高中物理第十三章光第3节光的干涉课下作业新人教选修

第3节光的干预
1．以下对于双缝干预实验的说法中正确的选项是()
A．单缝的作用是获取频次保持不变的相关光源
B．双缝的作用是获取两个振动状况相同的相关光源
C．光屏上距两缝的行程差等于半波长的整数倍处出现暗条纹
D．在光屏上能看到光的干预图样，但在双缝与光屏之间的空间却没有干预发生
分析：在双缝干预实验中，单缝的作用是获取一个线光源，双缝的作用是获取两个振动
状况完整相同的相关光源，应选项 A 错误， B 正确。

光屏上距两缝的行程差为半波长的奇数
倍处出现暗条纹，选项 C 错误。

两列光波只需相遇就会叠加，知足相关条件就能发生干预，
所以在双缝与光屏之间的空间也会发生光的干预，用光屏接收不过为了肉眼察看的方便，故选项 D 错误。

答案： B
2．一束白光经过双缝后在屏上察看到干预条纹，除中央白色条纹外，双侧还有彩色条
纹，其原由是 ()
A．各色光的波长不一样，因此各色光分别产生的干预条纹间距不一样
B．各色光的速度不一样，造成条纹的间距不一样
C．各色光的强度不一样，造成条纹的间距不一样
D．各色光经过双缝抵达一确立点的距离不一样
分析：各色光的频次不一样，波长不一样，在屏上获取的干预条纹的宽度不一样，各样颜色的条纹叠加后获取彩色条纹，故A正确。

答案： A
3.煤矿中的瓦斯危害极大，简单发生瓦斯爆炸事故，造成矿工伤亡。

某同学查资料得悉含有瓦斯的气体的折射率大于洁净空气的折射率，于
是他依据双缝干预现象设计了一个监测仪，其原理如图 1 所示：在双缝
前方搁置两个完整相同的透明容器A、 B，容器A与洁净的空气相通，图1
在容器 B 中通入矿井中的气体，察看屏上的干预条纹，就可以监测瓦斯浓度。

假如屏的正中
B中气体()
央 O点变成暗纹，说
明
A．必定含瓦斯B．必定不含瓦斯
C．不必定含瓦斯D．没法判断
分析：假如屏的正中央O变成暗纹，说明从两个子光源到屏的光程差发生变化，所以B 中气体必定含瓦斯， A 正确。

答案： A
4．用波λ的色光照耀O，双 M、N在屏上生明暗相的干预条，
如 2 所示，中、、、、
e 相亮条的地点，
c
中央亮条， ()
a b c d
2
A．O抵达a、b的行程差零
B．M、N抵达b的行程差λ
C．O抵达a、c的行程差4λ
D．M、N抵达e的行程差2λ
分析：振一致的两光源在空生干预，获取亮条的条件足某双到某点的行程
差 x＝ nλ( n＝0,1,2,3⋯)，故B、D正确。

答案： BD
5. 如 3 所示是双干预装置，使用波600 nm的橙色
光源照耀 S，在光屏中央P 察到亮条，在位于P 点上方
的 P1点出第一条亮条中心( 即P1到S1、S2的行程差一个波 ) ，
用波 400 nm 的紫光光源照耀， ()3
A．P
1
和 P 仍亮条
B．P
1亮条， P 暗条
C．
P 暗条，1 亮条
P
D．P、P1均暗条
分析：从S 射出的光波被S1、S2两分红的两束光相关光，由意知屏中央P 点到 S1、 S2距离相等，即由 S1、 S2分射出的光到 P 点的行程差零，所以是亮条。

因此，
无入射光是什么色的光，波多，P 点都是中央亮条。

而 P1点到 S1、S2的行程差
好是橙光的一个波，即| P1S1－P1S2| ＝ 600 nm＝λ橙，两列光波抵达P1点振状况完整一致，振获取加，所以出亮条。

当用波400 nm的紫光， | P1S1－P1S2| ＝ 600 nm
3
＝2λ紫，两列光波抵达P1点振状况完整相反，即由S1、 S2射出的光波抵达P1点相互削弱，所以出暗条。

答案： B
6.如 4 所示，用率f的色光垂直照耀双，在光屏上的
P 点出第 3 条暗条。

已知光速c， P 点到双的距离之差r 2
－r1________。

分析：在某点生暗条的条件是：光程差r 2－r 1半波的奇
数倍。

已知 P 点出现第 3 条暗条纹，说明r 2－ r 1＝5λ，由 c＝f λ得：图 4
2
c5c
λ＝f，则 r 2－ r 1＝2f。

答案：5c 2f
7．如图 5 所示，在双缝干预中，若用λ 1＝5.0×10－7m的光照耀，屏上O为中央亮条纹，屏上 A为第二级亮条纹所在处。

若换用λ 2＝4.0×10－7m的光照耀时，屏上O处为 ________ 条纹 ( 填“亮”或“暗” ) ，A处为第 ________ 级 ________( 填“亮”或“暗” ) 条纹。

图 5
分析：双缝到 O点的行程差为零，换用λ 2＝4.0×10－7m的光照耀时，屏上O处还是亮
2λ1 2×5.0 ×10 －7
条纹。

x＝2λ1＝ nλ2，解得 n＝λ2＝ 4.0×10－ 7 ＝2.5，即行程差等于两个半波长，所
以 A 处是第三级暗条纹。

答案：亮三暗
8．如图 6 所示，用激光束照耀双缝干预实验装置，后边屏上出现干预条纹，此中单缝
的作用是产生线光源，单缝、双缝应平行搁置。

若将单缝绕中心轴旋转 ( 不超出 90°) 则条纹将发生
的变化是 ________，若将双缝绕中心旋转 ( 不超出 90° ) ，则条纹将发生的变化是____________。

图 6
分析：在双缝干预实验中，单缝的作用是形成线光源，双缝的作用是形成振动状况相同的
相关光源，当单缝旋转时，双缝被照亮的面积减小，双缝固然还能形成相关光源，但因为
经过双缝的光能量减少，所以屏上还能产生干预条纹，但条纹变暗。

当双缝旋转时，相同会
致使干预条纹变暗。

同时，干预条纹保持与双缝平行，也随双缝的旋转而旋转。

答案：条纹不动，亮度变暗条纹旋转，亮度变暗
9．频次为 6×10 14 Hz 的激光从 1 和 2 投射到屏上，若屏上的点
P 到 1 与到 2 的行程
S S S S
差为 3×10－6
m，那么点P处是亮条纹还是暗条纹？设
12
O 为到 S 和 S 的行程相等的点，则
PO间有几条暗条纹、几条亮条纹？( 不含O、P两点处 )
c×8－7－ 6
r ×
10－ 6
3103分析：单色光的波长λ＝＝6×1014 m＝5×10m，行程差为 3×10m，＝5
fλ×10－ 7
22
＝12，即行程差是半波长的偶数倍，P 点出现亮条纹，而O点处为中央亮条纹，所以，在PO 间有 5 条亮条纹， 6 条暗条纹。

答案：亮条纹 6 条暗条纹， 5 条亮条纹。