是电磁波的理由以下几方面,其中
8、不正确的是( )A.真空中传播速度相同.B.都不需要介质传播.C.都能发生反射、衍射、折射等现象.D.都是由振荡电路中自由电子的运动产生的.答案：D3 下面说法正确的是( )A.光的电磁说不仅说明光具有波动性,同时也说明了光的物质性.B.光与电磁波传播的速度永远相同.C.光的电磁本性说明.在相同条件下凡是电磁波能发生的现象,光也一定能发生.D.光这种电磁波与无线电波只是在很多性质上相同,还有本质的差别.答案：A4.对红外线的作用和来源正确的叙述是( )A.一切物体都在不停地辐射红外线.B.红外线有很强的荧光效应.C.红外线最显著的作用是热作用.D.红外线容易穿过云雾烟尘.答案：ACD5 根据电
9、磁波谱,下列各种电磁波范围互相交错重叠,且波长顺序由短到长排列的是( )A.微波、红外线、紫外线B. 射线、x 射线、紫外线C.紫外线、红外线、无线电波D.紫外线、X 射线、 射线答案：B6.关于 射线和 X 射线,以下说法正确的是( )A.都是波长极短、频率很高的电磁波.B.都是原子的内层电子受激发后产生的.C.都是原子核受激发后产生的.D. 射线和 x 射线是波长很长的电磁波.答案：A7 关于光谱和光谱分析,下列说法中正确的是( )A.太阳光谱和白炽灯光谱都是明线光谱.B.霓虹灯和煤气灯火焰中燃烧的钠蒸气产生的光谱都是明线光谱.C.进行光谱分析时,可以利用明线光谱,不能用连续光谱.D.我们
10、观察月亮射来的光谱,可以鉴定月亮的化学组成.答案：BC8.各种电磁波产生的机理不同,下面给出的几组电磁波中,哪一组中的电磁波都是由原子外层电子受激发后产生的( )A.红光、紫光、伦琴射线B.微波、红外线、紫光、紫外线C.无线电波、微波、红外线D.黄光、绿光、紫光答案：D9.一种电磁波入射到半径为 1m 的孔上可发生明显的衍射现象,这种波属于电磁波谱的区域是( )A. 射线B.可见光C.无线电波D.紫外线答案：C10 电视机、空调机等许多家用电器都配有遥控器,用它产生的光能方便地控制用电器的使用；验钞机发出的光能使钞票上荧光物质发光.对于它们发出的光线,下列说法中正确的是()A.遥控器、验钞机发
11、出的光部是红外线.B.遥控器、验钞机发出的光都是紫外线.C.验钞机发出的光都是红外线,遥控器发出的光是紫外线.D.验钞机发出的光是紫外线,遥控器发出的光是红外线.答案：D二、填空题(每题 5 分,共 15 分)11.光和无线电波都是_波,它们在真空中的传播速度都等于_ms,且传播时可以不依赖_,首先提出光是一种电磁波的科学家是_.答案：电磁, ,介质,麦克斯韦810312.各种电磁波产生的机理不同,无线电波是由_产生的,红外线、可见光、紫外线是由_产生的；x 射线是由_产生的； 射线则是由_产生的.答案：震荡电路中自由电子周期性运动；原子外层电子受激发；原子内层电子受激发；原子核受激发.13.
