人教版物理【选修3-4】13-3《光的干涉》课时作业及答案
高中物理 13.2光的干涉课时作业 新人教版选修34
13.2光的干涉课时作业1．用单色光做双缝干涉实验，下列说法中正确的是( )A ．相邻干涉条纹之间的距离相等B ．中央明条纹宽度是两边明条纹宽度的2倍C ．屏与双缝之间距离减小，则屏上条纹间的距离增大D ．在实验装置不变的情况下，红光的条纹间距小于蓝光的条纹间距解析：因为相邻两条亮纹(或暗纹)间的距离Δx ＝l d λ，其中d 为缝间距离，l 为缝到屏的距离，λ为光波波长。
对于一单色光，干涉条纹间距相等，A 正确，C 错误；又因为λ红＞λ蓝，所以Δx 红>Δx 蓝，故D 错；干涉条纹还有一个明显区别于衍射条纹的特点，就是干涉条纹的各明或亮条纹的间距相等，故B 错。
答案：A2．用包括有红光、绿色、紫光三种色光的复合光做光的干涉实验，所产生的干涉条纹中，离中央亮纹最远的干涉条纹是( )A ．紫色条纹B ．绿色条纹C ．红色条纹D ．都一样近解析：本题考查干涉条纹与入射光波长之间的关系，由相邻两条亮条纹间的间距Δx ＝l dλ可知：条纹间的间距与波长成正比，故C 项正确。
答案：C3．分别以红光和紫光先后用同一装置进行双缝干涉实验，在屏上得到相邻条纹间的距离分别为Δx 1和Δx 2，则( )A ．Δx 1<Δx 2B ．Δx 1>Δx 2C ．若双缝间距d 减小，而其他条件保持不变，则Δx 1增大D ．若双缝间距d 减小，而其他条件保持不变，则Δx 1不变解析：由Δx ＝l d λ，λ红＞λ紫，Δx 红>Δx 紫，B 项正确；当双缝间距d 减小时，其他条件不变，条纹间距Δx 应增大，故C 项正确。
答案：B 、C4．如图17－1所示双缝干涉实验中产生的条纹图样，甲图为用绿光进行实验的图样，a 为中央亮条纹。
乙图为换用另一种单色光进行实验的图样，a ′为中央亮条纹，则以下说法中正确的是( )图17－1A．乙图可能是用红光实验产生的条纹，表明红光波长较长B．乙图可能是用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较长C．乙图可能是用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较短D．乙图可能是用红光实验产生的条纹，表明红光波长较短解析：因为条纹间距与波长成正比，乙图中条纹间距大于甲图，故乙图中照射光的波长较长，可能为红光，故A正确。
高中物理133光的干涉课时精练新人教版选修34
【金版教程】高中物理 13-3 光的干预课时精练新人教版选修3-41. 关于光的干预，下列说法正确的是( )A．频率相同的两列光波必然能产生干预现象B．频率分歧的两列光波弗成能产生干预现象C．用单色光做双缝干预实验，可观察到明暗相间不等间距的条纹D．单色光从两个狭缝到达屏上的路程差是光波长的奇数倍时泛起暗条纹E．单色光从两个狭缝到达屏上的路程差是光波长的整数倍时泛起亮条纹解析：由干预现象产生的条件可知A错B对，用单色光做双缝干预实验，可观察到明暗相间等间距的条纹，C错；屏上某点到双缝的距离差为波长整数倍时为明条纹，距离差为半波长奇数倍时为暗条纹，CD错。
答案：B2. 在双缝干预实验中，双缝的感化是( )A．遮住过于强烈的光B．形成两个振动情况相同的光源C．使白光变成单色光D．使光发生折射解析：双缝分光获得相干光。
答案：B3. 对两列光波在空中叠加，以下说法中正确的是( )A．分歧的色光有可能发生干预现象B．分歧的色光弗成能发生干预现象C．光的强度分歧有可能发生干预现象D．光的强度分歧弗成能发生干预现象解析：两列光波叠加是否发生干预现象关键看两列光波是否是相干光，便是否满足频率相同、相位差恒定的条件，分歧的色光频率分歧，所以弗成能发生干预现象，故B项正确；光的强度分歧，但仍有可能满足相干条件，也就是有可能发生干预现象，故选项C正确。
D 错误。
答案：BC4. 光通过双缝后在屏上产生彩色条纹，若用红色和绿色玻璃分别盖住双缝，则屏大将泛起( )A．黄色的干预条纹B ．红绿相间的条纹C ．口角相间条纹D ．无干预条纹解析：红光和绿光的频率分歧，不能产生干预现象。
答案：D5. 杨氏双缝干预实验中，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在距双缝的路程差为n λ2的点形成亮条纹 ④在距双缝的路程差为(n ＋12)λ的点形成暗条纹A ．①②B ．②③C ．③④D ．②④解析：在双缝干预实验中，当某点距双缝距离之差δ为波长的整数倍时，即当δ＝nλ(n ＝0,1,2,3…)时，该点为加强点，泛起亮条纹。
高中物理 13.3 光的干涉 新人教版选修3-4
2.在杨氏双缝干涉实验中，如果不用激光光源而用一 般的单色光源，为了完成实验可在双缝前边加一单缝 获得线光源，如图所示，在用单色光做双缝干涉实验 时，若单缝S从双缝S1、S2的中央对称轴位置处稍微向 上移动，则 ( )
A.不再产生干涉条纹 B.仍可产生干涉条纹，且中央亮纹P的位置不变 C.仍可产生干涉条纹，中央亮纹P的位置向上移 D.仍可产生干涉条纹，中央亮纹P的位置略向下移
将入射的单色光换成红光或蓝光，讨论屏上O点及其上 方的干涉条纹情况，下列叙述正确的是 ( )
A.O点出现红光的亮条纹 B.红光的第一条亮条纹在P点的上方 C.O点不出现蓝光的亮条纹 D.蓝光的第一条亮条纹在P点的上方
【解析】选A、B。中央O点到S1、S2的路程差为零，所 以换不同颜色的光时，O点始终为亮条纹，选项A正确， C错误；波长越长，条纹间距越宽，所以红光的第一条 亮条纹在P点上方，蓝光的第一条亮条纹在P点下方， 选项B正确，D错误。
3.双缝屏的作用:平行光照射到单缝S上，又照射到双 缝S1、S2上，这样一束光被分成两束频率相同和振动情 况完全一致的相干光。
4.产生亮、暗条纹的条件:频率相同的两列波在同一点 引起的振动的叠加，如亮条纹处某点同时参与的两个 振动步调总是一致，即振动方向总是相同；暗条纹处 振动步调总是相反。具体产生亮、暗条纹的条件为
【解析】选D。双缝干涉的图样是明暗相间的干涉条纹， 所有条纹宽度相同且等间距，故A、C是红光、蓝光各 自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样；单缝衍 射条纹是中间明亮且宽大，越向两侧宽度越小越暗， 而波长越长，中央亮条纹越粗，故B、D是衍射图样， 紫光波长较短，则中央亮条纹较细，故B是紫光的衍射 条纹，D是黄光的衍射条纹。故选D。
2
【解析】选B、D。在双缝干涉实验中，当某处距双缝
人教版 选修3-4 高二(下 )第十三章 3.光的干涉 课后作业
A．一定含瓦斯 C．不一定含瓦斯
B．一定不含瓦斯 D．无法判断
4. 如图所示，用频率为f的单色光垂直照射双缝，在光屏上的P点出现第3条暗条纹。已知光速为c，则P点到双缝的距离之差r2-r1应为( )
A．
B．示是研究光的双缝干涉的示意图，挡板上有两条狭缝 、 ，由 和 发出的两列波到达屏上时会产生干涉条纹。已知入射激光的波长
，两光源 、 的振动情况恰好相反，光屏上的 点到 与到 的路程差为
，如图所示，则：
人教版 选修3-4 高二（下 ）第十三章 3.光的干涉 课后作业
① 点是明条纹还是暗条纹？ ②设 为到 、 路程相等的点，则 间还有几条明纹，几条暗纹？（不包括 、 两处的条纹）
9. （1）（多选）用波长为 的单色光照射单缝 ，经过双缝 、 在屏上产生明暗相间的干涉条纹，如图所示，图中 、 、 、 、 为相邻亮纹 的位置， 为中央亮条纹，则（ ）
三、实验题
7. 某同学在“用双缝干涉测光的波长”实验中，已知单缝片与双缝片间的距离为d1，双缝间距离为d2，双缝片到毛玻璃屏间距离为L，实验时先移 动测量头上的手轮，第一次分划板中心刻度线对齐A条纹中心时（如图1所示），记下游标卡尺的读数xA= mm（如图3所示）；然后转动手 轮，把分划线向右边移动，第二次分划板中心刻度线对齐B条纹中心时（如图2所示），记下此时游标卡尺的示数（如图4所示）xB= mm。计 算实验中红光波长的表达式为λ= （用字母d1或d2及L、xA、xB表示）。
