高中物理 13.2光的干涉8每课一练 新人教版选修3-4
高中物理 13.3 光的干涉每课一练 新人教版选修3-4[1]
13.3 光的干涉 同步练习(人教版选修3-4)1.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:选BC.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.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亮条纹距双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亮条纹距双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双缝的距离之差一定为该单色光半波长的奇数倍解析:选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,距离差为kλ(λ=0,1,2,3…)时为亮条纹,选项B 正确,C 错误;距离差为2k +12λ(k =0,1,2,3…)时为暗条纹,选项D 正确.3.杨氏双缝干涉实验中,下列说法正确的是(n 为自然数,λ为光波的波长)( ) 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nλ+λ2的点形成暗条纹答案:BD4.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,可观察到的图象是下图中的( )图13-3-4答案:D5.用单色光做双缝干涉实验时,已知屏上一点P 到双缝的路程差δ=1.5×10-6m ,当单色光波长λ1=0.5 μm 时,P 点将形成亮条纹还是暗条纹?若单色光波长λ2=0.6 μm 呢?此时在中央亮条纹与P 之间有几个暗条纹?解析:由题意知,当单色光波长λ1=0.5 μm 时,P 到双缝的路程差δ=1.5×10-60.5×10-6λ1=3λ1,满足波长的整数倍,在P 点形成亮条纹;当单色光波长λ2=0.6 μm,δ=1.5×10-60.6×10-6λ2=52λ2,满足半波长的奇数倍,在P 点形成暗条纹,在0~52λ2范围内12λ2和32λ2满足半波长的奇数倍,出现暗条纹.此时在中央亮条纹和P 点之间有两个暗条纹.答案:亮条纹暗条纹两个一、选择题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解析:选D.两束光的频率不同,不满足干涉产生的条件:两束光是相干光源.2.图13-3-5如图13-3-5所示是双缝干涉的实验装置,其光屏上P处出现亮条纹,则双缝到光屏上P点的距离之差为( )A.光波的半波长的奇数倍B.光波的波长的奇数倍C.光波的半波长的偶数倍D.光波的波长的偶数倍解析:选C.在双缝干涉实验中,光屏上某点到双缝的路程差为半波长的偶数倍时,该点为加强点,出现亮条纹;光屏上某点到双缝的路程差为半波长的奇数倍时,该点为减弱点,出现暗条纹.3.一束白光通过双缝后在屏上观察到干涉条纹,除中央白色条纹外,两侧还有彩色条纹,是因为( )A.各色光的波长不同,因而各色光产生的干涉条纹间距不同B.各色光的速度不同,造成条纹间距不同C.各色光的强度不同D.各色光通过双缝的距离不同解析:选A.双缝干涉条纹的宽度与波长成正比,各色光的波长不同,则条纹宽度不同,故选项A正确.4.用包括有红光、绿光、紫光三种色光的复色光作相干光源,所产生的干涉条纹中离中央亮条纹最近的干涉条纹是( )A.紫色条纹B.绿色条纹C.红色条纹D.都是一样近答案:A5.(2011年温州高二检测)如图13-3-6甲所示为双缝干涉实验的装置示意图.图乙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( )图13-3-6A.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.6.图13-3-7双缝干涉实验装置如图13-3-7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 点到两缝的距离相等,P 点是距O 点最近的第一条亮条纹.已知红光、绿光和蓝光三种色光比较,红光的波长最长,蓝光的波长最短,那么如果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的情况,下列叙述正确的是( )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 答案:AB 7.图13-3-8如图13-3-8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 答案:B 8.图13-3-9如图13-3-9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r 2—r 1应为( )A.c 2fB.3c 2fC.3c fD.5c 2f解析:选D.由题中条件可知,r 2-r 1=52λ,又因为λ=cf,则可得D 正确.9.