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?

答案3.84×105 km

解析真空中的光速c=3×108 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=1/2ct=3.84×105 km。

能力提升

13.下列说法正确的是(　　)

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Δt的乘积等于双缝间距。实验中可测得二次曝光时间间隔Δt、双缝到屏之间的距离l以及相邻两条亮条纹的间距Δx。若所用激光波长为λ,则该实验确定物体运动速度的表达式为(　　)

A.v=λΔx/lΔt B.v=lλ/ΔxΔt

C.v=lΔx/λΔt D.v=lΔt/λΔx

答案B

解析设双缝的间距为d,则由题设得d=vΔt。双缝到屏之间的距离l以及相邻两条亮条纹的间距Δx、双缝的间距d、光波波长λ满足Δx=l/dλ,由以上两式可解得v=lλ/ΔxΔt。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λ,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　　　　　　。

答案c/λ　Pt　arcsin├ v/c┤

解析根据c=λf可得这束单色光的频率f=c/λ;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=c/v,设它从该介质射向真空发生全反射的临界角为C,则sin C=1/n=v/c,所以C=arcsin├ v/c┤。

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1.0×10-11s,波长为694.3 nm,发射功率为1.0×1010 W。

(1)每列光脉冲的长度是多少?