③几位同学实验时，有的用距离为
的双缝，有的用距离为
的双缝；同时他们还分别用红、紫两种不同颜色的滤光片遮住光源进行
了观察，如图选自他们的观察记录，其中正确反映实验结果的是______。（已知红光波长大于紫光的波长）
【人教版】选修3-4物理：13.3《光的干涉》练案(含答案)
第十三章光3.光的干涉●练案●当堂检测A组（反馈练）1.在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏上观察到彩色干涉条纹，若在双缝中的一缝前放一红色滤光用只能透过红光），另一缝前放一绿色滤光片（只能透过绿光），这时：（）A、只有红色和绿色的干涉条纹，其它颜色的双缝干涉条纹消失．B、红色和绿色的干涉条纹消失，其它颜色的干涉条纹仍然存在．C、任何颜色的干涉条纹都不存在，但屏上仍有亮光．D、屏上无任何亮光．2．同一束单色光从空气射入水中，则（）A．光的颜色、频率不变，波长、波速都变小．B．光的频率变小，颜色，波长、波速都不变．C．光的频率、速度变小，颜色、波长不变．D．频率、颜色、波长都不变，只有波速变小．3.在单色光的双缝干涉试验中（）A．两列光波的波峰和波峰重叠处出现亮条纹B. 两列光波的波谷和波谷重叠处出现亮条纹C．干涉条纹明暗相同，且条纹间距相等，中央条纹为亮条纹D．从两个狭缝到达光屏上的路程差等于光的半个波长的整数倍时，出现暗条纹4. 一束单色平行光，通过双缝后在屏上得到干涉条纹．以下说法中正确的是（）A. 用红光做实验比用紫光得到的相邻明条纹（或暗条纹）之间的间隔小B. 屏上某点到双缝的距离之差等于半个波长的整数倍时，这点将出现暗条纹C. 如果改用白光做实验，干涉图样的中央亮纹是白色的D. 如果改用白光做实验，在靠近中央亮纹两侧最先出现的是紫色条纹5. 最早提出光的波动说的物理学家是，最先用实验证明光具有波动性的物理学家是。
B组（拓展练）1.用双缝观察光的干涉时．已知双缝到光屏上一点P的距离之差为0.6μm，若分别用频率为f1＝7.5×1014Hz、f2＝5×l014Hz的单色光照射双缝，则P点出现明暗纹的情况是（）A. 用f1照射出现明纹，用f2照射出现暗纹B. 用f1照射出现明纹，用f2照射出现明纹C. 用f1照射出现暗纹，用f2照射出现明纹D. 用f l照射出现暗纹，用f2照射出现暗纹2. 对两列光波在空中叠加，以下说法中正确的是（）A. 不同的色光有可能产生干涉现象B. 不同的色光不可能产生干涉现象C. 光的强度不同有可能产生干涉现象D. 光的强度不同不可能产生干涉现象3. 在双缝干涉实验中，在保持双缝间的距离不变，缝到屏的距离也不变的条件下，分别用黄光和蓝光做实验．下列说法哪个符合实际（）A. 黄光的干涉条纹间隔比蓝光大，因为黄光的波长比蓝光小B. 黄光的干涉条纹间隔比蓝光大，因为黄光的波长比蓝光大C. 黄光的干涉条纹间隔比蓝光小，因为黄光的波长比蓝光大D. 黄光的干涉条纹间隔比蓝光小，因为黄光的波长比蓝光小4. 一束单色平行光，通过双缝后在屏上得到干涉条纹．以下说法中正确的是（）A. 相邻明条纹或暗条纹之间的距离不相等B. 用红光做实验比用紫光得到的相邻明条纹（或暗条纹）之间的间隔大C. 屏上某点到双缝的距离之差等于半个波长的整数倍时，这点将出现暗条纹D. 如果改用白光做实验，相邻条纹之间的距离是相等的5.如图所示的杨氏双缝干涉图中，小孔S1、S2发出的光在像屏某处叠加时，如果光程差为时就加强，形成明条纹。
高中物理 13_3 光的干涉课时作业 新人教版选修3-4
13.3 光的干涉1．关于用单色光做双缝干涉实验，以下说法正确的是( ) A．入射光波长越长，干涉条纹间距越大B．入射光频率越高，干涉条纹间距越大C．把入射光由绿光变成紫光，干涉条纹间距变小D．把入射光由绿光变成红光，干涉条纹间距变小解析：由相邻明纹或暗纹间距公式Δx＝Ldλ知，入射光波长越长，干涉条纹间距越大，弄清红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫波长大小关系，故选A、C.答案：AC2．从两只相同的手电筒射出的光，当它们在某一区域叠加后看不到干涉图样，这是因为( )A．手电筒射出的光不是单色光B．干涉图样太细小，看不清楚C．周围环境的光太强D．这两束光为非相干光源解析：本题虽然强调两只相同的手电筒，但它们发出的光仍然频率不同．不满足干涉产生的条件，看不到干涉图样，所以选项D正确，A、B、C都是错误的．答案：D3．光通过双缝后在屏上产生彩色条纹，若用红色和绿色玻璃板分别挡住双狭缝，则屏上将出现( )A．黄色的干涉条纹B．红绿相间的条纹C．黑白相间的条纹D．无干涉条纹解析：有色玻璃只允许同色光通过，红光和绿光的频率不同，根据干涉的条件，不能产生干涉现象．所以选项D正确．答案：D4．用单色光做双缝干涉实验时( )A．屏上到双缝的路(光)程差等于波长整数倍处出现明条纹B．屏上到双缝的路(光)程差等于半波长整数倍处，可能是明条纹，也可能是暗条纹C．屏上的明条纹一定是两列光波的波峰与波峰相遇的地方D．屏上的明条纹是两列光波的波峰与波谷相遇的地方解析：在双缝干涉实验中屏上到双缝的路(光)程差等于波长整数倍处出现明条纹，则可能是两列光波的波峰与波峰或波谷与波谷相遇的地方，A正确，C错误．屏上到双缝的路(光)程差等于半波长整数倍处，可能是半波长的奇数倍(暗条纹)，也可能是半波长的偶数倍(明条纹)，B正确．两列光波的波峰与波谷相遇的地方，应是暗条纹，D错误．答案：AB5．如图所示，在双缝干涉实验中，若单缝S从双缝S1、S2的中央对称轴位置处稍微向上移动，则( )A．不再产生干涉条纹B．仍可产生干涉条纹，其中央亮条纹P的位置不变C．仍可产生干涉条纹，其中央亮条纹P的位置略向上移D．仍可产生干涉条纹，其中央亮条纹P的位置略向下移解析：本实验中单缝S的作用是形成频率一定的线光源，双缝S1、S2的作用是形成相干光源，稍微移动S后，没有改变传到双缝的光的频率，由S1、S2射出的仍是相干光，由单缝S发出的光到达屏上P点下方某点的光程差为零，故中央亮纹下移．答案：D6．某同学利用如图所示器材观察光的干涉现象，其中A为单缝屏，B为双缝屏，C为光屏，当他让一束阳光照射A时，屏C上并没有出现干涉条纹，他移走B后，C上出现一窄亮斑，分析实验失败的原因，最大的可能是( )A ．单缝S 太窄B ．单缝S 太宽C ．S 到S 1和S 2距离不等D ．阳光不能作为光源解析： 双缝干涉中单缝的作用是获得线光源，而线光源可以看作是由许多个点光源沿一条线排列组成的，这里观察不到光的干涉现象是因为单缝太宽，得不到线光源．答案： B7．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)( )A ．在距双缝的光程差相等的点形成暗条纹B ．在距双缝的光程差为nλ的点形成明条纹C ．在距双缝的光程差为n λ2的点形成明条纹D ．在距双缝的光程差为⎝ ⎛⎭⎪⎫n ＋12λ的点形成暗条纹 解析： 在双缝干涉实验中，当某处距双缝距离之差Δδ为波长的整数倍时，即Δδ＝nλ，n ＝0,1,2,3，…这点为加强点，该处出现明条纹；当距离之差Δδ为半波长的奇数倍时，即Δδ＝(2n ＋1)λ2，n ＝0,1,2,3，…这点为减弱点，该处出现暗条纹． 答案： BD8．如图所示为双缝干涉实验装置示意图，其中甲图是用绿光进行实验时，光屏上观察到的条纹情况，a 为中央明条纹；乙图为换用另一颜色的单色光实验时观察到的条纹情况，b 为此时中央明条纹．下列说法正确的是( )A．乙图可能是用红光实验产生的条纹，表明红光波长较长B．乙图可能是用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较长C．乙图可能是用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较短D．乙图可能是用红光实验产生的条纹，表明红光波长较短解析：本题主要考查读图能力，在双缝干涉实验中，相邻两条明(或暗)条纹之间的距离Δx与哪些因素有关等知识．如图可知，乙图中干涉条纹相邻两条明(或暗)条纹的间距大于甲图中的相邻两条明(或暗)条纹的间距．