(2011年黄冈高二期中)如图13-3-10所示是研究激光相干性的双缝干涉示意图,挡板上两条狭缝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,设P 1处的亮纹恰好是10号亮纹,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( )图13-3-10A .5λB .10λC .20λD .40λ答案:B10.在双缝干涉实验中,光屏上P 点到双缝S 1、S 2的距离之差Δs 1=0.75 μm,光屏上Q 点到双缝S 1、S 2的距离之差Δs 2=1.5 μm,如果用频率为6.0×1014Hz 的黄光照射双缝,则( )A .P 点出现亮条纹,Q 点出现暗条纹B .Q 点出现亮条纹,P 点出现暗条纹C .两点均出现亮条纹D .两点均出现暗条纹解析:选B.由波长与波速的关系式可知λ黄=c /f =0.5 μm.而P 点的光程差Δs 1=1.5λ黄,即半波长的奇数倍,所以P 点出现暗条纹.而Q 点的光程差Δs 2=3λ黄,即波长的整数倍,所以Q 点出现亮条纹.二、非选择题11.用波长为5890 。
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 光的干涉每课一练 新人教版选修3-4
13.3 光的干涉每课一练(人教版选修3-4)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题号 1 2 3 4答案图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(r2-r1)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P1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=1.5×4×10-7 m =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.。
高中物理 第十三章 光 第3节 光的干涉课后训练 新人教版选修3-4(2021年最新整理)
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第3节光的干涉1.一束单色平行光,通过双缝在屏上得到干涉条纹,则()A.相邻明条纹或暗条纹的间距不相等B.用红光做实验比用紫光做实验得到的明条纹或暗条纹的间距大C.屏上某暗条纹中一点到两缝的距离的差等于半波长的奇数倍D.如改用白光做实验,得不到干涉条纹2.如图所示是光的双缝干涉的示意图,下列说法中正确的是( )A.单缝S的作用是为了增加光的强度B.双缝S1、S2的作用是为了产生两个频率相同的线状光源C.当S1、S2发出两列光波到P点的路程差为光的波长λ的1.5倍时,产生第二条暗条纹D.当S1、S2发出的两列光波到P点的路程差为波长λ时,产生中央亮条纹3.在光的双缝干涉实验中,如果只改变一个条件,以下说法中正确的是( )A.使双缝间距变小,则条纹间距变宽B.使屏与双缝距离变小,则条纹间距变宽C.将入射光由绿光改为红光,则条纹间距变宽D.将入射光由绿光改为紫光,则条纹间距变宽4.如图所示是双缝干涉的实验装置,其光屏上P处发现明条纹,则双缝到光屏上P点的距离之差为()A.光波的半波长的奇数倍B.光波的波长的奇数倍C.光波的半波长的偶数倍D.光波的波长的偶数倍5.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S1和S2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和S2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, 1讨论屏上O点及其上方的干涉条纹的情况是:①O点是红光的亮条纹;②红光的第一条亮条纹在P点的上方;③O点不是蓝光的亮条纹;④蓝光的第一条亮条纹在P点的上方.已知红光波长大于绿光波长,绿光波长大于蓝光波长,据此判断( )A.只有①②正确 B.只有①④正确C.只有②③正确 D.只有③④正确6.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。
2021_2020学年高中物理第十三章第3节光的干涉练习(含解析)新人教版选修3_4