12、电灯 S 发出的光 a 穿过偏振片 A 后变为光 b(如图所示),又穿过偏振片 B 而被 P 处眼睛看到,则其中光b 是_(填“自然光”或“偏振光”)；若人眼此时看到透过 B 的光最强,则将 B 转过_.角度时,人眼看到的光最弱.答案：偏振光；90三、计算题(共 45 分)14.(6 分)当戴上偏振片眼镜观察水面时,能够清楚地看到水中的游鱼,试解释其中的道理从水而反射的光对人眼产生干扰,使人不能清楚看清水池中的东西,从水面反射的光中包含很多偏振光,偏振片眼镜可以不让这些偏振光进入眼睛,则水池内部的情景可以清楚地被观察到.答案：略15.(7 分)当入射角 i 与折射角 ,之和恰为 90时,从介质
13、界面反射的光便成为偏振光.在折射率为 1.5 的玻璃表面要使反射光成为偏振光,光线的入射角应为多少?答案：56.316.(10 分)伦琴射线的频率范围是 31016310 20Hz,在真空中,伦琴射线的波长范围应该是多少?答案： m120817.(10 分)紫光在真空中的波长与绿光在水中的波长相等,水对绿光的折射率为 4/3,则紫光的频率与绿光的频率之比是多少?答案：4:318.(12 分)频率为 51014Hz 的黄光,从空气中射入折射率为号的水中,求：(1)黄光在水中的速度：(2)黄光从空中进入水中,波长改变了多少?答案：(1) m/s(2)减小 m81025.7105.作业 5 激光一、
14、选择题(每小题 6 分,共 42 分)1 下列说法正确的是( )A.激光是自然光被放大而产生的.B.激光是原子受激发射而得到加强的光.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.答案：B2.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,可用以加工金属或非金属材料.C.外科研制一种新型“激光刀”有效减少细菌的感染.D.激光用于全息照相.有独特优点.答案：ABCD3.利用激光很容易实现光的干涉.这是因为( )A.激光的亮度高 B.激光的方向性好.C.激光光束中光子的频率、初相、偏振方向几乎相同.D.激光的能量集中.答案：C4 下列应用激光的事例中错误的是( )A.利
15、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.答案：C5.以下哪些说法是正确的( )光的偏振现象说明光是电磁波.紫外线是原子的外层电子受到激发后产生的.泊松亮斑是一种光的衍射现象.原子的自发辐射而得到加强的光是激光.A.B.C.D.答案：B6 一激光器发光功率为 P,发出的激光在折射率为 n 的介质中波长为 ,c 表示光在真空中的速度,h 表示普朗克恒量,下列说法中正确的是( )A.该光在真空中的波长为 n.B.该光的频率为 c/.C.该激光器在 t 时间内辐射的光子数为 .hcPtD.该光的频率为 .nc答案：AD7.纳米科技是跨世纪新科
16、技,将激光束的宽度聚集到纳米级范围内可恢复人体已损坏的器官,对DNA 分子进行超微型基因修复,把至今尚令人类无奈的癌症彻底根除,这主要是利用激光的()A.单色性.B.方向性.C.高能量.D.偏振性.答案：BC二、填空题(每题 6 分,共 18 分)8.激光是由于_的光,光源在极短时间内辐射出_等所有特征完全相同的光子,这种光就称为激光.答案：原子受激发得到加强；频率,发射方向,初相和发射方向.9.普通光源是大量原子_发光,而激光器中发出的是_的光,它具有一系列不同于普通光源的性质.答案：自发辐射,受激辐射10、激光具有_、_、_、_特殊性质.答案：方向性好,亮度高,相干性好,单色性好.三、计算
17、题、说明题(共 40 分)11.(10 分)列举激光的应用,并想像激光在我们生活中还可以有哪些应用?答案：利用激光的特性,激光被应用于激光通信、测距、定向、激光加工、雷达、医学、显微光谱分析、全息等.12.(14 分)激光器是一个特殊的光源,它发出的光便是激光,红宝石激光器发射的激光是不连续的一道一道的闪光,每道闪光称为一个光脉冲.现有一红宝石激光器,发射功率为p=101010w,所发射的每个光脉冲持续的时间t 为 1.01O-11s,波长 为 6934nm,问每列光脉冲的长度 L 是多少?其中含有的光子数 n 是多少?答案： m, 个310175.13.(16 分)一台二氧化碳气体激光器发出
18、的激光功率 P=1000w,出射的光束截面积S=1.00mm2试问当该光束垂直射到一物体平面上时,可能产生的光压的最大值为多?已知对于波长为 的光束,其每一个光予的动量为 p=h/.(h 为普朗克常量)答案：6.67Pa作业 6 单元训练卷一、选择题(每小题 4 分,共 44 分)1.下列哪些现象属于光的干涉( )A.阳光透过棱镜在墙壁上形成的彩条.B.雨后天空中出现的彩虹.C.阳光下水面上油膜的彩色条纹.D.透过手指缝观察太阳时看到的彩色光芒.答案：C2.太阳连续光谱中有许多暗线,它们对应善某些元素的特征谱线产生这些暗线是由于( )A.太阳表面大气层中缺少相应的元素.B.太阳内部缺少相应的元
19、素.C.太阳表面大气层中存在着相应的元素.D.太阳内部存在着相应的元素.答案：C3.认为光波和无线电波都是电磁波的理由有以下几方面,不正确的理由是( )A.在真空中的传播速度相同. B.都能发生反射、衍射、折射等现象.C.传播都不依靠别的介质. D.都是由振荡电路中的自由电子的运动产生的.答案：D4.在双缝干涉实验中,若在屏与狭缝之间紧靠下面一条狭缝处加上一块厚的小玻璃、.在屏上出现的干涉条纹位置,跟不加玻璃时的相应的这些干涉条纹位置相比较,则( )A 相同 B.上移C 下移 D.转过 90答案：C5.在双缝干涉实验中,以下说法正确的是( )A.把入射光由黄光变为紫光,相邻两明条纹的距离变窄.