而在双缝干涉实验中，相邻两条明(或暗)条纹的间距Δx＝Ldλ，在实验的其他条件不变时，Δx与λ成正比，即相邻两条明(或暗)条纹的间距与光波的波长成正比．我们知道比绿光波长长的单色光有红光、橙光、黄光，而比绿光波长短的单色光有蓝光、靛光、紫光．既然甲图是用绿光实验时得到的干涉条纹，所以乙图就可能是用红光或橙光或黄光实验时得到的干涉条纹．所以，本题的正确选项是A项．答案：A9．线光源a发出的光波长为480 nm，线光源b发出的光波长为672 nm，则( ) A．用a做双缝实验，屏上与双缝路程差x1＝1.68 μm的P处将出现暗纹B．用b做双缝实验，P处将出现亮纹C．用a做双缝实验，屏上与双缝路程差x2＝1.44 μm的Q处将出现亮纹D．用b做双缝实验，屏上与双缝路程差x3＝1.68 μm的M处将出现亮纹解析：双缝干涉实验中，屏上到双缝的路程之差等于波长的整数倍(或半波长的偶数倍)的地方，两束光同相到达，振动加强，出现亮纹；屏上到双缝的路程之差等于半波长的奇数倍的地方，两束光反相到达，振动减弱，出现暗纹．题中两光源发出的光的半波长分别为 12λ1＝12×480×10－9 m ＝2.40×10－7 m 12λ2＝12×672×10－9 m ＝3.36×10－7 m 因为P 、Q 、M 三处到双缝的路程差可表示为x 1＝1.68×10－6 m ＝7⎝ ⎛⎭⎪⎫12λ1 x 2＝1.44×10－6 m ＝6⎝ ⎛⎭⎪⎫12λ1 x 3＝1.68×10－6 m ＝5⎝ ⎛⎭⎪⎫12λ2 可见，用a 、b 两光源做双缝实验时，屏上P 处到双缝的路程差都等于半波长的奇数倍，两束光相位相反，均为暗纹，判断A 正确，B 错；用a 做双缝实验时，屏上Q 处到双缝的路程差恰等于半波长的偶数倍，Q 处应为亮纹，C 正确；用b 做双缝实验时，屏上M 处到双缝的路程差恰等于半波长的奇数倍，D 不正确．答案： AC10.如图所示，用频率为f 的单色光(激光)垂直照射双缝，在光屏的P 点出现第3条暗条纹，已知光速为c ，则P 到双缝S 1、S 2的距离之差(r 1－r 2)应为( )A.c 2fB.3c 2fC.3c fD.5c 2f 解析： 出现暗条纹，说明S 1、S 2到P 点距离之差为λ2×(2n －1)＝52λ，而λ＝c f ，所以r 1－r 2＝52λ＝5c 2f，因而D 是正确的． 答案： D11．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．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隔Δt 、双缝到屏之距离L 以及相邻两条明纹间距Δx .若所用激光波长为λ，试由以上物理量得出该实验所确定的物体运动速度的表达式．解析： 设双缝间距为d ，依题意有d ＝v ·Δt .相邻两条明纹间的间距Δx ＝L dλ.由以上两式得物体运动速度v ＝LλΔx Δt . 答案： LλΔx Δt 12．(1)若屏上的P 点到双缝的距离差为2.1×10－6 m ，用A 光(在折射率n ＝1.5的介质中的波长为4×10－7 m)照射双缝，P 处是亮纹，还是暗纹？(2)若屏上P 点到双缝的距离差为2.1×10－6 m ，用B 光(在某种介质中波长为3.15×10－7 m ，当B 光从这种介质射向空气时，入射角θ2＝37°时，折射角θ1＝90°)照射双缝，P 处又怎样？解析： (1)设A 光在空气中波长为λ介，在介质中波长为λ介，由n ＝c v ＝fλ1fλ介＝λ1λ介得λ1＝nλ介＝1.5×4×10－7 m ＝6×10－7 m光程差Δr ＝2.1×10－6 m所以N 1＝Δr λ1＝2.1×10－6 m 6×10－7 m＝3.5 从S 1和S 2到P 点的光程差Δr 是波长λ1的3.5倍，P 点为暗条纹．(2)同理可知，B 光在空气中波长λ2＝nλ介′＝53×3.15×10－7 m ＝5.25×10－7 m 由光程差Δr 和波长λ的关系： N 2＝Δr /λ2＝2.1×10－65.25×10－7＝4 可见，用B 光做光源，P 点为亮条纹． 答案： (1)暗条纹 (2)亮条纹。
2019-2020学年人教版选修3-4 第十三章3光的干涉 课时作业
3.光的干涉基础巩固1能产生干涉现象的两束光是()A.频率相同、振幅相同的两束光B.频率相同、相位差恒定的两束光C.两只完全相同的灯泡发出的光D.同一光源的两个发光部分发出的光答案：B2白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的,其原因是不同色光的()A.频率不同B.强度不同C.振动方向不同D.传播速度不同答案：A3如图所示,用频率为f的单色光垂直照射双缝,在光屏上的P点出现第3条暗条纹。
已知光速为c,则P点到双缝的距离之差r2-r1应为()AC答案：D4在单色光的双缝干涉实验中()A.两列光波谷和波谷重叠处出现暗条纹B.两列光波峰和波峰重叠处出现亮条纹C.从两个狭缝到达屏上的路程差是光波长的整数倍时,出现亮条纹D.从两个狭缝到达屏上的路程差是光波长的奇数倍时,出现暗条纹解析：两列光的波峰与波峰相遇和波谷与波谷相遇都是亮条纹。
从空间中一点到两光源的光程差等于波长的整数倍,该点出现亮条纹;若为半波长的奇数倍,则为暗条纹。
答案：BC5从两个手电筒射出的光照射到同一点上时,看不到干涉条纹,因为()A.手电筒发出的光不是单色光B.干涉图样太小,看不清楚C.周围环境的漫反射光太强D.两个光源是非相干光源解析：从两个手电筒射出的光照射到同一点上时,看不到干涉条纹,是因为两个光源是非相干光源,和其他原因无关,故正确答案为D。
答案：D6下列关于双缝干涉实验的说法正确的是()A.单缝的作用是获得频率保持不变的相干光源B.双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光源C.用红光照射狭缝S1,用紫光照射狭缝S2,屏上将出现干涉条纹D.在光屏上能看到光的干涉图样,但在双缝与光屏之间的空间却没有干涉发生解析：在双缝干涉实验中,单缝的作用是获得一个线光源,使光源有唯一的频率和振动情况,双缝的作用是获得两个振动情况完全相同的相干光源,故选项A错误,选项B正确。
红光和紫光的频率不同,不能产生干涉条纹,故选项C错误。
两列光波只要相遇就会叠加,满足相干条件就能发生干涉,所以在双缝与光屏之间的空间也会发生光的干涉,用光屏接收只是为了肉眼观察的方便,故选项D错误。
物理人教版高二选修3-4习题点拨_第十三章_3光的干涉_word版含解析
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1．解析：干涉是波的特性，光的干涉现象说明光是一种波，揭示了光的本性，证明了光的波动理论的正确性。
2．观察者A 听到的声音比观察者B 要小
解析：对于两个同相的光源，亮条纹到两光源的距离差为半波长的偶数倍，暗条纹到两光源的距离差
为半波长的奇数倍。
由于观察者A 离两声源的距离差Δx 1＝(5.4－4.5) m ＝0.9 m ，则Δx 1＝32
λ，故为减弱点。
由于观察者B 离两声源的距离差为Δx 2＝(5.5－4.3) m ＝1.2 m ，则Δx 2＝42
λ，故为加强点。
所以，观察者A 听到的声音比观察者B 要小。
3．暗条纹 解析：根据波速的公式得：
c ＝λf
λ＝c f ＝3×108
6×1014 m ＝5×10－7 m 路程差与半波长的关系：
Δx λ2＝7.5×10－72.5×10－7
＝3 即为暗条纹。
高中物理 选修3-4 13.3 光的干涉 课时同步习题(含答案解析)