光的干预[随堂检测]1.对于单缝衍射现象,以下说法正确的选项是( )A .缝的宽度d 越小,衍射条纹越亮B .缝的宽度d 越小,衍射现象越明显C .缝的宽度d 越小,光的传播路线越接近直线D .入射光的波长越短,衍射现象越明显解析:选B.当单缝宽度一定时,波长越长,衍射现象越明显,故D 错误,当光的波长一定时,缝的宽度越小,衍射现象越明显,条纹越暗,故A 、C 错误,B 正确.2.将激光束照在如下图的双缝上,在光屏上观察到的现象是图中的( )解析:选A.将激光束照在如下图的双缝上,将出现双缝干预现象,而双缝干预图象的中间是亮条纹,两侧是明暗相间的对称的干预条纹,故A 正确.3.如下图,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.光速为c ,那么P 点到双缝的距离之差r 2-r 1应为( )A.c 2fB .3c 2f C.3c fD .5c 2f 解析:选D.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.P 点出现第3条暗条纹,说明r 2-r 1=52λ,由c =λf 得λ=c f ,那么r 2-r 1=5c 2f. 4.如下图是双缝干预实验装置,屏上O 点到双缝S 1、S 2的距离相等.当用波长为0.75 μm 的单色光照射时,P 是位于O 上方的第二条亮纹位置,假设换用波长为0.6 μm 的单色光做实验,P 处是亮纹还是暗纹?在OP 之间共有几条暗纹?解析:P 点是亮纹还是暗纹,关键取决于P 到S 1和S 2的路程差Δr =r 2-r 1;P 是第几条亮(暗)纹,关键取决于Δr 是光波长(半波长)的多少倍.当用波长为λ1=0.75 μm 的单色光照射时P 为O 上方第二条亮纹,所以P 到双缝S 1、S 2的路程差Δr =2λ1=2×0.75 μm =1.5 μm ;改用λ2=0.6 μm 的单色光照射时,路程差Δr =52λ2,所以P 为暗纹,从O 到P 路程差由零逐渐增大,必有路程差为λ22和32λ2的两点,即OP 之间还有两条暗纹. 答案:暗纹 两条[课时作业] [学生用书P113(单独成册)]一、单项选择题1.以下光源可作为相干光源的是( )A .两个一样亮度的烛焰B .两个一样规格的灯泡C .双丝灯泡D .出自一个点光源的两束光解析:选、B 、C 三项中的光源均不是相干光源,故A 、B 、C 均错;D 项中两束光是来自同一点光源,两束光完全一样是相干光源,故D 对.2.以下关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一样的相干光源C .光屏上距两缝的路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解析:选B.在双缝干预实验中,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一样的相干光源,故A 项错误,B 项正确;在两个相干光源完全一样的情况下,光屏上距两缝的路程差为半波长的奇数倍处出现暗条纹,C 项错误;两列光波要相遇就会叠加,满足相干条件就能发生干预,所以在双缝与光屏之间的空间也会发生光的干预,用光屏接收只是为了肉眼观察的方便,故D 项错误.3.在双缝干预实验中,以白光为光源,在屏幕上观察到了彩色干预条纹.假设在双缝中的一缝前放一红色滤光片(只能透过红光),另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光),红光与绿光的频率、波长均不相等,这时( )A .只有红色和绿色的双缝干预条纹,其他颜色的双缝干预条纹消失B.红色和绿色的双缝干预条纹消失,其他颜色的双缝干预条纹仍然存在C.任何颜色的双缝干预条纹都不存在D.至少有一种颜色的双缝干预条纹解析:选C.两列光波发生干预的条件之一是频率一样,利用双缝将一束光分成能够发生叠加的两束光,在光屏上形成干预条纹,但分别用绿色滤光片和红色滤光片挡住两条缝后,红光和绿光频率不相等,不能发生干预,因此屏上不会出现干预条纹,应选项C正确.4.由两个不同光源所发出的两束白光落在同一点上,不会产生干预现象,这是因为( ) A.两个光源发出光的频率一样B.两个光源发出光的强度不同C.两个光源的光速不同D.这两个光源是彼此独立的,不是相干光源解析:选D.题中两光源发出的光都是白光,频率不确定,没法比拟,选项A错误;光的强度对光的干预没有影响,选项B错误;光速在真空中是确定的,它对光的干预也没有影响,选项C错误;不同光源发出的光频率一般不同,所以不会产生干预现象,这样的光源不是相干光源,选项D正确.5.如图甲所示为双缝干预实验的装置示意图.乙图为用绿光进展实验时,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.假设红光、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.那么以下说法正确的选项是( )A.丙图可能为用红光实验产生的条纹,说明红光波长较长B.丙图可能为用紫光实验产生的条纹,说明紫光波长较长C.丙图可能为用紫光实验产生的条纹,说明紫光波长较短D.丙图可能为用红光实验产生的条纹,说明红光波长较短解析:选A.根据双缝干预图样的特点,入射光的波长越长,同一装置产生的双缝干预图样中条纹的间距就越大,由此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.6.在双缝干预实验中,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.假设用频率f=6.0×1014Hz的黄光照射双缝,那么( ) 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:选B.