光的波动性.docx
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光的波动性
一、单选题：
本大题共25小题，从第1小题到第3小题每题3分小计9分；从第4小题到第25小题每题4分小计88分；共计97分。
1、某一金属在一束绿光照射下才有电子逸出，若增大光电子的最大初动能，可以采用的方法是
[ ]
A．增大绿光的强度
B．改用一束强度相同的红光
C．改用一束强度很强的黄光
D．改用一束强度较弱的紫光
2、假设一个沿一定方向运动的光子和一个静止的自由电子相互碰撞以后，电子向一个方向运动，光子沿另一方向散射出去，则这个散射光子跟原来的光子相比
[ ]
A．频率变大 B．速度变小
C．光子能量变大 D．波长变长
3、2003年春天，中国人民与突然降临的“非典”疫情进行了坚决的斗争，其中非接触式体温计起了一定的作用，有一种体温计是根据热辐射理论设计的．该理论（维恩位移定律wiendisplacementlaw）指出：
物体发出光的最长波长λm与物体的热力学温度T的关系近似为λmT=2.9×10－3m·K．下面的说法中正确是：
[ ]
A．这种体温计是根据人体发出的红外线的波长范围来确定人的体温，体温越高，发出红外线波长越短
B．这种体温计是根据人体发出的红外线的波长范围来确定人的体温，体温越高，发出红外线波长越长
C．这种体温计是根据人体发出的紫外线的波长范围来确定人的体温越高，发出红外线波长越短
D．这种体温计是根据人体发出的紫外线的波长范围来确定人的体温，体温越高，发出红外线波长越长
4、在做杨氏双缝实验时，若把其中一缝挡住，则：
[ ]
A．干涉条纹与原来一样，只是亮度减小
B．屏上出现一条与缝一样宽的亮条
C．屏上模糊一片
D．出现和原来不一样的明暗相间的条纹，但不是干涉条纹
5、对于声波、光波、电磁波，以下说法正确的是
[ ]
A．它们都能在真空中传播
B．它们都能发生干涉和衍射
C．它们都是横波
D．它们是本质相同，频率不同的波
6、红光由折射率为n的玻璃进入空气，则
[ ]
A．波长变为原来的1/n B．频率变为原来的n倍
C．速度变为原来的1/n D．速度变为原来的n倍
7、用平行单色光照射一个狭缝后，在屏上得到明暗相间的条纹，这是由于
[ ]
A．光的干涉
B．光的衍射
C．光的色散
D．光的全反射
8、某单色光在真空中的频率为，波长为；进入某种介质后，频率为，波长为．由此可得到此介质对这种单色光的折射率为
[ ]
A．
B．
C．
D．
9、下面几种光学现象中，属于光的衍射现象的是：
[ ]
A．浮在水面上的薄油层在太阳光的照相射下，呈现各种不同颜色
B．将两块平板玻璃紧紧捏在一起，会从玻璃上看到许多彩色花纹
C．通过并在一起的两根铅笔间的狭缝，去看远处与缝平行的线状白炽灯灯丝，会看到许多彩色条纹
D．太阳光通过三棱镜后形成的彩色光带
10、白光照射肥皂膜出现彩色条纹，这是由于
[]
A．白光经肥皂膜前表面反射的光与后表面反射的光发生干涉形成的
B．白光经肥皂膜前表面反射的光和入射白光发生干涉形成的
C．白光经肥皂膜后表面反射的光与入射白光发生干涉形成的
D．白光经肥皂膜发生色散形成的
11、如图所示，用单色光做双缝干涉实验，P处为第一亮纹．改用频率较高的单色光重做这一实验（其他条件不变）时，则第一亮条纹的位置
[]
A．仍在P处B．在P点上方
C．在P点下方D．要将光屏向双缝移近些才能看到亮纹
12、平时两只电灯的光线相遇看不见干涉现象，主要是因为
[ ]
A．电灯光的波长太短
B．电灯光的频率过高
C．两只电灯不是相干光源
D．干涉图象太小，看不清
13、用红光进行双缝干涉实验时，屏上出现干涉条纹．若用不透明纸遮住一个缝，则屏上出现的是
[ ]
A．一片黑暗 B．干涉条纹
C．衍射条纹 D．一片红光
14、下列几种波中：