高中物理选修3-4 13.3 光的干涉课时同步习题（含答案解析）1．从两只相同的手电筒射出的光，当它们在某一区域叠加后，看不到干涉图样，这是因为( )A．手电筒射出的光不是单色光B．干涉图样太细小看不清楚C．周围环境的光太强D．这两束光为非相干光源2．关于双缝干涉条纹，以下说法中正确的是( )A．用同一单色光做双缝干涉实验，能观察到明、暗相间的单色条纹B．用同一单色光经双缝干涉后的明条纹距两缝的距离之差为该单色光波长的整数倍C．用同一单色光经双缝干涉后的明条纹距两缝的距离之差一定为该单色光波长的奇数倍D．用同一单色光经双缝干涉后的暗条纹距两缝的距离之差一定为该单色光半波长的奇数倍图53．如图5所示，用单色光做双缝干涉实验，P处为第二暗条纹，改用频率较低的单色光重做上述实验(其他条件不变)时，则同侧第二暗条纹的位置( )A．仍在P处B．在P点上方C．在P点下方D．要将屏向双缝方向移近一些才能看到4．如图6所示是研究光的双缝干涉的示意图，挡板上有两条狭缝S1、S2，由S1和S2发出的两列波到达屏上时产生干涉条纹，已知入射激光的波长为λ，屏上的P点到两缝S1和S2的距离相等，如果把P处的亮条纹记作0号亮纹，由P向上数，与0号亮纹相邻的亮纹为1号亮纹，与1号亮纹相邻的亮纹为2号亮纹，则P1处的亮纹恰好是10号亮纹．设直线S1P1的长度为δ1，S2P1的长度为δ2，则δ2－δ1等于( )图6A．9λ图75．如图7所示，实线表示两个相干光源S1、S2发出光的波峰位置，则对于图中的a、b两点，________点为振动加强的位置，________点为振动减弱的位置．6．在双缝干涉实验中，入射光的波长为λ，若双缝处两束光的振动情况恰好相同，在屏上距两缝路程差Δr＝________的地方出现明条纹；在屏上距两缝路程差Δr＝________的地方出现暗条纹．若双缝处两束光的振动情况恰好相反，在屏上距两缝路程差Δr＝________的地方出现明条纹；在屏上距两缝路程差Δr ＝________的地方出现暗条纹．图87．如图8所示，用频率为f 的单色光垂直照射双缝，在光屏上P 点出现第2条暗条纹， 已知光速为c ，则P 点到双缝的距离之差(r 2－r 1)应为多大？图98．如图9所示是双缝干涉实验装置，使用波长为6.0×10－7m 的橙色光源照射单缝S ， 在光屏中央P 处(到双缝的距离相等)观察到亮条纹，在位于P 点上方的P 1点出现第一条亮条纹中心(即P 1到S 1、S 2的路程差为一个波长)，现换用波长为4.0×10－7m 的紫色光 照射单缝时，问：(1)屏上P 处将出现什么条纹？ (2)屏上P 1处将出现什么条纹？ 9．如图10所示，图10在双缝干涉实验中，S 1和S 2为双缝，P 是光屏上的一点，已知P 点与S 1、S 2距离之差为2.1×10－6m ，分别用A 、B 两种单色光在空气中做双缝干涉实验，问P 点是亮条纹还是 暗条纹？(1)已知A 光在折射率为n ＝1.5的介质中波长为4×10－7m .(2)已知B 光在某种介质中波长为3.15×10－7m ，当B 光从这种介质射向空气时，临界角 为37°.(3)若让A 光照射S 1，B 光照射S 2，试分析光屏上能观察到的现象．参考答案1．D [两束光的相位差不恒定，且都不是单色光，故不是相干光源，因此不能产生干涉图样．] 2．ABD [同一单色光的干涉条纹为明、暗相间的单色条纹，选项A 正确；光程差Δr ＝k λ(k ＝0,1,2,3，……)时，为明纹，选项B 正确，C 项错误；Δr ＝2k ＋12λ(k ＝0,1,2,3，…)时，为暗条纹，选项D 正确．]3．B [由λ＝c f 知f 变小，λ变大．若出现第二条暗条纹，则P 到双缝的光程差Δr ＝32λ，当λ变大时，Δr 也要变大，故第二条暗条纹的位置向上移，在P 点上方，B 正确．]4．B [出现明条纹的条件是：光程差δ2－δ1＝n λ.n ＝0时，出现0号亮纹；n ＝1时，出现1号亮纹；…；n ＝10时，出现10号亮纹．]5．b a解析 由图可知，b 到S 1、S 2的距离相等，即路程差Δr ＝0，故b 点为加强点．a 到S 1、S 2的距离不等，且路程差Δr ＝1.5λ，故a 点为减弱点．6．n λ (2n ＋1)λ2 (2n ＋1)λ2n λ7.3c 2f解析 由光的干涉出现亮、暗条纹的条件可知，当到双缝的距离之差为半波长的奇数倍时，出现暗条纹，即到双缝的距离之差r 2－r 1＝(2k －1)λ2，其中k ＝1,2,3…为条纹的级数．所以当出现第2条暗条纹时，取k ＝2，所以r 2－r 1＝3λ2.又因为c ＝λf ，所以r 2－r 1＝3c2f.8．(1)亮条纹 (2)暗条纹解析 (1)从单缝S 射出的光波被S 1、S 2两缝分成的两束光为相干光，由题意知屏中央P 点到S 1、S 2距离相等，即分别由S 1、S 2射出的光到P 点的路程差为零，因此是亮条纹中心，因而，无论入射光是什么颜色的光，波长多大，P 点都是中央亮条纹(也叫零级亮条纹)的中心．(2)分别由S 1、S 2射出的光到P 1点的路程差刚好是橙色光的一个波长，即|P 1S 1－P 1S 2|＝6.0×10－7m ＝λ橙，则两列光波到达P 1点时振动情况完全一致，振动得到加强，因此，出现亮条纹．当换用波长为4.0×10－7 m 的紫色光时，|P 1S 1－P 1S 2|＝6.0×10－7m ＝32λ紫，则两列光波到达P 1点时振动情况完全相反，即分别由S 1、S 2射出的光到达P 1点时相互减弱，因此，在P 1点出现暗条纹．9．(1)暗条纹 (2)亮条纹 (3)见解析解析 (1)设A 光在空气中波长为λ1，在介质中波长为λ2，由n ＝λ1λ2，得λ1＝n λ2＝1.5×4×10－7m＝6×10－7m根据路程差Δr ＝2.1×10－6m ，所以N 1＝Δr λ1＝2.1×10－66×10－7＝3.5由此可知，从S 1和S 2到P 点的路程差是波长λ1的3.5倍，所以P 点为暗条纹．(2)根据临界角与折射率的关系sin C ＝1n 得n ＝1sin 37°＝53由此可知，B 光在空气中波长λ2为：λ2＝n λ介＝53×3.15×10－7 m ＝5.25×10－7m由路程差Δr 和波长λ的关系N 2＝Δr λ2＝2.1×10－65.25×10－7＝4可见，用B 光做光源，P 点为亮条纹．(3)若让A 光和B 光分别照射S 1和S 2，这时既不能发生干涉，也不发生衍射，此时在光屏上只能观察到亮光．。
人教版选修3-4 13.3 光的干涉 作业
13.3光的干涉作业1.下列关于双缝干涉实验的说法正确的是()A.单缝的作用是获得频率保持不变的相干光B.双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光C.频率相同、相位差恒定的两列单色光能够产生干涉现象D.照射单缝的单色光的频率越高,光屏上出现的条纹宽度越宽解析：在杨氏双缝干涉实验中,单缝的作用是获得一个线光,双缝的作用是获得两个振动情况完全相同的光,故选项A错误,B正确;频率相同、相位差恒定的两列光可以发生干涉现象,选项C正确;由c=λf可得λ=cf,频率越高,波长越短,条纹间距越窄,选项D 错误。
答案：BC2.关于光的干涉,下列说法正确的是()A.只有频率相同的两列光波才能产生干涉B.频率不同的两列光波也能产生干涉现象,只是不稳定C.两个完全相同的相干光做双缝干涉实验时,从两个狭缝到达屏上的路程差是光波长的整数倍时出现亮条纹D.两个完全相同的相干光做双缝干涉实验时,从两个狭缝到达屏上的路程差是光波长的奇数倍时出现暗条纹解析：发生干涉现象时两列光的频率必须相同,选项A正确;频率不同不能产生干涉,而不是干涉不稳定,选项B错误;干涉发生时出现亮条纹的条件是路程差是波长的整数倍或者半波长的偶数倍,选项C正确;干涉发生时出现暗条纹的条件是路程差是半波长的奇数倍,选项D错误。
答案：AC3.如图所示,用频率为f的单色光垂直照射双缝,在光屏上的P点出现第3条暗条纹,已知光速为c,则P点到双缝距离之差S 2P-S1P应为()A.c2f B.3c2fC.3cfD.5c2f解析：单色光的波长为λ=cf ,又P点出现第3级暗条纹,即S2P-S1P=3×λ2=3c2f,选项B正确。
答案：B4.某同学自己动手利用如图所示的器材,观察光的干涉现象,其中,A为单缝屏,B为双缝屏,C为像屏。
当他用一束阳光照射到A上时,屏C上并没有出现干涉条纹。
他移走B 后,C上出现一窄亮斑。