20、B.若把双缝中的一条缝遮住,屏上出现一条亮线.C.若使屏远离双缝,干涉条纹间距离变宽.D.若将入射光改为白光,屏上将出现彩色条纹.答案：ACD6.高墙外的人对墙喊话,墙里的人只能听到声音,但看不见人这是由于( )A.光波是电磁波,而声波是机械波.B.光波是横波,而声波是纵波.C.光速太大.D.光波的波长比墙的高度小得多.答案：D7.一束单色光从水中射入空气中,则这束光的( )A.频率和波长保持不变.B 频率不变,但波长变大.C.频率小变,但波长变小.D.频率变小,但波长保持不变.答案：B8.按红外线、紫外线、伦琴射线、 射线的顺序进行比较( )A.穿透能力由大到小.B.衍射能力由大到小.C 粒
21、子性越来越显著. D 波动性越来越显著.答案：BC9.关于红外线、紫外线和伦琴射线的产生及其特性的下列说法正确的是( )A.一切物体都能发出红外线,一切高温物体都能发出紫外线,受激发的原子核能发出伦琴射线.B.红外线有显著的热作用,紫外线有显著的化学作用,伦琴射线有很强的贯穿性.C.按顺序,红外线、紫外线、伦琴射线的波动性依次减弱.D 高速电子流打击到固体物质上能产生伦琴射线.答案：BCD10 下列说法中正确的是( )A.红外线、紫外线、伦琴射线和 射线在真空中传播的速度均是一样的.B.红外线应用在遥感技术中,是利用它穿透本领强的特性.C.紫外线在水中的传播速度小于红外线在水中的传播速度.D.
22、日光灯是紫外线的荧光效应的应用.答案：ABCD11.如图所示,是用干涉法检查某块厚玻璃板的上表面是否平整的装置所用单色光是用普通光源加滤光片产生的,检查中所观察到的干涉条纹是由下列哪两个表面反射的光线叠加而成的( )A.a 的上表面和 b 的下表面.B.a 的上表面和 b 的上表面.C.a 的下表而和 b 的上表面.D.a 的下表面和 b 的下表面.答案：C二、填空题(每小题 5 分,共 20 分)12.太阳光谱是_光谱,光谱中的暗线说明_(填“太阳” 、 “太阳大气层”或“地球大气层”)中含有与这些暗线相对应的元素.答案：吸收,太阳大气层13 在双缝干涉实验中,当用波长为 1的单色光照射时,
23、观察到屏上 P 点处恰为从 O 数起的第三条亮纹(如图所示),当换用波长 2( 2 1)的单色光做实验时,从 0 点数起第三条亮纹的位置在 P 点的_(填“上方”或“下方”)答案：上方14.单色光在真空中的频率为 v0,波长为 0,进入某种介质中后频率为 v1,波长为 1,则此介质对这种色光的折射率为_.答案： 1015.如图所示,在双缝干涉实验中,已知 SS1=SS2,且 S1、S 2到光屏上 P 点路程差S=1.510 -6m 当 S 为 =0.6m 的单色光源时,在 P 点处将形成_条纹；当 S 为 =0.5m 的单色光源时,在 P 点处将形成_条纹(填“明”或“暗”).答案：暗,明三、
24、计算题(共 36 分)16.(10 分)利用双缝干涉实验测量红光波长,已知双缝间距是 O.5mm,缝到屏的距离是 1m,测得 300 条暗条纹的总宽度是 45mm,求此红光的波长.答案：752.5nm17.(12 分)照相机的镜头上的氟化镁折射率为 138,对于真空中波长为 5500A 的黄绿光来说,这层膜的厚度至少应是多少埃?答案：100018.(14 分)某色光在某种液体中的传播速度为 1.5108ms,波长为 250nm.求：(1)此液体的折射率；(2)此色光从液体射入空气时,产生全反射的临界角；(3)此色光在空气中能产生明显衍射时小孔的孔径是多少微米?答案：(1)2,(2)30,(3)
25、0.5m第二十一章量子论初步作业 1 光电效应光子一、选择题(每小题 5 分,共 50 分)1 一束细平行光经玻璃二棱镜折射后分解为互相分离的三束光,分别照射到相同的金属板 a、6、c 上,如图所示已知金属板 6 有电子放出,则可知( )A.板 a 一定不放出光电子.B.板 a 一定放出光电子.C.板 c 一定不放出光电子.D.板 c 一定放出光电子.答案：D2.用绿光照射一个光电管,能产生光电效应欲使光电子从阴极逸出时的最大初动能增大,应()A.改用红光照射.B.增大绿光强度.C.增大绿光的照射时间.D.改用紫光照射.答案：D3.如图所示,锌板 A 与不带电的验电器之间用导线连接,现用一定强