①声波，②光波，③无线电波，④γ射线，属于横波的是
[ ]
A．只有② B．只有③
C．只有②③ D．只有②③④
15、下列各组电磁波，按波长由长到短正确排列的是
[ ]
A．γ射线、红外线、紫外线、可见光
B．红外线、可见光、紫外线、γ射线
C．可见光、红外线、紫外线、γ射线
D．紫外线、可见光、红外线、γ射线
16、下面关于光的本性的说法中符合历史事实的是哪些
[]
A．牛顿支持微粒说，但微粒说在解释光的折射现象时遇到困难
B．惠更斯提出光的波动说，波动说在解释光的反射时遇到困难
C．泊松积极支持波动说，提出著名的泊松亮斑作为证据
D．现代人们已经认识到光不具有微粒性，光是一种电磁波
17、下面关于光的干涉和衍射的论述中正确的是
[ ]
A．光的干涉遵循光波的叠加原理，衍射不遵循这一原理
B．光的干涉呈黑白间隔条纹，而衍射呈彩色条纹
C．光的干涉说明光具有波动性，光的衍射说明光不是沿直线传播的
D．光的干涉和衍射都可看成是两列波或多列波叠加的结果
18、在可见光，无线电波、射线、红外线、伦琴射线，紫外线这些电磁波中，按最容易发生衍射，粒子性最为明显，热效应最为显著的顺序，依次是
[ ]
A．可见光、无线电波、红外线
B．无线电波、伦琴射线、可见光
C．无线电波、射线、红外线
D．伦琴射线、射线、紫外线
19、图
（1）为双缝干涉实验的装置示意图，图
（2）中甲图为用绿光进行实验时，屏上观察到的条纹情况，a为中央亮条纹，乙图为换用另一颜色的单色光实验时观察到的条纹情况，a′为中央亮条纹，则以下说法正确的是
[ ]
A．乙图可能是用红光实验产生的条纹，表明红光波长较长
B．乙图可能是用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较长
C．乙图可能是用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较短
D．乙图可能是用红光实验产生的条纹，表明红光波长较短
20、两只功率相同的日光灯，当它们照到同一地方时，不能产生干涉条纹的原因是
[ ]
A．日光灯发的是白光而不是单色光
B．日光灯所发的光是不稳定的
C．两只日光灯不是相干光源
D．两只日光灯不是点光源
21、用单色光做双缝干涉实验，下述说法正确的是
[ ]
A．相邻干涉条纹之间的距离相等
B．中央明条纹宽度是两边明条纹宽度的2倍
C．屏与双缝之间的距离减小，则屏上条纹间的距离增大
D．在实验装置不变的情况下，红光的条纹间距小于蓝光的条纹的间距
22、在光的双缝干涉实验中以下说法正确的是
[ ]
A．使屏与双缝间间距变小，则条纹间隔变宽
B．使双缝间距离变小，则条纹间隔变窄
C．将入射光由绿光改为红光，则条纹间隔变宽
D．将入射光由绿光改为紫光，则条纹间隔变宽
23、某种无色透明玻璃对于真空中波长为0.6μm的单色光的折射率为1.5，则
[ ]
A．这种光在该玻璃中的传播速度是1.5×m/s
B．这种光的频率是5.0×Hz
C．这种光在该玻璃中的波长是0.90μm
D．对于真空中波长为0.4μm的单色光，该玻璃的折射率略小于1.5
24、用频率为f的单色光照射双缝，在光屏上p点处出现第3条暗条纹．若光的传播速度为c，则p点到双缝的距离之差为
[ ]
A．c/（2f） B．3c/（2f） C．3c/f D．5c/（2f）
25、如图所示是一种观察光的干涉现象的装置，称为劳埃德镜，图中M是一块普通平板玻璃制成的反射镜，单色缝光源S与镜面M平行（图中S只画成一个点），右面P是光屏．P上从最高处A到D之间是S发出的光能照射到的区域．图中带箭头的线段表示从S发出的几条特殊光线．
[ ]
A．光屏上AD间的区域内都可以观察到明暗相间的干涉条纹
B．光屏上只有AB间的区域内可以观察到明暗相间的干涉条纹
C．光屏上只有BC间的区域内可以观察到明暗相间的干涉条纹