分析实验失败的原因,最大的可能是()A.单缝S太窄B.单缝S太宽C.S到S1和S2距离不等D.太阳光不能作光解析：本实验中,单缝S应非常窄,才可看作“理想线光”,也才能成功地观察到干涉现象,移走B屏后,在C上出现一窄亮斑,说明单缝S太宽,故B正确,A错误;S到S1和S2距离不等时,也能出现干涉条纹,但中央不一定是亮纹,C错误;太阳光可以作光,屏上将出现彩色条纹,D错误。
高中物理人教版选修3-4练习：第十三章第3节 光的干涉 课下作业 含解析
答案：A3.煤矿中的瓦斯危害极大，容易发生瓦斯爆炸事故，造成矿工伤亡。
某同学查资料得知含有瓦斯的气体的折射率大于干净空气的折射率，于是他根据双缝干涉现象设计了一个监测仪，其原理如图1所示：在双缝前面放置两个完全相同的透明容器A、B，容器A与干净的空气相通，图1在容器B中通入矿井中的气体，观察屏上的干涉条纹，就能够监测瓦斯浓度。
如果屏的正中央O点变为暗纹，说明B中气体( ) A．一定含瓦斯B．一定不含瓦斯C．不一定含瓦斯D．无法判断解析：如果屏的正中央O变为暗纹，说明从两个子光源到屏的光程差发生变化，所以B中气体一定含瓦斯，A正确。
答案：A4．用波长为λ的单色光照射单缝O，经过双缝M、N在屏上产生明暗相间的干涉条纹，如图2所示，图中a、b、c、d、e为相邻亮条纹的位置，c为中央亮条纹，则( )图2A．O到达a、b的路程差为零B．M、N到达b的路程差为λC．O到达a、c的路程差为4λD．M、N到达e的路程差为2λ解析：振动一致的两光源在空间发生干涉，得到亮条纹的条件满足某双缝到某点的路程差Δx＝nλ(n＝0,1,2,3…)，故B、D正确。
答案：BD5.如图3所示是双缝干涉实验装置，使用波长为600 nm的橙色光源照射单缝S，在光屏中央P处观察到亮条纹，在位于P点上方的P1点出现第一条亮条纹中心(即P1到S1、S2的路程差为一个波长)，现换用波长为400 nm的紫光光源照射单缝，则( ) 图3 A．P和P1处仍为亮条纹B．P处为亮条纹，P1处为暗条纹C．P处为暗条纹，P1处为亮条纹D．P、P1处均为暗条纹解析：从单缝S射出的光波被S1、S2两缝分成的两束光为相干光，由题意知屏中央P点到S1、S2距离相等，即由S1、S2分别射出的光到P点的路程差为零，因此是亮条纹。
因而，无论入射光是什么颜色的光，波长多长，P点都是中央亮条纹。
而P1点到S1、S2的路程差刚好是橙光的一个波长，即|P1S1－P1S2|＝600 nm＝λ橙，则两列光波到达P1点振动情况完全一致，振动得到加强，因此出现亮条纹。
2020年高中物理第十三章光第3节光的干涉课后课时作业(含解析)新人教版选修3_4
第3节 光的干涉A 组：合格性水平训练1．(双缝干涉实验)在双缝干涉实验中，双缝的作用是( ) A ．遮住过于强烈的光B ．形成两个振动情况相同的光源C ．使白光变成单色光D ．使光发生折射 答案 B解析 双缝的作用是形成两个振动情况相同的光源，得到相干光，B 正确；A 、C 、D 错误。
2．(光的双缝干涉)从两只手电筒射出的光，当它们照射到同一点时看不到干涉条纹，是因为( )A ．手电筒射出的光不是单色光B ．周围环境的漫反射光太强C ．干涉图样太细小看不清楚D ．两个光源是非相干光源 答案 D解析 两只手电筒属两个各自独立发光的光源，二者发出的光频率不一定相同，是非相干光，因此它们照射到同一点时不发生干涉，因此无干涉条纹，A 、B 、C 错误，D 正确。
3．(光的双缝干涉)(多选)已知白光中含有红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光，其波长依次减小。
在杨氏双缝干涉实验中如果( )A ．用白光作为光源，屏上将呈现黑白相间的条纹B ．用红光作为光源，屏上将呈现红黑相间的条纹C ．用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，屏上将呈现彩色条纹D ．用白光作为光源，屏上将呈现彩色的条纹 答案 BD解析 用白光作为杨氏双缝干涉实验的光源，屏上将呈现彩色条纹，A 错误，D 正确；用红光作为光源，屏上将呈现相间的红色条纹与暗条纹(即黑条纹)，B 正确；红光和紫光频率不同，不能产生干涉条纹，C 错误。
4．(出现亮、暗条纹的条件)(多选)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)( )A ．在距双缝的光程差相等的点形成暗条纹B ．在距双缝的光程差为n λ的点形成明条纹C ．在距双缝的光程差为n λ2的点形成明条纹D ．在距双缝的光程差为⎝ ⎛⎭⎪⎫n ＋12λ的点形成暗条纹 答案 BD解析 在双缝干涉实验中，当某处距双缝距离之差Δδ为波长的整数倍时，即Δδ＝n λ(n ＝0,1,2,3，…)这点为加强点，该处出现明条纹；当距离之差Δδ为半波长的奇数倍时，即Δδ＝(2n ＋1)λ2(n ＝0,1,2,3，…)这点为减弱点，该处出现暗条纹。
高中物理 第十三章 光 第3节 光的干涉课时作业 新人教版选修34
第十三章第三节光的干涉基础夯实一、选择题(1～4题为单选题，5、6题为多选题)1．用一束单色光做杨氏双缝干涉实验，经双缝后光照射到光屏上，可观察到的图象是图中的( D )解析：光的干涉图象是等间距、明暗相间的条纹，故选项D正确。
2．白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的，其原因是不同色光的( D )A．传播速度不同B．强度不同C．振动方向不同D．频率不同解析：两侧条纹间距与各色光的波长成正比，不同色光的频率不同、波长不同。
这样除中央条纹以外的其他条纹不能完全重合，便形成了彩色条纹。
3．2015年2月24日四川成都隧道发生瓦斯爆炸事故。
瓦斯在隧道施工、煤矿采掘等危害极大，某同学查资料得知含有瓦斯的气体的折射率大于干净空气的折射率，于是他根据双缝干涉现象设计了一个监测仪，其原理如图所示：在双缝前面放置两个完全相同的透明容器A、B，容器A 与干净的空气相通，在容器B中通入矿井中的气体，观察屏上的干涉条纹，就能够监测瓦斯浓度。
如果屏的正中央O点变为暗纹，说明B中气体( A )A．一定含瓦斯B．一定不含瓦斯C．不一定含瓦斯D．无法判断解析：如果屏的正中央O变为暗纹，说明从两个子光源到屏的光程差发生变化，所以B中气体一定含瓦斯。
4．如图所示，用频率为f的单色光垂直照射双缝，在光屏上的P点出现第3条暗条纹。
已知光速为c，则P点到双缝的距离之差r2－r1应为( D )A ．c 2fB ．3c 2fC ．3c fD ．5c 2f 解析：在某点产生暗条纹的条件是：光程差r 2－r 1为半波长的奇数倍。
已知P 点出现第3条暗条纹，说明r 2－r 1＝52λ， 由c ＝λf 得：λ＝c f ，则r 2－r 1＝5c 2f。
5．(青州市实验中学2016年高二下学期检测)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)( BD )A ．在距双缝的路程相等的点形成暗条纹B ．在距双缝的路程差为n λ的点形成亮条纹C ．在距双缝的路程差为n λ2的点形成亮条纹 D ．在距双缝的路程差为⎝ ⎛⎭⎪⎫n ＋12λ的点形成暗条纹 解析：在双缝干涉实验中，当某处距双缝距离之差Δx 为波长的整数倍时，即Δx ＝k λ，k ＝0,1,2,3，…这些点为加强点，该处出现亮条纹；当某处距双缝距离之差Δx 为半波长的奇数倍时，即Δx ＝(2k ＋1)λ2，k ＝0,1,2,3，…这些点为减弱点，该处出现暗条纹。
人教版高中物理选修3-4同步练习：《光的干涉》(含答案)
光的干涉同步练习一．选择题（每小题4分，共44分）1．下列哪些现象属于光的干涉（）A．阳光透过棱镜在墙壁上形成的彩条B．雨后天空中出现的彩虹C．阳光下水面上油膜的彩色条纹D．透过手指缝观察太阳时看到的彩色光芒2．太阳连续光谱中有许多暗线，它们对应着某些元素的特征谱线。
