2011光学实验练习题

12011北京高考复习光学实验练习题2011-3-171.（11丰台期末）下列光学现象的说法中正确的是A．用光导纤维束传送图像信息，这是光的衍射的应用B．太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，这是光的干涉的结果C．在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时的景物，可使景象更清晰D．透过平行于日光灯的窄缝正常发光的日光灯时能观察到彩色条纹，这是光的色散现象2.（11丰台期末）如图1所示，在空气中，一细光束以60°的入射角射到一平行玻璃板的上表面ab上，已知该玻璃的折射率为3，下列说法正确的是A．光束可能在ab面上发生全反射而不能进入玻璃板B．光束可能在cd面上发生全反射而不能射出玻璃板C．光束一定能从ab面进入玻璃板且折射角为30°D．光束一定能从cd面射出玻璃板且折射角为30°3.（11房山期末）红、黄、蓝三束单色光,在某介质中以相同的入射角射入真空中,下列说法中正确的是A在该介质中传播时蓝光速度最大B光从该介质射入真空时蓝光偏折角最大C若蓝发生了全反射,则红光、黄光也一定发生了全反射D若三种色光分别用同一个装置进行双缝干涉，蓝光干涉条纹间距最大4.（05辽）一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖，经折射分成两束单色光a、b。已知a光的频率小于b光的频率。下列哪个光路图可能是正确的？。。5．（09海淀一模）如图4所示，红光和紫光以相同的入射角i从空气斜射到长方体型玻璃砖上表面的同一点，对于进入玻璃中的红光和紫光，下列说法中正确的是A．紫光的折射角比红光的折射角大B．玻璃对紫光的折射率较大，紫光可能不会从玻璃砖下表面射出C．紫光和红光将从玻璃砖下表面的同一点射出D．紫光和红光从玻璃砖下表面射出后一定平行。6．（09海淀3月）（1）如图7所示，半圆形玻璃砖按图中实线位置放置，直边与BD重合。一束激光沿着半圆形玻璃砖的半径从圆弧面垂直BD射到圆心O点上。使玻璃砖绕O点逆时针缓慢地转过角度θ（θ90°），观察到折射光斑和反射光斑在弧形屏上移动。①在玻璃砖转动过程中，以下说法正确的是；A．折射光斑在弧形屏上沿C→F→B方向移动B．折射光斑的亮度逐渐变暗C．折射角一定小于反射角D．反射光线转过的角度为θ②当玻璃砖转至θ＝45°时，恰好看不到折射光线。则此玻璃砖的折射率n=。OACDθ图7弧形屏激光器BEF图1acbd60°27．（09海淀3月）如图4所示，半圆形玻璃砖按图中实线位置放置，直边与BD重合。过圆心O作AO垂直于BD，在AO上竖直插两根大头针。眼睛在右侧观察，让两大头针的像重合。使玻璃砖绕O点逆时针缓慢地转过角度θ（θ90°），同时调整视线，始终让两大头针的像重合。①以下说法正确的是；A．视线沿CO观察时，像的位置比实际位置离眼睛近。B．在玻璃砖转动过程中，像的亮度逐渐变暗。C．在玻璃砖转动过程中，视线由OC的位置逆时针转动D．视线转过的角度小于玻璃砖转过的角度θ②当玻璃砖转至θ＝37°时，恰好看不到两大头针的像。则此玻璃砖的折射率n=。8.（04粤）如图，画有直角坐标系Oxy的白纸位于水平桌面上，M是放在白纸上的半圆形玻璃砖，其底面的圆心在坐标原点，直边与x轴重合，OA是画在纸上的直线，P1、P2为竖直地插在直线OA上的两枚大头针，P3是竖直地插在纸上的第三枚大头针，是直线OA与y轴正方向的夹角，是直线OP3与y轴负方向的夹角，只要直线OA画得合适，且P3的位置取得正确，测得角和，便可求得玻璃得折射率。某学生在用上述方法测量玻璃的折射率，在他画出的直线OA上竖直插上了P1、P2两枚大头针，但在y0的区域内，不管眼睛放在何处，都无法透过玻璃砖看到P1、P2的像，他应该采取的措施是若他已透过玻璃砖看到了P1、P2的像，确定P3位置的方法是____________________________________________________.若他已正确地测得了的、的值，则玻璃的折射率n=_________________9．（08沪）用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象。图（a）是点燃酒精灯（在灯芯上洒些盐），图（b）是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈。将金属丝圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转，观察到的现象是A、当金属丝圈旋转30°时干涉条纹同方向旋转30°B、当金属丝圈旋转45°时干涉条纹同方向旋转90°C、当金属丝圈旋转60°时干涉条纹同方向旋转30°D、干涉条纹保持原来状态不变。10.（2000山西）杨氏双缝干涉实验中，下列说法正确的是（n为自然数，λ为光波波长）①在距双缝的路程相等的点形成暗条纹②在距双缝的路程差为nλ的点形成亮条纹.。③在距距双缝的路程差为n2的点形成亮条纹④在距距双缝的路程差为（n＋21）λ的点形成暗条纹。A．①②B．②③C．③④D．②④。图4DOACθB···αβAyMOxP1P2P3311.（04津）．激光散斑测速是一种崭新的测速技术，它应用了光的干涉原理。用二次曝光照相所获得的“散斑对”相当于双缝干涉实验中的双缝，待测物体的速度与二次曝光时间间隔t的乘积等于双缝间距。实验中可测得二次曝光时间间隔t、双缝到屏之距离l以及相邻两条亮纹间距x。若所用激光波长为，则该实验确定物体运动速度的表达式是A．tlxB．txl。C．txlD．xtl12.（03沪）．劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图1所示，将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜。当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如图2所示。干涉条纹有如下特点：（1）任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；（2）任意相邻明条纹和暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定。现若在图1装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，从上往下观察到的干涉条纹A．变疏。B．变密C．不变D．消失13.（2000沪）单色光源发出的光经一狭缝，照射到光屏上，可观察到的图象是。14.（09东城2模）下列说法中正确的是（）A．泊松亮斑证实了光的粒子性B．光的偏振现象说明光是一种纵波C．康普顿效应进一步证实了光的粒子性。D．干涉法检查被检测平面的平整度应用了光的双缝干涉原理15．