D．光屏上只有CD间的区域内可以观察到明暗相间的干涉条纹
二、填空题：
本大题共13小题，从第26小题到第29小题每题2分小计8分；从第30小题到第31小题每题3分小计6分；从第32小题到第34小题每题4分小计12分；从第35小题到第36小题每题5分小计10分；第37小题为6分；第38小题为7分；共计49分。
26、1801年_____国物理学家________，在实验室成功地观察到了光的干涉现象．
27、在双缝干涉实验中，用频率f=5×Hz的单色光照射双缝，若屏上一点P到双缝的距离之差为0.9μm，则P点处将出现__________条纹．
28、泊松光斑是光的________现象
29、光的________说可以解释光发生的反射、折射以及几束光交叉相遇后彼此毫无妨碍地继续向前传播等现象．
30、为了保护人民的生命安全，在2003年4月许多科技工作者制造了非接触式温度计．其中有一种温度计是根据热辐射理论设计的．该理论（维恩位移定律wiendisplacementlaw）说：
物体发出光的最长波长λm与物体的热力学温度T的关系近似为λmT=2.9×10－3m·K．体温为37℃的人发出的热辐射的最长波长约为_______m，属___________波段．测温仪器根据_________________________的指标区别体温正常和发烧的病人．
31、由于一切物体，都在不停地辐射红外线，并且不同的物体辐射的红外线的_____和_____不同，利用灵敏的红外线探测器吸收物体发出的红外线．然后用电子仪器对接收到的信号进行处理，就可以察知被探测物体的特征，这种技术叫做________．
32、红光在水中的波长与绿光在真空中的波长相等，水对红光的折射率为4／3，那么红光与绿光在真空中的频率之比=______，在真空中的波长之比=______．
33、在双缝干涉实验中，采用波长为λ的单色光源，测得屏上某些点到两条狭缝间的路程差为
（1）5，
（2）2.5，（3）3，（4）7．则出现明条纹的点是_______，出现暗条纹的点是________
34、肥皂泡在阳光照射下呈彩色，这是属于光的______现象，电磁波谱中无线电波、可见光、伦琴射线，γ射线，其中属于原子的内层电子受到激发后原子辐射的电磁波的是______。
35、某单色光在真空中的波长=4×，射入某介质中传播时的波长变为=3×，则此单色光在真空中的频率为________Hz，在该介质中的频率为________Hz，在该介质中的传播速度为________m/s．
36、光的________说很容易解释光的直进，解释光的反射也很容易，然而在解释____________________________________________以及___________________________________________却发生很大的困难．
37、在17世纪中对光的认识形成了两种学说：
一种是_________主张的________，认为光是从光源发出的________，在均匀介质中以一定速度运动；另一种是________提出的________，认为光是某种振动，以________形式向周围传播．
38、频率为6.0×Hz的可见光，对这种光的增透膜的折射率为1.25，增透膜的最小厚度为________mm，这种光产生的机理是________
_____________________．
三、多选题：
本大题共9小题，从第39小题到第40小题每题3分小计6分；从第41小题到第47小题每题4分小计28分；共计34分。
39、下面的几种现象中，哪些是由于光的衍射现象而造成的？
[ ]
A．用经过扩束的激光束垂直照射一个不透光的小圆屏，在后面的圆屏阴影中心会出现一个亮点
B．架在空中的电线，在太阳光照射下，地面上不会出现电线的影子
C．通过与日光灯管平行的狭缝观察发光的日光灯管，会看到两侧有彩色的条纹