产生这些暗线是由于( )A.太阳表面大气层中缺少相应的元素B.太阳内部缺少相应的元素C.太阳表面大气层中存在着相应的元素D.太阳内部存在着相应的元素3．认为光波和无线电波都是电磁波的理由有以下几方面，不正确的理由是( ) A．在真空中的传播速度相同B．都能发生反射、衍射、折射等现象C．传播都不依靠别的介质D．都是由振荡电路中的自由电子的运动产生的4．在双缝干涉实验中，若在屏与狭缝之间紧靠下面一条狭缝处加上一块厚的小玻璃，在屏上出现的干涉条纹位置，跟不加玻璃时的相应的这些干涉条纹位置相比较，则A.相同B.上移C.下移D.转过905. 在双缝干涉实验中，以下说法正确的是（）A．把入射光由黄光变为紫光，相邻两明条纹的距离变窄B．若把双缝中的一条缝遮住，屏上出现一条亮线C．若使屏远离双缝，干涉条纹间距离变宽D．若将入射光改为白光，屏上将出现彩色条纹6. 高墙外的人对墙喊话，墙里的人只能听到声音，但看不见人．这是由于（）A．光波是电磁波，而声波是机械波B．光波是横波，而声波是纵波C．光速太大D．光波的波长比墙的高度小得多。
7．一束单色光从水中射人空气中，则这束光的（）A．频率和波长保持不变B．频率不变，但波长变大C．频率不变，但波长变小D．频率变小，但波长保持不变8.．按红外线、紫外线、伦琴射线、γ射线的顺序进行比较( )A．穿透能力由大到小B．衍射能力由大到小C．粒子性越来越显著D．波动性越来越显著9．关于红外线、紫外线和伦琴射线的产生及其特性的下列说法正确的是( ) A．一切物体都能发出红外线，一切高温物体都能发出紫外线，受激发的原子核能发出伦琴射线；B．红外线有显著的热作用，紫外线有显著的化学作用，伦琴射线有很强的贯穿性，C．按顺序，红外线、紫外线、伦琴射线的波动性依次减弱，D．高速电子流打击到固体物质上能产生伦琴射线。
人教版高中物理选修3-4第十三章第三节光的干涉课时作业
高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）一、选择题1．能发生干涉的两束光应是()A．亮度一样B．颜色一样C．频率相等D．传播方向相同解析：选C.发生干涉的条件是两光源的频率相同，振动方向相同，相位差恒定．2．关于光的干涉，下列说法中正确的是()A．在双缝干涉现象里，相邻两明条纹和相邻两暗条纹的间距是不等的B．在双缝干涉现象里，入射光波长变短，相邻两个明条纹间距将变宽C．只有频率相同的两列光波才能产生干涉D．频率不同的两列光波也能产生干涉现象，只是不稳定解析：选C.在双缝干涉现象中，相邻两明条纹和相邻两暗条纹间距是相等的，入射光的波长越长，相邻两个明条纹间距越大，两列波产生干涉时，频率必须相同．3．如图所示是单色光双缝干涉实验某一时刻的波形图，实线表示波峰，虚线表示波谷．在此时刻，介质中A点为波峰相叠加点，B点为波谷相叠加点，A、B连线上的C点为某中间状态相叠加点．如果把屏分别放在A、B、C三个位置，那么()A．A、B、C三个位置都出现亮条纹B．B位置处出现暗条纹C．C位置出现亮条纹或暗条纹要由其他条件决定D．以上结论都不对解析：选A.本题中，A、B、C三点总是振动加强的点，屏上对应出现的都是亮条纹．另外，要特别注意波谷与波谷相遇的点(图中B点)振动也是加强的，不要以为B点是暗的．4．(2013·温州高二检测)如图甲所示为双缝干涉实验的装置示意图．乙图为用绿光进行实验时，在屏上观察到的条纹情况，a为中央亮条纹，丙图为换用另一颜色的单色光做实验时观察到的条纹情况，a′为中央亮条纹．若已知红光、绿光和紫光的波长大小关系为：红光的波长最长，紫光的波长最短．则以下说法正确的是()A ．丙图可能为用红光实验产生的条纹，表明红光波长较长B ．丙图可能为用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较长C ．丙图可能为用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较短D ．丙图可能为用红光实验产生的条纹，表明红光波长较短解析：选A.根据双缝干涉图样的特点，入射光的波长越长，同一装置产生的双缝干涉图样中条纹的间距就越大，由本题的条件可确定另一种颜色的单色光比绿光的波长长，因此选项B 、C 、D 错误，A 正确．5．(2013·哈尔滨高二检测)先后用两种不同的单色光，在相同的条件下用同一双缝干涉装置做实验，在屏幕上相邻的两条亮纹间距不同，其中间距较大的那种单色光比另一种单色光( )A ．在真空中的波长较短B ．在玻璃中传播速度较大C ．在玻璃中传播时，折射率较大D ．频率较小解析：选BD.干涉条纹间距越大，光波波长越长，频率越小，折射率越小，在介质中传播速度越大，故A 、C 错误，B 、D 正确．6．双缝干涉实验装置如图所示，绿光通过单缝S 后，投射到具有双缝的挡板上，双缝S 1和S 2与单缝S 的距离相等，光通过双缝后在与双缝平行的屏上形成干涉条纹．屏上O 点距双缝S 1和S 2的距离相等，P 点是距O 点最近的第一条亮条纹．如果将入射的单色光换成红光或蓝光，已知红光波长大于绿光波长，绿光波长大于蓝光的波长，讨论屏上O 点及其上方的干涉条纹的情况正确的是( )A ．O 点是红光的亮条纹B ．红光的第一条亮条纹在P 点的上方C ．O 点不是蓝光的亮条纹D ．蓝光的第一条亮条纹在P 点的上方解析：选AB.由于O 点到双缝的光程差为零，所以为各种单色光的亮条纹，P 点是绿光的第一条亮条纹，因为λ红>λ绿，所以红光条纹间距大于绿光条纹间距．7．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)( )A ．在距双缝的路程相等的点形成暗条纹B ．在距双缝的路程差为nλ的点形成亮条纹C ．在距双缝的路程差为n λ2的点形成亮条纹 D ．在距双缝的路程差为⎝⎛⎭⎫n ＋12λ的点形成暗条纹 解析：选BD.在双缝干涉实验中，当某处距双缝距离之差δ为波长的整数倍时，即δ＝kλ(k ＝0、1、2、…)这些点为加强点，该处出现亮条纹；当距离之差δ为半波长的奇数倍时，即δ＝(2k ＋1)λ2(k ＝0、1、2、…)这些点为减弱点，该处出现暗条纹． 8.如图所示是研究光的双缝干涉的示意图，挡板上有两条狭缝S 1、S 2，由S 1和S 2发出的两列波到达屏上时会产生干涉条纹．已知入射激光的波长为λ，屏上的P 点到两缝S 1和S 2的距离相等，如果把P 处的亮条纹记作第0号亮条纹，由P 向上数，与0号亮条纹相邻的亮条纹为1号亮条纹，与1号亮条纹相邻的亮条纹为2号亮条纹，则P 1处的亮条纹恰好是10号亮条纹．设直线S 1P 1的长度为r 1，S 2P 1的长度为r 2，则r 2－r 1等于( )A ．9.5λB ．10λC ．10.5λD ．20λ解析：选B.由题设可知，从中央亮条纹P 算起，P 1点处是第10号亮条纹的位置，表明缝S 1、S 2到P 1处的距离差r 2－r 1为波长的整数倍，且刚好是10个波长，所以选项B 正确．9．(2013·忻州一中高二检测)在双缝干涉实验中，双缝到光屏上P 点的距离之差为0.6 μm ，若分别用频率为f 1＝5.0×1014 Hz 和f 2＝7.5×1014 Hz 的单色光垂直照射双缝，则P 点出现明、暗条纹的情况是( )A ．单色光f 1和f 2分别照射时，均出现明条纹B ．单色光f 1和f 2分别照射时，均出现暗条纹C ．单色光f 1照射时出现明条纹，单色光f 2照射时出现暗条纹D ．单色光f 1照射时出现暗条纹，单色光f 2照射时出现明条纹解析：选C.λ1＝c f 1＝0.6×10－6 m ，λ2＝c f 2＝0.4×10－6 m ．单色光f 1照射时，Δs ＝0.6 μm ＝λ1，是明条纹；单色光f 2照射时，Δs ＝0.6 μm ＝32λ2，是暗条纹． ☆10.如图所示是双缝干涉实验装置，使用波长为600 nm 的橙色光源照射单缝S ，在光屏中央P 处观察到亮条纹，P 点上方的P 1点出现第一级亮纹中心(即P 1到S 1、S 2的光程差为一个波长)，现换用波长为400 nm 的紫色光源照射单缝，则( )A ．P 和P 1仍为亮条纹B ．P 为亮条纹，P 1为暗条纹C ．P 为暗条纹，P 1为亮条纹D ．P 、P 1均为暗条纹解析：选B.从单缝S 射出的光波被S 1、S 2两缝分成的两束光为相干光，由题意，屏中央P 点到S 1、S 2距离相等，即由S 1、S 2分别射出的光到P 点的路程差为零．