由光的频率f =6.0×1014 Hz ,知光的波长λ=c f =5×10-7m .P 点到双缝S 1、S 2的距离之差Δs 1=0.75 μm =7.5×10-7 m λ.Q 点到双缝S 1、S 2的距离之差Δs 2=1.5 μm =1.5×10-6 m =3λ.因此,P 点出现暗条纹,Q 点出现亮条纹,选B.二、多项选择题7.如下图的双缝干预实验,用绿光照射单缝S 时,在光屏P 上观察到干预条纹.要得到相邻条纹间距更大的干预图样,可以( )A .减小S 1与S 2的间距B .减小双缝屏到光屏的距离C .将绿光换为红光D .将绿光换为紫光解析:选AC.在波的干预中,干预条纹的间距Δx =L dλ,由公式可得,条纹间距与波长、双缝屏之间的距离成正比,与双缝间的距离d 成反比,故要增大间距,应减小d ,或增大双缝到光屏的距离,或增大光的波长,故A 、C 正确,B 、D 错误.8.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预条纹,如下图,图中a 、b 、c 、d 、e 为相邻亮条纹的位置,c 为中央亮条纹,那么( )A .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:选BD.振动一致的两光源在空间发生干预,得到亮条纹的条件满足Δx =nλ(n =0,1,2,3…).“路程差〞是指从双缝M 、N 到屏上某点的路程差,与O 无关,A 、C 错误;b 是n =1时的第一级亮条纹,e 是n =2时的第二级亮条纹,故B 、D 正确.9.双缝干预实验装置如下图,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预条纹. 屏上O 点距双缝S 1和S 2的距离相等,P 点出现距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,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 点及其上方的干预条纹的情况正确的选项是( )A .在O 点出现红光的亮条纹B .红光的第一条亮条纹出现在P 点的上方C .在O 点不出现蓝光的亮条纹D .蓝光的第一条亮条纹出现在P 点的上方解析:选AB.由于O 点到双缝的路程差为零,所以在O 点出现各种单色光的亮条纹,在P 点出现绿光的第一条亮条纹,因为λ红>λ绿>λ蓝,所以红光条纹间距大于绿光条纹间距,绿光条纹间距大于蓝光条纹间距.A 、B 正确.10.为检测矿泉水的品质,我们可以利用干预原理测定矿泉水的折射率.方法是将待测矿泉水填充到特制容器,特制容器不影响光的传播,放置在双缝与荧光屏之间(之前为空气,特制容器未画出),通过比照填充矿泉水后的干预条纹间距x 2和填充前的干预条纹间距x 1,就可以计算出该矿泉水的折射率.设空气的折射率为1,那么以下说法正确的选项是( )A .x 2>x 1B .x 2<x 1C .该矿泉水的折射率为x 1x 2D .该矿泉水的折射率为x 2x 1答案:BC三、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,假设屏上的点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,那么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.用氦氖激光器进展双缝干预实验,使用的双缝间距离d =0.1 mm ,双缝到屏的距离L =6.0 m ,测得屏上干预条纹中相邻亮条纹的间距是3.8 cm ,那么氦氖激光器发出红光的波长λ是多少?假设把整个装置放入折射率是43的水中,这时屏上的条纹间距是多少? 解析:由Δx =L d λ,可以得出红光的波长λ=d L ·Δx =0.1×10-3××10-26.0m ≈×10-7 m. 所以激光器发出的红光的波长是6.3×10-7 m.如果将整个装置放入水中,激光器发出的红光在水中的波长设为λ′,由光的特点可知:光在传播过程中,介质发生变化,波长和波速发生改变,但频率不变.由此可知λc =λ′v ,而c v=n ,那么λ′=λn =6.3×10-7×34m ≈×10-7 m. 这时屏上条纹的间距是Δx ′=L d·λ′=6.0×4.7×10-7×10-3 m ≈×10-2 m. 答案:6.3×10-7 m 2.8×10-2 m。
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。
高中物理 第十三章 3 光的干涉课后集训 新人教版选修3-4(2021年最新整理)
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光的干涉基础过关1.马路上附着的油膜呈现彩色图样,这是由于()A.光的镜面反射B.光的折射C。
光的漫反射 D.光的干涉答案:D2。
以下现象或实验说明光具有波动性的是()A。
小孔成像B。
肥皂泡上出现彩色条纹C。
雨后天空出现的彩虹D。
通过三棱镜看书上的字,字的边缘有彩色答案:B3。
在双缝干涉实验中,以下现象正确的是( )A。
把入射光由绿光换成紫光,相邻两亮条纹间的距离变大B。