D．让太阳光照射到一个三棱镜上，在后面的光屏上会看到彩色光带
40、如图所示是双缝干涉装置的示意图，用波长为λ1的单色可见光激光束垂直照射双缝，观察到图中O点处是亮条纹，P点处是O点上方的第二条亮条纹，这表明P点到两缝S1和S2的距离之差等于2λ1．现改用波长为λ2的单色可见光激光束垂直照射双缝，则P点处变为暗条纹．已知可见光的频率范围是3.9×1014Hz～7.5×1014Hz．则下面关于λ1与λ2的关系的说法中可能正确是
[ ]
A．λ1=λ2/4
B．λ1=5λ2/4
C．λ1=7λ2/4
D．λ1=9λ2/4
41、如图所示，甲图中S为点光源，AB为一遮光板，CD表示AB上的透光部分。
C、D之间的距离d可以调节，MN为光屏。
乙图和丙图上的白色部分表示光通过CD在屏上得到的光亮部分，则下列说法中正确的是
[]
A．CD为一窄缝
B．CD为一圆孔
C．比较得到乙、丙两图时的d，乙图的d较小
D．比较得到乙、丙两图时的d，丙图的d较小
42、在下列对几种技术的光学原理叙述正确的是
[ ]
A．光导纤维应用的是光的全反射现象
B．镜头表面的增透膜应用的是光的衍射现象
C．用空气劈检查平面质量是应用光的干涉现象
D．分光镜利用了光的色散现象
43、下面现象中，属于光的干涉现象的是
[]
A．在阳光照射下两块用手捏紧的平玻璃表面上出现的彩色条纹
B．通过窄缝看远处日光灯，看到许多彩色条纹
C．天空出现彩虹
D．肥皂泡在阳光照耀下呈现彩色条纹
44、下列哪些不是干涉现象
[ ]
A．肥皂泡所现的颜色
B．单缝的彩色图样
C．照相机镜头所现的颜色
D．白光通过玻璃棱境所现的颜色
45、声波和光波由空气进入水中，以下结论正确的是：
[ ]
A．声波波长变短，光波波长变长
B．声波波长变长，光波波长变短
C．声波波速变小，光波波速变大
D．声波波速变大，光波波速变小
46、照相机的镜头呈淡紫色是由于在镜头表面涂有增透膜，下列关于增透膜的论述正确的是：
[ ]
A．绿色光在增透膜两个表面上反射时，反射光发生干涉时相互抵消
B．绿色光在增透膜两个表面上反射时，反射光发生干涉时相互加强
C．增透膜的厚度等于绿色光在薄膜中波长的1/4
D．增透膜的厚度等于绿色光在薄膜中波长的1/2
47、关于双缝干涉实验的下列说法，正确的是
[ ]
A．把入射光由橙色光换成绿色光，其它条件不变时，相邻的干涉条纹的间距变宽
B．把入射光由绿色光换成橙色光，其它条件不变时，相邻的干涉条纹的间距变宽
C．当双缝的距离减小时，其它条件不变，相邻的干涉条纹的间距变宽
D．光屏在某一位置时，光屏上得到清晰的干涉条纹，如果再把光屏向双缝方向移动，光屏上的干涉条纹就变得模糊了
四、计算题：
本大题共7小题，第48小题为5分；第49小题为8分；从第50小题到第52小题每题10分小计30分；第53小题为12分；第54小题为15分；共计70分。
48、已知红光在真空中的波长是750μm，以入射角射入玻璃后的折射角是，求此红光在玻璃中的频率、波长和波速．
49、如图所示，是用干涉法检查某块厚玻璃板的上表面是否平滑的装置，a是一块标准样板，b是待检验的厚玻璃，c是很薄的垫块，将标准样板与待检验的玻璃之间形成一个很薄的楔形空气薄膜，所用的单色光是用普通光加滤光片产生的．试说明利用此法的原理．
50、真空中发光功率为P的点光源，向外辐射波长为λ的单色光：
①该光源每秒发射多少个光子？
②若光源发出的光均匀投射到以光源为球心、半径为R的球面上，则在球面上面积为S的部分，每秒钟接受多少个光子？
（设普朗克常量为h，光速为C）
51、如图所示，广场上有一个半径R=45m的圆圈，AB是它的一条直径，在圆心O和圆周上的A点分别装有同样的电磁波源，它们发出的球面电磁波长λ=10m．有一人站在B处用接收器恰好收不到信号，他沿圆周向A走，在走到A之前，他有几次收不到信号、有几次收到的信号最强?
