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第七节 激光课时训练19激光基础夯实1.(多选)关于激光,下列说法正确的是()A.激光是用人工方法激发的一种特殊的光B.自然界中某些天然物体也可以发出激光C.激光可以像刀子一样切除肿瘤D.由于激光的方向性好,所以激光不能发生衍射现象答案AC解析激光是人工方法激发的一种特殊的光,A对,B错;激光具有亮度高、方向性好、能量强等特点,可以像刀子一样切除肿瘤,C项正确;激光是一种波,只要是波就能发生衍射现象,D错。2.(多选)以下说法正确的是()A.光纤通信利用了激光相干性好的特点B.激光武器利用了激光亮度高的特点C.激光写、读利用了激光亮度高的特点D.激光加工、激光手术利用了激光亮度高的特点答案ABD解析利用激光的相干性进行信息的传递,例如利用激光相干性好进行光纤通信;利用激光的平行度好进行精确测量和数据采集;利用激光的亮度高进行光切割和焊接。3.(多选)对激光的认识,以下说法正确的是() A.普通光源发出的光都是激光B.激光是自然界普遍存在的一种光C.激光是一种人工产生的相干光D.激光已经深入到我们生活的各个方面答案CD解析普通光源发出的光是自然光,自然光不能发生干涉,是非相干光,激光是人工产生的光,具有很好的相干性,激光已得到广泛的应用。4.(多选)关于激光所具有的特点,下列说法中正确的是()A.激光相干性好B.激光平行度好C.激光亮度高D.激光易色散答案ABC解析由于激光可以看作是频率稳定的光,频率决定颜色,即激光可看作是单色,当然不能发生色散,故D错。5.利用激光束来切割各种物质,是利用激光的()A.相干性好的特点B.方向性好、平行度高的特点C.亮度高的特点D.单色性好的特点答案C解析由于其亮度高可以切割物质,医学上作“光刀”来切开皮肤、切除肿瘤等。6.2001年国家最高科学技术奖授予中科院院士王选,表彰他在激光排版上的重大科技贡献。激光是一种电磁波,某种排版系统中激光频率为41014 Hz,则该激光的波长为()A.0.25 mB.0.50 mC.0.75 mD.1.3310-6 m答案C解析根据公式v=f有= m=0.7510-6 m=0.75 m。7.以下说法正确的是()光的偏振现象说明光是电磁波紫外线是原子外层电子受激发产生的泊松亮斑是一种光的衍射现象原子自发辐射的光是激光A.B.C.D.答案B解析光的偏振现象说明光是一种横波,原子自发辐射的光是自然光。8.在演示双缝干涉的实验时,常用激光作光源,这主要是应用激光的什么特性()A.亮度高B.平行性好C.单色性好D.波动性好答案C解析激光的单色性好,频率单一,通过双缝时能够得到两束相干光,故C对。9.(多选)准分子激光器利用氩气和氟气的混合物产生激光,用这样的激光刀对近视眼进行手术,手术时间短、效果好、无痛苦。关于这个治疗的说法正确的是()A.近视眼是因为物体成像在眼球中视网膜的前面,使人不能看清物体B.激光具有高度的方向性,可以在非常小的面积对眼睛进行修复C.激光治疗近视眼手术是对视网膜进行修复D.激光治疗近视眼手术是对角膜进行切除答案ABD10.(多选)将激光束的宽度聚焦到纳米级范围内,可修复人体已损坏的器官,参考DNA分子进行超微型基因修复,把至今还令人无奈的癌症、遗传疾病等彻底根除。这里应用了激光的()A.平行性好的特性B.单色性好的特性C.亮度高的特性D.粒子性好的特性答案AC11.下列应用激光的事例中错误的是()A.利用激光进行长距离的精确测量B.利用激光进行通信C.利用激光进行室内照明D.利用激光加工坚硬的材料答案C解析激光的单色性好,不利于室内照明,并且大功率的激光要靠专门的激光器产生,成本太高,且由于激光的能量集中,会对人体产生伤害,因此选项C所述的激光的应用是错误的。12.应用激光平行性好的特性,可以精确地测量距离。对准目标发射一个极短的激光脉冲,测量发射脉冲的时间间隔,就可以求出激光器到目标的距离。若在地球上向月球发射一个激光脉冲,测得从发射到收到反射脉冲所用的时间为2.56 s,则月球到地球的距离大约是多少?(导学号51150170)答案3.84105 km解析真空中的光速c=3108 m/s,从发射脉冲到收到反射脉冲的时间t=2.56 s,月球与地球的距离为l=ct=3.84105 km。能力提升13.下列说法正确的是()(导学号51150215)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答案D解析两支普通铅笔靠在一起,中间的缝远远地大于光的波长,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。14.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v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、双缝到屏之间的距离l以及相邻两条亮条纹的间距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为()(导学号51150216)A.v=B.v=C.v=D.v=答案B解析设双缝的间距为d,则由题设得d=vt。双缝到屏之间的距离l以及相邻两条亮条纹的间距x、双缝的间距d、光波波长满足x=,由以上两式可解得v=。故选项B正确。15.一台激光器,它的功率为P,如果它发出的单色光在空气中波长为,则这束单色光的频率是,它在t时间内辐射的能量为。如果这束单色光在某介质中传播速度为v,那么这束单色光从该介质射向真空发生全反射的临界角为。(导学号51150217)答案Ptarcsin解析根据c=f可得这束单色光的频率f=;激光器在时间t内所做的功W=Pt转化为光能;这束光对该介质的折射率n=,设它从该介质射向真空发生全反射的临界角为C,则sin C=,所以C=arcsin。16.一种红宝石激光器发射的激光是不连续的一道道闪光,每道闪光称为一个光脉冲,若这种激光器光脉冲的持续时间为1.010-11s,波长为694.3 nm,发射功率为1.01010 W。(导学号51150171)(1)每列光脉冲的长度是多少?(2)用红宝石激光照射皮肤色斑,每1 cm2吸收能量达到60 J以后,色斑便逐渐消失,一颗色斑的面积为50 mm2,则它需要吸收多少个红宝石激光脉冲才能逐渐消失?答案(1)3.010-3 m(2)300解析(1)光脉冲持续时间即为发射一个光脉冲所需的时间。一个光脉冲长度l=ct=3.01081.010-11m=3.010-3m。(2)一个光脉冲所携带的能量E=Pt=1.010101.010-11J=0.1 J。消除面积为50 mm2的色斑需要光脉冲数为n=300。
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