把入射光由绿光换成红光,相邻两亮条纹间的距离变大C.使双缝间的距离变小,相邻两亮条纹间的距离也变小D。
使双缝到屏的距离变大,相邻两亮条纹间的距离也变大答案:B4。
在薄膜干涉实验中,发生干涉的两列光的路程差( )A。
等于入射处薄膜的厚度 B。
等于入射处薄膜厚度的两倍C。
与入射光的波长有关 D。
与观察者的薄膜的距离有关答案:B5。
下列现象属于光的干涉现象的是( )A.眯起眼睛看某一光源,可看到五颜六色的彩色条纹B。
水面上的一层油膜,在阳光照射下呈现出五光十色C。
摄像机的镜头看上去呈淡紫色D.从游标卡尺的两只测量爪之间的缝隙,观察平行于缝隙发光的日光灯,可看到彩色条纹答案:BC综合运用6。
在杨氏干涉实验中,从两个狭缝到达像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:双缝到屏上中央亮条纹O点的距离相等,当下方的狭缝后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。
高中物理 第十三章 3 光的干涉练习(含解析)新人教版选修3-4-新人教版高二选修3-4物理试题
3 光的干预1.(多项选择)用a,b两种单色光分别照射同一双缝干预装置,在距双缝恒定距离的屏上得到如下列图的干预图样,其中图(甲)是a光照射形成的,图(乙)是b光照射形成的,如此关于a,b两束单色光,下述说法中正确的答案是( AC )A.a光的频率比b光的大B.在水中a光传播的速度比b光的大C.水对a光的折射率比b光大D.b光的波长比a光的短解析:从图中可以看出,a光的条纹间距小,说明a光的波长小,频率大,选项D错误,选项A正确;水对频率低的单色光的折射率小,即水对b光的折射率小,选项C正确;折射率小的光在水中的传播速度大,即b光在水中的传播速度大,选项B错误.2.(多项选择)在光的双缝干预实验中,假设要使相邻两个亮条纹间的距离变大,可以采取的措施是( BC )A.增加双缝间的距离B.增加光屏到双缝的距离C.采用频率更小的光照射双缝D.增加激光器到双缝的距离解析:双缝干预条纹间距Δx=λ,故要增大屏上相邻亮条纹之间的距离Δx,可以增加双缝到屏的距离l,减小双缝之间的距离d或者增加光的波长λ;根据v=λf可知,减小光的频率可以增加光的波长,故A,D错误,B,C正确.3.在双缝干预实验中,测得第一条亮条纹和第三条亮条纹相距4.0×10-2 m,假设双缝间距为0.1 mm,双缝到光屏的距离为l=4.0 m,如此光波的波长为( B )×10-8 m×10-7 m×10-8 m×10-7 m解析:由公式Δx=λ有λ=,Δx= m=2×10-2 m,且l=4.0 m,d= 0.1 mm=10-4m,如此光波波长λ=5.0×10-7 m.故B正确.4.双缝干预实验装置如下列图,双缝间距离为d,双缝与光屏间距为L,调整实验装置使光屏上得到清晰的干预条纹.关于该干预条纹与改变条件后其变化情况,如下表示正确的答案是( C )A.屏上所有的亮线都是从双缝出来的两列光波的波峰与波峰叠加形成的,所有的暗线是波谷与波谷叠加形成的B.假设将双缝间距d减小,光屏上两相邻亮条纹间距变小C.假设用频率较大的单色光进展实验,其他条件不变的前提下,光屏上相邻暗条纹间距减小D.假设用红光照射双缝的一条狭缝,用紫光照射双缝的另一条狭缝,屏上将呈现彩色条纹解析:干预条纹间的暗线是由于两列光波波峰与波谷的叠加形成的,两列光波波谷与波谷的叠加形成亮纹,故A错误;根据双缝干预条纹的间距公式Δx=λ,知d减小,相邻亮条纹的距离增大,故B错误;假设用频率较大的单色光进展实验,即波长变短,其他条件不变的前提下,根据双缝干预条纹的间距公式Δx=λ可知,光屏上相邻暗条纹间距减小,故C正确;假设用红光照射双缝的一条狭缝,用紫光照射双缝的另一条狭缝,不满足干预条件,屏上将不会呈现彩色条纹,故D错误.5.杨氏干预实验证明光确实是一种波,一束单色光投射在两条相距很近的狭缝上,两狭缝就成了两个光源,它们发出的光波满足干预的必要条件,如此两列光一样.如下列图,在这两列光波相遇的区域中,实线表示波峰,虚线表示波谷,如果放置光屏,在(选填“A〞“B〞或“C〞)点会出现暗条纹.解析:产生光的干预前提是两列光的频率相等.波峰与波峰或者波谷与波谷相叠加振动加强,所以A,B出现亮条纹,波峰与波谷叠加振动减弱,所以C点处产生暗条纹.答案:频率 C6.如下列图,A,B,C,D代表双缝产生的四种干预图样,回答下面问题:(1)如果A图样是红光通过双缝产生的,那么换用紫光得到的图样用图样表示最适宜.(2)如果将B图样的双缝距离变小,那么得到的图样用图样表示最适宜.(3)如果将A图样的双缝到屏的距离变小,那么得到的图样用图样表示最适宜.(4)如果将A图样的装置从空气移入水中,那么得到的干预图样用图样表示最适宜.解析:利用公式Δx=λ知光源由红光换成紫光时,λ变小,相应Δx也变小,(1)中应选C;双缝距离d减小时,Δx变大,(2)中应选D;双缝到屏的距离l变小,Δx变小,(3)中应选C;将装置从空气移入水中时,波长λ减小,Δx也减小,(4)中应选C.答案:(1)C (2)D (3)C (4)C7.如下列图是一种观察光的干预现象的装置,称为劳埃德镜,图中M是一块由普通平板玻璃制成的反射镜,单色缝光源S与镜面M平行(图中S只画成一个点),右面P是光屏.P上从最高处A到D之间是S发出的光能照射到的区域.