52、家用微波炉是一种利用微波的电磁能加热食物的新型灶具，主要由磁控管、波导管、微波加热器、炉门、直流电源、冷却系统、控制系统、外壳等组成．接通电源后，220V交流电经一变压器，一方面在次级（副线圈）产生3.4V交流电对磁控管加热，同时在次级产生2000V高压经整流加到磁控管的阴、阳两极间，使磁控管产生频率为2450MHZ的微波．微波输送至金属制成的加热器（炉腔），被来回反射，微波的电磁作用使食物分子高频地运动而使食物内外同时受热，因而加热速度快，效率高，并能最大限度的保存食物中的维生素．
①微波输出功率为700W的磁控管每秒产生的光子数为________个．
②变压器产生高压的原、副线圈匝数之比为________．
③导体能反射微波，绝缘体可使微波透射，而食物中通常含有的蛋白质、水、脂肪较易吸收微波而转换成热，故在使用微波炉时应
[ ]
A．用金属容器盛放食物放入炉中后加热
B．用陶瓷容器盛放食物放入炉内加热
C．将微波炉置于磁性材料周围
D．将微波炉远离磁性材料周围
53、一般认为激光器发出的是频率为的“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Δ（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的最大值与Δ的乘积近似等于1，即只有满足·Δ≈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＝4.32×Hz，它的频率宽度Δ＝0.8×Hz．让这束单色光由空气斜射到折射率n＝的液膜表面，射入时与液膜表面成角，如图所示．试解答以下各题：
（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15所示的情景下，能观察到明显稳定干涉现象的液膜的最大厚度．
54、根据量子理论，光子具有动量，光子的动量等于光子的能量除以光速，即p=E/C，光照射到物体表面并被反射时，会对物体产生压强，这就是“光压”．光压是光的粒子性的典型表现．光压的产生机理如同气体压强：
由大量的气体分子与器壁的频繁碰撞产生了持续均匀的压力，器壁在单位面积上受到的压力就是气体的压强．
①激光器发出的一束激光的功率为P，光束的横截面积为S．当该激光垂直照射在物体表面时，试计算单位时间内到达物体表面的光子的总动量．
②若该激光束被物体表面完全反射，证明其在物体表面引起的光压是2P/CS．
③设想利用太阳的光压将物体送到太阳系以外的空间去，当然只有当太阳对物体的光压超过了太阳对物体的引力才行．现如果用一种密度为1.0×103kg/m3的物体做成的平板，它的刚性足够大，则当这种平板厚度较小时，它将能被太阳的光压送出太阳系．试估算这种平板车的厚度应小于多少？
设平板处于地球绕太阳运动的公转轨道上，且平板表面所受的光压处于最大值，不考虑太阳系内其它各行星对平板的影响，已知地球公转轨道上的太阳能量为1.4×103J/m2·s（即在单位时间内垂直辐射在单位面积上的太阳光能量），地球绕太阳公转的加速度为5.9×10－3m/s2．
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