（09东城一模）如图11是用双缝干涉测光的波长的实验设备示意图。图中①②③④⑤依次是光源、滤光片、单缝、双缝、光屏，调整实验装置使得像屏上可以见到清晰的干涉条纹，关于干涉条纹的情况,下列叙述哪些．．是正确的是A．若将光屏向左平移一小段距离，屏上的干涉条纹将变得不清晰B．若将光屏向右平移一小段距离，屏上仍有清晰的干涉条纹。C．若将双缝间的距离d减小，光屏上的两个相邻明条纹间的距离变小D．若将滤光片由绿色换成红色，光屏上的两个相邻暗条纹间的距离增大。16.（09沪）．如图为双缝干涉的实验示意图，若要使干涉条纹的间距变大可改用长更___________（填长、短）的单色光，或是使双缝与光屏间的距离___________（填增大、减小）。417.（05苏）．1801年，托马斯·杨用双缝干涉实验研究了光波的性质．1834年，洛埃利用平面镜同样得到了杨氏干涉的结果(称洛埃镜实验)．(1)洛埃镜实验的基本装置如图所示，S为单色光源，M为一平面镜．试用平面镜成像作图法在答题卡上画出S经平面镜反射后的光与直接发出的光在光屏上相交的区域．(2)设光源S到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为a和L，光的波长为λ，在光屏上形成干涉条纹．写出相邻两条亮纹(或暗纹)间距离Δx的表达式：．18.（05津）现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D、透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在图1所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长。⑴将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C、_________、A。⑵本实验的步骤有：①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；③用米尺测量双缝到屏的距离；④用测量头（其读数方法同螺旋测微器）测量数条亮纹间的距离。在操作步骤②时还应注意___________________和___________________。⑶将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图2所示。然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图3中手轮上的示数__________mm，求得相邻亮纹的间距Δx为__________mm。⑷已知双缝间距d为2.0×10-4m，测得双缝到屏的距离l为0.700m，由计算式λ=________，求得所测红光波长为__________nm。遮光筒图1图203530104035图3519.（09京）在《用双缝干涉测光的波长》实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上（如图1），并选用缝间距d=0.2mm的双缝屏。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离L=700mm。然后，接通电源使光源正常工作。①已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度。某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第1次映入眼帘的干涉条纹如图2（a）所示，图2（a）中的数字是该同学给各暗纹的编号，此时图2（b）中游标尺上的读数x1=1.16mm；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图3（a）所示，此时图3（b）中游标尺上的读数x2=；②利用上述测量结果，经计算可得两个相邻明纹（或暗纹）间的距离x=mm；这种色光的波长=nm。20.（10苏）(1)研究光电效应电路如图所示，用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板（阴极K），钠极板发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流。下列光电流I与A、K之间的电压UAK的关系图象中，正确的是。（2）钠金属中的电子吸收光子的能量，从金属表面逸出，这就是光电子。光电子从金属表面逸出的过程中，其动量的大小______(选填“增大、“减小”或“不变”)，原因是_______。6（3）已知氢原子处在第一、第二激发态的能级分别为-3.4eV和-1.51eV，金属钠的截止频率为145.5310Hz,普朗克常量h=346.6310J.s.请通过计算判断，氢原子从第二激发态跃迁到第一激发态过程中发出的光照射金属钠板，能否发生光电效应。21.（10苏）(1).激光具有相干性好，平行度好、亮度高等特点，在科学技术和日常生活中应用广泛。下面关于激光的叙述正确的是A.激光是纵波B.频率相同的激光在不同介质中的波长相同C.两束频率不同的激光能产生干涉现象D.利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离。（2）.如图甲所示，在杨氏双缝干涉实验中，激光的波长为5.30×710m,屏上P点距双缝1s和2s的路程差为7.95×710m.则在这里出现的应是（选填“明条纹”或“暗条纹”）。现改用波长为6.30×710m的激光进行上述实验，保持其他条件不变，则屏上的条纹间距将（选填“变宽”、“变窄”、或“不变”）。(3)如图乙所示，一束激光从O点由空气射入厚度均匀的介质，经下表面反射后，从上面的A点射出。已知入射角为i,A与O相距l,介质的折射率为n,试求介质的厚度d.22.（10闽）(6分)某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行。正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图所示。①此玻璃的折射率计算式为n=(用图中的1、2表示)；②如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度(填“大”或“小”)的玻璃砖来测量。23．(10津)用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图。则这两种光A．照射该光电管时a光使其逸出的光电子最大初动能大B．从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角大。C．通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距大。D．通过同一玻璃三棱镜时，a光的偏折程度大