图中带箭头的线段表示从S发出的几条特殊光线,如此如下说法正确的答案是( C )A.光屏上AD间的区域内都可以观察到明暗相间的干预条纹B.光屏上只有AB间的区域内可以观察到明暗相间的干预条纹C.光屏上只有BC间的区域内可以观察到明暗相间的干预条纹D.光屏上只有CD间的区域内可以观察到明暗相间的干预条纹解析:从光源直接发出的光和被平面镜反射的光实际上是同一列光,故是相干光,图中BC间的区域表示叠加的区域,这时,在屏幕上可以观察到明暗相间的干预条纹.故C正确.8.如下列图,用单色光做双缝干预实验,P处为第二条暗纹,改用频率较低的单色光重做上述实验(其他条件不变)时,如此同侧第二条暗条纹的位置( B )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解析:由λ=知,f变小,λ变大.假设出现第二条暗条纹,如此P到双缝的路程差Δr=λ,当λ变大时,Δr也要变大,故第二条暗纹的位置向上移,在P点上方,B正确.9.如下列图是研究光的双缝干预的示意图,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会产生干预条纹.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,如此P1处的亮条纹恰好是10号亮条纹.设直线S1P1的长度为r1,S2P1的长度为r2,如此r2-r1等于( B )λ B.10λλ D.20λ解析:由题设可知,从中央亮条纹P算起,P1点处是第10号亮条纹的位置,明确缝S1,S2到P1处的距离差r2-r1为波长的10倍,且刚好是10个波长,所以选项B正确.10.如下列图,在双缝干预实验中,S1和S2为双缝,P是光屏上的一点,P点与S1,S2距离之差为2.1×10-6 m,分别用A,B两种单色光在空气中做双缝干预实验,在如下条件下P点处是亮条纹还是暗条纹?(1)A光在折射率为n=1.5的介质中波长为4×10-7 m.(2)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°.(3)假设让A光照射S1,B光照射S2,试分析光屏上能观察到的现象.解析:(1)设A光在空气中的波长为λ1,在介质中的波长为λ2,由n=,得λ1=nλ2=1.5×4×10-7 m=6×10-7 m,根据路程差Δr=2.1×10-6 m,所以==3.5由此可知,从S1和S2到P点的路程差是波长λ1的3.5倍,所以用A光做光源,P点处为暗条纹.(2)根据临界角与折射率的关系sin C=,得n==由此可知,B光在空气中的波长λ2为λ2=nλ介=×3.15×10-7 m=5.25×10-7 m由路程差Δr和波长λ的关系得==4可见,用B光做光源,P点处为亮条纹.(3)假设让A光和B光分别照射S1和S2,这时既不能发生干预,也不发生衍射,此时在光屏上只能观察到亮光.答案:(1)暗条纹(2)亮条纹(3)光屏上只能观察到亮光11.在双缝干预实验中,光屏上某点P到双缝S1和S2的路程差为7.5×10-7m,如果用频率为6.0×1014 Hz的黄光照射双缝,试问:(1)该黄光的波长是多少?(2)试通过计算分析P点出现亮条纹还是暗条纹?解析:(1)由于光在真空中的传播速度恒为c,如此由波长、频率间关系式得λ== m=5×10-7 m.(2)两列光到P点的路程差Δr=7.5×10-7 m=λ,所以是暗条纹.答案:(1)5×10-7 m (2)见解析12.将频率为6×1014 Hz的激光从S1和S2投射到屏上,假设屏上的点P到S1与到S2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S1和S2的路程相等的点,如此PO间有几条暗条纹、几条亮条纹?(不含O,P两点处)解析:单色光的波长λ== m=5×10-7m,路程差为3×10-6m,==12,即路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。
人教版高中物理选修3-4一课一练同步训练题含参考答案 (一中)
编者的话一中高二物理组为了方便高二的同学学习必修3-4的教材,深入理解基本物理概念,熟练掌握物理基本规律,一中高二物理备课组编写了物理选修3-4的同步课课练。
此练习可以作为课后作业使用,也可作为补充练习。
本练习前5题属于基础训练,后7题属于提高练习,教师和同学可根据学习的实际情况灵活选用。
本书适合人教版物理教材。