26、度的紫外线照射锌板,验电器内金属箔张开一定的角度,则( )A.表明导线上有短暂的光电流通过.B.此时锌板不带电,而验电器带了电.C.用带正电的金属小球接近验电器的金属球,金属箔张角更大.D.用带负电的金属小球接近验电器的金属球,金属箔张角更大.答案：C4 一束能量为 E 的单色光,在某介质中的波长是 ,则此介质对该单色光的折射率是( )A. B. C. D.hch答案：B5.在演示光电散应的实验中,把某种金属板连着验电器第一次用弧光灯直接照射金属板,验电器的指针就张开一个角度；第二次,在弧光灯和金属板之间插入一块普通的玻璃板,再用弧光灯照射,验电器指针不张开,由此可以判定,金属板产生光电效应的
27、是弧光中的()A.可见光成分 B.紫外光成分 C.红外光成分 D.无线电波成分答案：B6.照相胶片上溴化银分子吸收光子的能量离解成为原子时,胶片就感光了.已知使一个演化银分于离解的光子能量至少为 1.04eV,下列电磁辐射中不能使溴化银胶片感光的是( )A.波长为 400nm 的紫光.B.波长为 750nm 的红光.C.萤火虫发出的微弱的可见光.D.功率为 5x104W 的电视台发射的 1.0x108Hz 的电磁波.答案：D7.下列用光子说解释光电效应规律的说法中,不正确的有( )A.存在极限频率是因为各种金属都有一定的逸出功.B.光的频率越高,电子得到光子的能量越大,克服逸出功后飞离金属的最
28、大初动能越大.C.电子吸收光子的能量后动能立即增加,成为光电子不需要时间.D.光的强度越大,单位时间内入射光子数越多,光电子数越多,光电流越大.答案：C8.如图所示,光电子最大初动能 Ek与入射光频率 的关系图象,该图象是研究金属而得到的,那么( )A.该金属的逸出功为 E.B.该金属的逸出功为 h 0.C.入射光的频率为 2 0时,产生的光电子的最大初动能为 E.D.入射光的频率为 时,产生的光电子的最大初动能为 E/2.2v答案：ABC9.用同一频率的光照射 a、b 两种不同的金属,产生的光电子垂直进入同一匀强磁场中,作半径不同的匀速圆周运动,最大轨道半径之比 Ra：R b=2：1,则(
29、)A.两种光电子的最大初动能之比为 2：1.B.两种金属的逸出功之比为 4：1.C.两种光电子的最大速率之比为 2：1.D.上述说法都不正确.答案：C10.已知某种金属在频率为 1的入射光照射下,发射的光电子的最大初动能为 Ek1,在频率为 2( 2 1)的入射光照射下.发射的光电子的最大初动能为 Ek2,则余属逸出功的表达式为( )A. . B. .12kE12kC. . D. .21kK k21E答案：B二、填空题(每小题 6 分,共 18 分)11.小灯泡的功率为 1w,设其发出的光向四周均匀辐射,平均波长为 10-6cm,则距离灯泡 10km处,1s 落在垂直于光线方向上面积为 1cm
30、 群的光子数是_个(h=6.6310 Js)2 34答案： 310.412.某会属用频率为 1的光照射时产生的光电子的最大初动能是用频率为 2的光照射时产生的光电子的最大初动能的 2 倍,则该金属的逸出功 W=_.答案： 12h13.如图所示,绝缘、固定、擦得很亮的锌板 A 水平放置,其下方水平放有接地的铜板 B,两金属板间距离为 d,面积均为 S,正对面积为 S,且SS 当用弧光灯照射锌板上表面一段时间后停止,AB 间一带电液滴恰好处于静止状态,则液滴带_电；若用弧光灯再照射 A 板上表面,液滴将向_运动若停止用弧光灯照射后,只将 B 板向右平移,使 A、B 板间的正对面积增大,则液滴将向_运动.答案：负,上,下三、计算题(共 32 分)14.(16 分)肉眼可以察觉到 1O-18J 的光能,视觉可以暂留 0.1s 已知太阳到达地球的光流强度在垂直丁光的传播方向上是 141O-3Wm 2太阳离地球的距离是 1.51011m 试估算我们肉眼难以看到的与太阳类似的恒星离地球约多远?(结果取一位有效数字)答案： m150615.(16 分)一束可见光,在真空中朝一个方向(沿一条直线)发射,发射功率 P=6x10-12w 如果认为光子是一个一个地发射的,试估算运动中的两个相邻光子间的平均距离多大?(已知普朗克常量,h=6.63x10 -34J.s.结果保留一位有效数字)答案：20m