因而，无论入射光是什么颜色的光，波长多大，P 点都是中央亮条纹的中心．而P 1点到S 1、S 2的光程差刚好是橙光的一个波长，即|P 1S 1－P 1S 2|＝600 nm ＝λ橙，则两列光波到达P 1点振动情况完全一致，振动得到加强，因此，出现亮条纹．当换用波长为400 nm 的紫光时，|P 1S 1－P 1S 2|＝600 nm ＝32λ紫，则两列光波到达P 1点时振动情况完全相反，即由S 1、S 2射出的光波到达P 1点时就相互减弱．因此，出现暗条纹．综上所述，选项B 正确．二、非选择题11．频率为6×1014 Hz 的激光从S 1和S 2投射到屏上，若屏上的点P 到S 1与到S 2的路程差为3×10－6 m ，那么点P 处是亮条纹还是暗条纹？设O 为到S 1和S 2的路程相等的点，则PO 间有几条暗纹、几条亮纹？(不含O 、P 两点处)解析：单色光的波长λ＝c f ＝3×1086×1014 m ＝5×10－7 m ，路程差为3×10－6 m ，Δr λ2＝3×10－652×10－7＝12，即路程差是半波长的偶数倍，P 点出现亮纹，而O 点处为中央亮纹，所以，在PO 间有5条亮纹，6条暗纹．答案：亮条纹 6条暗纹，5条亮纹☆12.如图所示，在双缝干涉实验中，S 1和S 2为双缝，P 是光屏上的一点，已知P 点与S 1和S 2距离之差为2.1×10－6 m ，现分别用A 、B 两种单色光在空气中做双缝干涉实验，问P 点是亮条纹还是暗条纹？(1)已知A 光在折射率为n ＝1.5的介质中波长为4×10－7 m ；(2)已知B 光在某种介质中波长为3.15×10－7 m ，当B 光从这种介质射向空气时，临界角为37°.解析：(1)设光在空气中的波长为λ，由于在介质中传播时频率不变，所以由n 1＝λ1λ2得；λ1＝n 1λ2＝1.5×4×10－7 m ＝6×10－7 m ．由光的路程差Δs ＝2.1 μm ＝2.1×10－6 m 得：N 1＝ΔS λ1＝2.1×10－66×10－7＝3.5.由此可知，从S 1、S 2到P 点的光程差是半波长的奇数倍．故当A 光作光源时，P 点处为暗条纹．(2)根据临界角与折射率的关系，sin C ＝1n ，所以n 2＝1sin 37°＝53，所以B 光在空气中的波长为λ3＝n 2λ2介＝53×3.15×10－7 m ＝5.25×10－7 m ．由光的路程差和波长的关系：N 2＝Δs λ3＝2.1×10－65.25×10－7＝4.由此可知，当B 光作光源时，P 点处为亮条纹． 答案：(1)暗条纹 (2)亮条纹。
人教版选修3-4 13.3 光 的 干 涉 教案 Word版含答案
高中人教版物理课时13.3光的干涉1.通过实验观察,认识光的干涉现象。
理解光是一种波,干涉是波特有的性质。
2.明确光产生干涉的条件以及相干光源的概念。
3.理解干涉的原理、干涉条纹形成的原因及特点,能够利用明暗条纹产生的条件解决相应的问题。
重点难点:光的干涉产生的条件,形成明暗条纹的条件,以及双缝干涉中明暗条纹的有关计算。
教学建议:本节主要讲杨氏双缝干涉实验和决定条纹间距的条件。
教学中要注意回顾和应用机械波干涉的相关知识,分析光屏上明暗条纹的分布规律,这可以进一步加深学生对光的波动性的认识。
本节做好光的干涉的演示实验是使学生正确理解本节知识的关键。
导入新课:在托马斯·杨之前,不少人都曾进行过光学实验,试图找到证明光的波动性的有力证据:光的干涉和衍射现象。
但这些实验都失败了,原因是他们不能找到相干光源。
直到1801年托马斯·杨做了著名的干涉实验,为光的波动说奠定了基础。
杨氏干涉实验巧妙地解决了相干光源问题,它的巧妙之处在哪?1.杨氏干涉实验(1)1801年,英国物理学家①托马斯·杨成功地观察到了光的干涉现象。
证明光的确是一种②波。
(2)双缝干涉实验:让一束③单色光投射到一个有两条狭缝的挡板上,狭缝相距很近,就形成了两个波源,它们的④频率、⑤相位和⑥振动方向总是相同。
这两个波源发出的光在挡板后互相叠加,挡板后面的屏上就可以得到⑦明暗相间的条纹。
2.决定条纹间距的条件(1)出现亮条纹的条件:当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的⑧偶数倍时(即恰好等于波长的⑨整数倍时),两列光在这点相互⑩加强,这里出现亮条纹。
(2)出现暗条纹的条件:当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长的奇数倍时,两列光在这点相互削弱,这里出现暗条纹。
1.杨氏实验观察到的是什么现象?为什么说它证明了光是一种波?解答:干涉现象,干涉现象是波特有的现象。
2.双缝干涉实验中为什么用激光做光源?解答:激光亮度高、相干性好。
高中物理人教版选修3-4课时训练14光的干涉 Word版含解析
课时训练14光的干涉题组一光的干涉1.在杨氏双缝干涉实验装置中,双缝的作用是()A.遮住过于强烈的灯光B.形成两个振动情况相同的光源C.使白光变成单色光D.使光发生折射解析:本题考查光的双缝干涉实验装置,双缝的作用是获得相干光源,故正确选项为B。
答案:B2.(多选)对于光波和声波,下列说法正确的是()A.它们都能在真空中传播B.它们都能产生反射和折射C.它们都能产生干涉D.声波能产生干涉而光波不能解析:光波和声波都具备波所具有的特征,即能产生反射、折射、干涉等现象,光波能在真空中传播,而声波不能在真空中传播。
故选项B、C正确。
答案:BC题组二光的干涉条纹的条件3.以下两个光源可作为相干光源的是()A.两个相同亮度的烛焰B.两个相同规格的灯泡C.双丝灯泡D.出自一个光源的两束激光解析:相干光源必须满足频率相同、振动方向相同、相位差恒定,只有D选项符合条件。
答案:D4.(多选)在杨氏双缝干涉实验中,如果()A.用白光作为光源,屏上将呈现黑白相同的条纹B.用红光作为光源,屏上将呈现红黑相同的条纹C.用红光照射一条狭缝,用紫光照射另一条狭缝,屏上将呈现彩色条纹D.用紫光作为光源,遮住其中一条狭缝,屏上将呈现间距不等的条纹解析:用白光做杨氏双缝干涉实验,屏上将呈现彩色条纹,选项A错误;用红光作光源,屏上将呈现红色亮条纹与暗条纹(即黑条纹)相间的条纹,选项B正确;红光和紫光频率不同,不能产生干涉条纹,选项C 错误;用紫光作光源,遮住其中一条狭缝,屏上将出现单缝衍射条纹,即间距不等的条纹,选项D正确。
答案:BD题组三光的干涉图样5.下图为双缝干涉实验的装置示意图,图甲为用绿光进行实验时屏上观察到的现象,图乙为换用另一颜色的单色光实验时观察到的条纹情况,则下列说法中正确的是()A.乙图可能是用紫光实验产生的条纹,表明紫光波长较长B.乙图可能是用紫光实验产生的条纹,表明紫光波长较短C.乙图可能是用红光实验产生的条纹,表明红光波长较长D.乙图可能是用红光实验产生的条纹,表明红光波长较短解析:由λ=Δx可知,红光波长较长,条纹间距大。
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1．以下光源可作为相干光源的是( )
A．两个相同亮度的烛焰
B．两个相同规格的灯泡
C．双丝灯泡
D．出自一个光源的两束光
【解析】相干光的条件，必须是频率相同，相位差恒定，故只有D正确．
【答案】 D
2．(多选)(2018·青岛检测)对两列光波在空中叠加，以下说法中正确的是( )
A．不同的色光有可能发生干涉现象
B．不同的色光不可能发生干涉现象
C．光的强度不同有可能发生干涉现象
D．光的强度不同不可能发生干涉现象
【解析】两列光波叠加是否发生干涉现象关键看两列光波是否是相干光，即是否满足频率相同、相位差恒定的条件，不同的色光频率不同，所以不可能发生干涉现象，故B项正确；光的强度不同，但仍有可能满足相干条件，也就是有可能发生干涉现象，故选项C正确，D错误．【答案】BC
3．白光通过双缝后在屏上产生彩色条纹，若在两个缝上分别安装红色和绿色滤光片，则屏上将出现( )
C ．黑、白相间的条纹
D ．无干涉条纹
【解析】 在两缝上分别安装红色和绿色滤光片后，到达屏上的两束光分别是红光和绿光，由于红光和绿光频率不同，不是相干光，不会出现干涉条纹，故正确答案为D.