2016.11.高中物理选修3-4一课一练同步训练题目录11.1 简谐运动每课一练 3 11.2 简谐运动的描述每课一练 7 11.3 简谐运动的回复力和能量每课一练2 10 11.4 单摆每课一练 1311.5 外力作用下的振动每课一练 1612.1 波的形成和传播每课一练 18 12.2 波的图象每课一练 20 12.3 波长、频率和波速 1每课一练 22 12.3 波长、频率和波速 2每课一练26 12.4 波的衍射和干涉每课一练3012.5 多普勒效应每课一练3113.1 光的反射和折射每课一练35 13.2 全反射每课一练38 13.3 光的干涉每课一练40 13.4 实验:用双缝干涉测量光的波长每课一练41 13.5 光的衍射每课一练46 13.6 光的偏振每课一练4713.7 光的颜色色散每课一练13.8 激光每课一练 5014.1 电磁波的发现每课一练54 14.2 电磁振荡每课一练56 14.3 电磁波的发射和接收每课一练5814.4 电磁波与信息化社会每课一练14.5 电磁波谱每课一练6015.1~2 相对论简介1每课一练62 15.3~4 相对论简介2每课一练64参考答案11.1 简谐运动每课一练(人教版选修3-4)命题人:王蓉审核:刘军1.下列运动中属于机械振动的是( )A.小鸟飞走后树枝的运动B.爆炸声引起窗子上玻璃的运动C.匀速圆周运动D.竖直向上抛出物体的运动2.做简谐运动的弹簧振子在某段时间内速度越来越大,则这段时间内( )A.振子的位移越来越大B.振子正向平衡位置运动C.振子速度与位移同向D.振子速度与位移方向相反3.关于简谐运动的振动图象,下列说法中正确的是( )A.表示质点振动的轨迹是正弦或余弦曲线B.由图象可判断任一时刻质点相对平衡位置的位移方向C.表示质点的位移随时间变化的规律D.由图象可判断任一时刻质点的速度方向4.如图6所示是某振子做简谐运动的图象,以下说法中正确的是( )图6A.因为振动图象可由实验直接得到,所以图象就是振子实际运动的轨迹B.振动图象反映的是振子位移随时间变化的规律,并不是振子运动的实际轨迹C.振子在B位置的位移就是曲线BC的长度D.振子运动到B点时的速度方向即为该点的切线方向图75.如图7是用频闪照相的方法获得的弹簧振子的位移—时间图象,下列有关该图象的说法正确的是( )A.该图象的坐标原点建立在弹簧振子的平衡位置B.从图象可以看出小球在振动过程中是沿t轴方向移动的C.为了显示小球在不同时刻偏离平衡位置的位移,可让底片沿垂直x轴方向匀速运动D.图象中小球的疏密显示出相同时间内小球位置变化的快慢不同6.如图8所示为弹簧振子的振动图象,关于振子的振动,下列描述正确的是( )图8A.振子沿如图所示的曲线运动B.图象描述的是振子的位移随时间变化的规律C.从0.5 s到1.5 s内振子先加速运动后减速运动D.从1 s到2 s内振子先减速运动后加速运动7.如图9所示为某质点在0~4 s内的振动图象,则( )图9A.质点在3 s末的位移为2 mB.质点在4 s末的位移为8 mC.质点在4 s内的路程为8 mD.质点在4 s内的路程为零8.在水平方向上做简谐运动的质点,其振动图象如图10所示.假设向右的方向为正方向,则物体的位移向左且速度向右的时间段是( )图10A.0 s到1 s内B.1 s到2 s内C.2 s到3 s内D.3 s到4 s内9.一个质点做简谐运动,它的振动图象如图11所示,则( )图11A.图中的曲线部分是质点的运动轨迹B.有向线段OA是质点在t1时间内的位移C.有向线段OA在x轴的投影是质点在t1时刻的位移D.有向线段OA的斜率是质点在t1时刻的瞬时速率10.如图12所示是质点做简谐运动的图象.由此可知( )图12A.t=0时,质点位移、速度均为零B.t=1 s时,质点位移最大,速度为零C.t=2 s时,质点位移为零,速度沿负向最大D.t=4 s时,质点停止运动11.一弹簧振子沿x轴振动,振幅为4 cm,振子的平衡位置位于x轴上的O点.图13甲中的a、b、c、d为四个不同的振动状态:黑点表示振子的位置,黑点上的箭头表示运动的方向.图乙给出的①②③④四条振动图线,可用于表示振子的振动图象的是( )甲乙图13A.若规定状态a时t=0,则图象为①B.若规定状态b时t=0,则图象为②C.若规定状态c时t=0,则图象为③动图象可知,t=0.1 s时,振子的位置在点________,此后经过________ s,振子第一次到达C点.图1413.一个质点经过平衡位置O,在A、B两点间做简谐运动如图15甲,它的振动图象如图乙所示,设向右为正方向,则图15(1)OB=________cm;(2)第0.2 s末,质点的速度方向向________.(3)0.7 s末,质点位置在________点与________点之间;(4)质点从O点运动到B点再运动到A点所需时间t=________s.14.如图16所示,简谐运动的图象上有a、b、c、d、e、f六个点,其中图16(1)与a位移相同的点有哪些?(2)与a速度相同的点有哪些?(3)b点离开平衡位置的最大距离有多大?11.2 简谐运动的描述每课一练(人教版选修3-4)命题人:王蓉审核:刘军1.下列关于简谐运动的振幅、周期和频率的说法正确的是( )A.振幅是矢量,方向从平衡位置指向最大位移处B.周期和频率的乘积不一定等于1C.振幅增加,周期必然增加,而频率减小D.做简谐运动的物体,其频率固定,与振幅无关2.弹簧振子在AOB之间做简谐运动,O为平衡位置,测得A、B之间的距离为8 cm,完成30次全振动所用时间为60 s,则( )A.振子的振动周期是2 s,振幅是8 cmB.振子的振动频率是2 HzC.振子完成一次全振动通过的路程是16 cmD.从振子通过O点时开始计时,3 s内通过的路程为24 cm图43.如图4所示,振子以O点为平衡位置在A、B间做简谐运动,从振子第一次到达P点开始计时,则( )A.