高中物理-光的颜色色散练习题

1 高中物理-光的颜色色散练习题

基础·巩固

1.以下哪些属于薄膜干涉现象( )

A.雨后美丽的彩虹

B.阳光照在肥皂膜上的彩色条纹

C.阳光下水面上的油膜的彩色条纹

D.阳光通过三棱镜后得到的彩色条纹

解析：雨后美丽的彩虹和阳光通过三棱镜后得到的彩色条纹，都是光的色散现象，A 、D 两项不对;阳光照在肥皂膜上的彩色条纹，阳光下水面上的油膜的彩色条纹，都是光的薄膜干涉，B 、C 选项正确.

答案：BC

2.白光通过三棱镜发生色散，这说明（ ）

A.不同颜色的光在真空中的光速不同

B.在同一介质中红光的折射率比紫光大

C.在同一介质中红光的光速比紫光大

D.每种颜色的光通过三棱镜都会分成几种颜色的光

解析：色散现象表明，棱镜对红光的折射率最小，由n=v

c 可知，红光在棱镜中的速度最大，C 项正确.

答案：C

3.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.这是上面一块玻璃的上、下两表面的反射光干涉的结果

D.这是下面一块玻璃的上、下两表面的反射光干涉的结果

解析：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，Δx=kλ时，形成明条纹，当Δx=(2k+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 项.

答案：B

4.以下关于光的干涉的叙述中，错误的是（ ）

A.在光屏上波峰与波峰相遇处出现亮纹，波谷与波谷相遇处出现暗纹

B.在光屏上距离两个狭缝的路程差是波长的整数倍处出现亮纹

C.在皂液干涉中，在火焰对侧看到亮暗相间的条纹

D.在皂液干涉中，若亮暗相间的条纹互相平行，则此皂液的厚度均匀

解析：光的波峰与波峰相遇处是亮纹，波谷与波谷相遇处也是亮纹，A 项错;在皂液干涉中，在反射面一侧看到干涉条纹，C 项错;皂液膜的厚度若是均匀的，不会产生干涉，D 项错. 答案：ACD

5.等腰三棱镜的顶角是30°，光线垂直于棱镜的一个腰面射入棱镜，从另一面射出时，出射光线偏离原来光线30°角，则该棱镜的折射率为（ ） A.3 B.3/2 C.3/3 D.3/2

解析：依题意作图（如右图所示），由题意可知：i=60°,r=30°,由折射定律得

2 n=?

?sin30sin60=3，A 选项正确

.

答案：A

6.如图13-4-9一个小的光源S 发出白光，经三棱镜色散.若人沿着折射光线的反方向观察，通过棱镜可以看到（ ）

图13-4-9

A.白光点

B.光点上部红色，下部紫色

C.光点上部紫色，下部红色

D.看不到光源的像

解析：由于各种单色光中，紫光的折射率最大，偏折角也最大，成的像最高，红光的折射率最小，偏折角也最小，成的像最低，故C 项正确.

答案：C

7.如图

13-4-10所示是用干涉法检测平凸透镜磨制的是否符合要求的装置.A 是被检测的平凸透镜，B 是具有一定曲率的标准件.若二者完全吻合，则看不到圆环状干涉条纹，若不完全吻合，即二者间有一层空气膜时，则可观察到圆环状干涉条纹.实验时单色光从正上方入射，那么所观察到的圆环状干涉条纹是由下列哪两个表面反射的光线叠加产生的（ ）

图13-4-10

A.平凸透镜的上表面和下表面

B.平凸透镜的上表面和空气膜的上表面

C.空气膜的上表面和下表面

D.标准件的上表面和下表面

解析：这是利用薄膜干涉原理检查平凸透镜磨制的是否符合要求的方法，干涉条纹是空气薄膜C 的干涉形成的，即空气薄膜的上表面(A 的下表面)和空气薄膜的下表面(B 的上表面)的反射光相叠加而发生干涉，C 项正确.

答案：C

综合·应用

8.如图13-4-11所示，两束平行的红光和紫光，相距为d,斜射到玻璃砖上.当它们从玻璃砖的下面射出时（ ）

3

图13-4-11

A.两条出射光线仍平行，但距离大于d

B.两条出射光线仍平行，但距离小于d

C.两条出射光线仍平行，距离仍为d

D.两条出射光线将不再平行

解析：如右图所示由折射定律可知两条光线出射后仍与入射光线平行，两条出射光线也平行，由于紫光的折射率大于红光的折射率，故β＜α，导致d′＜d ，故B 项正确

.

答案：B

9.如图13-4-12所示，等腰棱镜的顶角为30°，光线MO 垂直于AC 边射向棱镜，入射光线MO 和折射光线ON 的反向延长线夹角30°，则光在这种玻璃中传播的速度大小为___________

m/s.

图13-4-12

解析：如下图所示，过O 点作法线由题意可知，α=30°，故棱镜的折射率为 n=αβsin sin =?

?sin30sin60=3. 光在这种玻璃中的传播速度 v=n c =3

1038

? m/s=1.732×108 m/s. 答案：1.732×108

10.（经典回放）如图13-4-13所示为一显示薄膜干涉现象的实验装置，P 是附有肥皂膜的铁丝圈，S 是一点燃的酒精灯.往火焰上洒些盐后，在肥皂膜上观察到的干涉图象应是下图中的（ ）

4

图13-4-13

解析：肥皂膜在重力作用下，形成一个上薄下厚的薄膜，入射光在薄膜的前后两个表面反射后，互相干涉，形成水平方向的干涉条纹，D 项正确

.

答案：D

11.（经典回放）市场上有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品时能使被照物品处产生的热效应大大降低，从而广泛地应用于博物馆、商店等处，这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀了一层薄膜（例如氟化镁），这种膜能消除玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线，以λ表示此红外线的波长，则所镀薄膜的厚度最小应为（ ） A.81

λ B.41λ C.2

1λ D.λ 解析：在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀了一层薄膜，应使膜的厚度满足产生相消干涉的条件即红外线从前表面和后表面的光产生干涉中的暗条纹从而使热效应大大降低，光程差应满足半波长的奇数倍，膜的厚度最小为4

1λ，B 项正确. 答案：B

12.(2005广东)如图13-4-14所示，一束白光通过玻璃棱镜发生色散现象，下列说法正确的是（ ）

图13-4-14

A.红光的偏折最大，紫光的偏折最小

B.红光的偏折最小，紫光的偏折最大

C.玻璃对红光的折射率比紫光大

D.玻璃中紫光的传播速度比红光大

解析：白光通过玻璃棱镜发生色散现象，从上向下依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，红光的偏折最小，紫光的偏折最大，B 项正确，玻璃对紫光的折射率大，C 项错，由n=v

c 可知，紫光的速度最小，D 项正确.

答案：B

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