内容正文:
5.5 激光与全息照相
梯度分层
基础巩固:课堂衔接,回归教材,夯实根本
拔高提升:进阶训练,聚焦核心,提炼重难
思维拓展:情景构建,素养提升,高阶训练 (
基础巩固
1
)
1.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
2.在医学上利用激光来焊接剥落的视网膜,是利用了激光的( )
A.单色性好 B.方向性好 C.亮度高 D.相干性好
3.我国智能驾驶汽车进入快速发展期。某车载雷达系统可以发出激光和超声波(频率高于20kHz的声波)信号,下列说法正确的是( )
A.激光与超声波都是横波
B.激光与超声波都是纵波
C.激光与超声波都能发生衍射
D.激光与超声波都可在真空中传播
(
拔高提升
2
)
4.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
5.激光打标机是利用激光对工件进行局部照射,使工件表面材料瞬间熔融甚至汽化留下标记的机器。激光打标利用了激光的下列哪种特性( )
A.亮度高 B.偏振 C.平行度好 D.相干性好
6.在塑料瓶的侧面开一个小孔,瓶中灌入清水,水就从小孔流出。让激光透过瓶子水平射向小孔,如图所示,激光将沿着水流传播,关于这一现象描述正确的是( )
A.这一现象的原理是利用了光的衍射
B.绿色激光比红色激光更容易沿水流传播
C.瓶中液面越低,激光越容易沿水流传播
D.激光器距水瓶越近,激光越容易沿水流传播
7.关于激光,下列说法中正确的是( )
A.利用激光的相干性,可以用在雷达上进行精确的测距
B.激光相干性好,任何两束激光都能发生干涉
C.激光是人工制造的,不是偏振光
D.利用激光亮度高,可在医学上作光刀切除肿瘤
(
思维拓展
3
)
8.关于激光的应用问题,下列说法中正确的是( )
A.医学上可用激光做“光刀”切除肿瘤是应用激光平行度好的特点
B.计算机内的“激光头”读出光盘上记录的信息是应用了激光亮度高的特点
C.光纤通信是应用激光相干性的特点对信号进行调制,使其在光导纤维中传递信息的
D.“激光测距雷达”利用激光测量很远目标的距离是应用了激光相干性好的特点
9.激光火箭的体积小,却可以运载更大、更重的卫星或飞船。激光由地面激光站或空间激光动力卫星提供,通过一套装置,像手电筒一样,让激光束射入火箭发动机的燃烧室,使推进剂受热而急剧膨胀,于是形成了一股高温高压的燃气流,以极大的速度喷出,产生巨大的推力,把卫星或飞船送入太空。激光火箭利用的是激光的( )
A.相干性好的特性 B.单色性好的特性
C.亮度高的特性 D.平行度好的特性
10.近日,一段“电力局用激光炮修剪树枝”的视频在网络走红,图中机器名为便携式激光清障仪,上方的树枝经过激光照射后断裂。下列关于激光说法不正确的是( )
A.激光是频率相同、相位差恒定、振动方向一致的光波
B.激光修剪树枝是利用激光亮度高、能量大的特点
C.激光测距利用了激光相干性好的特点
D.光纤通信是利用了激光能被调制,可以用来传递信息的特点
11.激光的特点是什么?请举两到三个实例来说明激光的用途。
答案以及解析
基础巩固
1.答案:C
解析:频率相同的两束光相遇才能发生干涉,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。
故选C。
2.答案:C
解析:在医学上利用激光来焊接剥落的视网膜,是利用了激光的亮度高,能量强的特点。
故选C。
3.答案:C
解析:AB.声波是纵波,光是横波,A错误,B错误;
C.衍射是波的特性,激光和超声波都可以发生衍射,C正确;
D.激光可以在真空中传播,超声波的传播需要依靠介质,超声波不能在真空中传播,D错误。
故选C。
拔高提升
4.答案:D
解析:A.激光是电磁波中的一种,是一种横波,A项错误;
B.频率相同的激光在不同介质中的波长是不同的,B项错误;
C.能产生干涉的条件是两列光的频率要相同,C项错误;
D.测定距离就是利用激光的平行度高的特性,D项正确。
故选D。
5.答案:A
解析:激光的亮度高。它的能量高度集中,能在极小区域内产生极高的温度,激光切割、激光雕刻、激光武器、激光诱导击穿光谱等都是利用了它高亮度的特性。激光直接照在加工件上,使材料的温度瞬间增加至极高。这样的高温会使得激光照射点处极小范围内的材料瞬间熔化甚至汽化,这样便能在加工件留下标记。故A正确,BCD错误。
故选A。
6.答案:B
解析:A.激光沿着水流传播时,光在水和空气的接触面处发生全反射,激光将沿着水流传播,这一原理与光导纤维相同,即利用了光的全反射,故A错误;
B.根据
可知,折射率越大,全反射的临界角越小,越容易发生全反射,绿色激光比红色激光的,折射率大,所以绿色激光更容易沿水流传播,故B正确;
C.瓶中液面越低,小孔处的压强越小,则从孔中射出的水流速度会越小,水流轨迹会变得弯曲,激光在水和空气界面处的入射角会越小,不容易发生全反射,所以瓶中液面越低,激光越不容易沿水流传播,故C错误;
D.激光器距水瓶的远近,不改变激光在水和空气界面处的入射角,所以不影响激光在水中传播,故D错误。故选B。
7.答案:D
解析:A.利用激光的平行度好,可以用在雷达上进行精确的测距,A错误;
B.只有频率相同的两束激光才会发生干涉,B错误;
C.激光是人造光,也是偏振光,C错误;
D.利用激光光强大、能量集中,可在医学上作光刀切除肿瘤,或“焊接”剥落的视网膜,D正确。
故选D。
思维拓展
8.答案:C
解析:A.医学上可用激光做“光刀”切除肿瘤是应用激光亮度大能量高的特点,A错误;
B.计算机内的“激光头”读出光盘上记录的信息是应用了激光平行度好的特点,B错误;
C.光纤通信是应用激光相干性的特点对信号进行调制,使其在光导纤维中传递信息的,C正确;
D.“激光测距雷达”利用激光测量很远目标的距离是应用了激光平行度好的特点,D错误。
故选C。
9.答案:C
解析:推进剂在激光束的照射下受热而急剧膨胀,由此可知激光火箭利用了激光的亮度高的特性,ABD项错误,C正确。
故选C。
10.答案:C
解析:A.激光具有频率相同、相位差恒定、偏振方向一致的特点,是人工产生的相干光,具有高度的相干性,故A正确;B.激光修剪树枝是利用激光亮度高、能量大的特点,故B正确;C.激光测距利用激光测量很远目标的距离是应用了激光平行度好的特点,故C错误;D.光纤通信是应用激光平行度非常好的特点对信号来进行调制,使其在光导纤维中进行传递信息故D正确。本题选不正确的,故选C。
11.答案:见解析
解析:激光的特点是:强度大、方向性好、单色性好、相干性好、覆盖波段宽而且可调谐。
激光的用途有:(1)激光加工,用来对材料或工件进行打孔、焊接、切割、划片、热处理、雕刻等。
(2)激光全息照相,将与物体反射光波的振幅和相位有关的信息转换成强度的变化,作用在感光材料上,记录下物体三维图像的信息。
(3)激光医学,制成“激光刀”,并广泛应用于眼科、整形外科、耳鼻喉科等。激光也可以在不破坏正常组织的情况下杀死或破坏癌组织。
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