【答案】 D
4．(多选)(2018·洛阳检测)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)( )
A ．在距双缝的光程差相等的点形成暗条纹
B ．在距双缝的光程差为n λ的点形成明条纹
C ．在距双缝的光程差为n λ2
的点形成明条纹 D ．在距双缝的光程差为(n ＋12
)λ的点形成暗条纹 【解析】 在双缝干涉实验中，当某处距双缝距离之差Δδ为波长的整数倍时，即Δδ＝n λ，n ＝0、1、2、3…这点为加强点，该处出现明条纹；当距离之差Δδ为半波长的奇数倍时，即Δδ＝(2n ＋1)
λ2
，n ＝0、1、2、3…这点为减弱点，该处出现暗条纹．B 、D 正确． 【答案】 BD
5．(2018·上海高考)白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的，其原因是不同色光的( )
A ．传播速度不同
B ．强度不同
C ．振动方向不同
D ．频率不同 【解析】 白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的，其原因是不同色光的频率不同．D 选项正确．
【答案】 D
6．某同学利用如图1337所示实验观察光的干涉现象，其中A为单缝屏，B为双缝屏，C为光屏．当他让一束阳光照射A屏时，C屏上并没有出现干涉条纹，他移走B后，C上出现一窄亮斑．分析实验失败的原因可能是( )
A．单缝S太窄
B．单缝S太宽
C．S到S1和S2距离不相等
D．阳光不能作光源
【解析】双缝干涉中单缝的作用是获得线光源，而线光源可以看做是由许多个点光源沿一条线排列组成的，这里观察不到光的干涉现象是由于单缝太宽，得不到线光源．故选项B正确．
【答案】 B
7．在双缝干涉实验中，光屏上P点到双缝S1、S2的距离之差ΔS1＝0.75 μm，光屏上Q点到双缝S1、S2的距离之差ΔS2＝1.5 μm.若用频率ν＝6.0×1014 Hz的黄光照射双缝，则( )
A．P点出现亮条纹，Q点出现暗条纹
B．P点出现暗条纹，Q点出现亮条纹
C．两点均出现亮条纹
D．两点均出现暗条纹
【解析】由光的频率ν＝6.0×1014Hz，知光的波长λ＝c/ν＝5×10－7m．P点到双缝S1、S2的距离之差ΔS1＝0.75 μm＝7.5×10－7m＝1.5λ.Q 点到双缝S1、S2的距离之差ΔS2＝1.5 μm＝15×10－7 m＝3λ，因此，P点出现暗条纹，Q点出现亮条纹，本题的正确答案是选项B.
【答案】 B
8.
(2018·深圳高二检测)如图1338所示，用频率为ν的单色光垂直照射双缝，在光屏上的P点出现第3条暗条纹，已知光速为c，则P点到双缝距离之差S2P－S1P应为( )
A.
c
2ν
B.
3c
2ν
C.
3c
ν
D.
5c
2ν
【解析】单色光的波长λ＝c
ν
，又P点出现第3条暗条纹，即S2P－S1P＝3
λ
2
＝
3c
2ν
，B正确．
【答案】 D
9．在杨氏干涉实验中，从两个狭缝到达屏上的某点的光走过的路程相等，该点即为中央亮条纹的位置(即k＝0对应的那条亮条纹)，双缝屏上有上下两狭缝，设想在双缝屏后用一块极薄的透明玻璃片遮盖下方的缝，则屏上中央亮条纹的位置将( )
A．向上移动
B．向下移动
C．不动
D．可能向上移动，也可能向下移动
【解析】本题考查对形成明暗条纹条件的理解．双缝到屏上中央亮条纹O点的距离相等，当下方的狭缝用一块极薄的玻璃片遮盖住后，由于波在玻璃中传播的波长变小，因此下缝到O点的距离内的波长个数变多，所以屏上对应的到双缝波长个数相等的点下移，即屏上中央亮条纹的位置将向下移动，故本题选B项．
【答案】 B
10．(2018·福州质检)煤矿中的瓦斯危害极大，某同学查资料得知含有瓦斯的气体的折射率大于干净空气的折射率，于是他根据双缝干涉现象设计了一个监测仪，其原理如图1339所示：在双缝前面放置两个完全相同的透明容器A、B，容器A与干净的空气相通，在容器B中通入矿井中的气体，观察屏上的干涉条纹，就能够监测瓦斯浓度．如果屏的正中央O点变为暗纹，说明B中气体( )
A ．一定含瓦斯
B ．一定不含瓦斯
C ．不一定含瓦斯
D ．无法判断 【解析】 如果屏的正中央O 变为暗纹，说明从两个子光源到屏的光程差发生变化，所以B 中气体一定含瓦斯．A 正确．
【答案】 A
11．(2018·信阳检测)如图13310所示为双缝干涉实验装置示意图，其中甲图是用绿光进行实验时，光屏上观察到的条纹情况，a 为中央明条纹；乙图为换用另一颜色的单色光实验时观察到的条纹情况，b 为此时中央明条纹．则下列说法正确的是( )
图13310
A ．乙图可能是用红光实验产生的条纹，表明红光波长较长
B ．乙图可能是用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较长
C ．乙图可能是用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较短
D ．乙图可能是用红光实验产生的条纹，表明红光波长较短
【解析】 本题主要考查学生观察图象的能力，在双缝干涉实验中，相邻两条明(或暗)条纹之间的距离Δx 与哪些因素有关等知识．
如题图可知，乙图中干涉条纹相邻两条明(或暗)条纹的间距大于甲图中的相邻两条明(或暗)条纹的间距．而在双缝干涉实验中，相邻两条明(或
暗)条纹的间距为Δx ＝L d
λ，在实验的其他条件不变时Δx 与λ成正比，即相邻两条明(或暗)条纹的间距与光波的波长成正比．我们知道比绿光波长长的单色光有红光、橙光、黄光，而比绿光波长短的单色光有蓝光、靛光、紫光．既然甲图是用绿光实验时得到的干涉条纹，所以乙图就可能是用红光或橙光或黄光实验时得到的干涉条纹．所以本题的正确选项是A 项．
【答案】 A
如蛛丝的光纤，就像放风筝一样，这种纤细的光纤在导弹和发射装置之间，起着双向传输信号的作用．光纤制导的下行光信号是镓铝砷激光器发出的在纤芯中波长为0.85 μm 的单色光．上行光信号是铟镓砷磷发光二极管发射的在纤芯中波长为1.06 μm 的单色光．这种操纵系统通过这根光纤向导弹发出控制指令，导弹就如同长“眼睛”一样盯住目标．根据以上信息，回答下列问题：
(1)在光纤制导中，上行光信号在真空中波长是多少？
(2)为什么上行光信号和下行光信号要采用两种不同频率的光？(已知光纤纤芯的折射率为1.47)
【解析】 (1)设信号频率为f ，在真空中的波长为λ0，c ＝λ0f ，光在纤芯中的频率仍为f ，波长为λ，则光在纤芯中的速度v ＝λf ，又n ＝c v
，可以得出：λ0＝n λ＝1.47×1.06 μm ＝1.56 μm.
(2)若上行光信号和下行光信号的频率相同，将发生干涉现象而互相干扰．
【答案】 (1)1.56 μm (2)见解析。