振子第二次到达P点的时间间隔为一个周期B.振子第三次到达P点的时间间隔为一个周期C.振子第四次到达P点的时间间隔为一个周期D.振子从A点到B点或从B点到A点的时间间隔为一个周期4.一水平弹簧振子的振动周期是0.025 s,当振子从平衡位置向右运动开始计时,经过0.17 s时,振子的运动情况是( )A.正在向右做减速运动B.正在向右做加速运动C.正在向左做减速运动D.正在向左做加速运动5.图5如图5所示,小球m连着轻质弹簧,放在光滑水平面上,弹簧的另一端固定在墙上,O点为它的平衡位置,把m拉到A点,OA=1 cm,轻轻释放,经0.2 s运动到O点,如果把m拉到A′点,使OA′=2 cm,弹簧仍在弹性限度范围内,则释放后运动到O点所需要的时间为( )A.0.2 s B.0.4 sC.0.3 s D.0.1 s6.如图6所示是一做简谐运动的物体的振动图象,下列说法正确的是( )图6A .振动周期是2×10-2sB .第2个10-2s 内物体的位移是-10 cm C .物体的振动频率为25 Hz D .物体的振幅是10 cm7.一简谐振子沿x 轴振动,平衡位置在坐标原点.t =0时刻的位移x =-0.1 m ;t =43s 时刻x =0.1m ;t =4 s 时刻x =0.1 m .该振子的振幅和周期可能为( )A .0.1 m ,83 s B .0.1 m,8 sC .0.2 m ,83s D .0.2 m,8 s8.某质点做简谐运动,其位移随时间变化的关系式为x =A sin π4t ,则质点( )A .第1 s 末与第3 s 末的位移相同B .第1 s 末与第3s 末的速度相同C .3 s 末至5 s 末的位移方向都相同D .3 s 末至5 s 末的速度方向都相同9.一水平弹簧振子做简谐运动,周期为T ,则( )A .若t 时刻和(t +Δt )时刻振子运动位移的大小相等、方向相同,则Δt 一定等于T 的整数倍B .若t 时刻和(t +Δt )时刻振子运动位移的大小相等、方向相反,则Δt 一定等于T2的整数倍C .若Δt =T ,则在t 时刻和(t +Δt )时刻振子振动的加速度一定相等D .若Δt =T2,则在t 时刻和(t +Δt )时刻弹簧振子的长度一定相等10.如图7甲所示是演示简谐运动图象的装置,当漏斗下面的薄木板N 被匀速地拉出时, 振动着的漏斗中漏出的沙在板上形成的曲线显示出摆的位移随时间变化的关系.板上的 直线OO 1代表时间轴,图乙中是两个摆中的沙在各自板上形成的曲线,若板N 1和板N 2 拉动的速度v 1和v 2的关系为v 2=2v 1,则板N 1、N 2上曲线所代表的周期T 1和T 2的关系 为( )图7A .T 2=T 1B .T 2=2T 1C .T 2=4T 1D .T 2=14T 111.有一个弹簧振子,振幅为0.8 cm ,周期为0.5 s ,初始时具有负方向的最大加速度, 则它的振动方程是( )A .x =8×10-3sin ⎝⎛⎭⎪⎫4πt +π2 mB .x =8×10-3sin ⎝⎛⎭⎪⎫4πt -π2 mC .x =8×10-1sin ⎝⎛⎭⎪⎫πt +32π mD .x =8×10-1sin ⎛⎪⎫4t +π m12.如图8所示为A 、B 两个简谐运动的位移—时间图象.图8试根据图象写出:(1)A 的振幅是______cm ,周期是________s ;B 的振幅是________cm ,周期是________s. (2)这两个简谐运动的位移随时间变化的关系式. (3)在时间t =0.05 s 时两质点的位移分别是多少?13.一质点在平衡位置O 附近做简谐运动,从它经过平衡位置起开始计时,经0.13 s 质点 第一次通过M 点,再经0.1 s 第二次通过M 点,则质点振动周期的可能值为多大?14.在心电图仪、地震仪等仪器工作过程中,要进行振动记录,如图9(a)所示是一种常用的记录方法,在弹簧振子的小球上安装一支记录用笔P ,在下面放一条白纸带.当小球振动时,匀速拉动纸带(纸带速度与振子振动方向垂直),笔就会在纸带上画出一条曲线,如图(b)所示.若匀速拉动纸带的速度为1 m/s ,作出P 的振动图象.图911.3 简谐运动的回复力和能量每课一练2(人教版选修3-4)命题人:王蓉审核:刘军1.如图1所示,下列振动系统不可看做弹簧振子的是( )图1A.如图甲所示,竖直悬挂的轻弹簧及小铅球组成的系统B.如图乙所示,放在光滑斜面上的铁块及轻弹簧组成的系统C.如图丙所示,光滑水平面上,两根轻弹簧系住一个小球组成的系统D.蹦极运动中的人与弹性绳组成的系统图22.如图2所示为某物体做简谐运动的图象,下列说法中正确的是( )A.由P→Q,位移在增大B.由P→Q,速度在增大C.由M→N,位移先减小后增大D.由M→N,位移始终减小3.一弹簧振子在一条直线上做简谐运动,第一次先后经过M、N两点时速度v(v≠0)相同,那么,下列说法正确的是( )A.振子在M、N两点受回复力相同B.振子在M、N两点对平衡位置的位移相同C.振子在M、N两点加速度大小相等D.从M点到N点,振子先做匀加速运动,后做匀减速运动4.如图3所示,弹簧振子做简谐运动,其位移x与时间t的关系如图所示,由图可知( )图3A.t=1 s时,速度的值最大,方向为负,加速度为零B.t=2 s时,速度的值最大,方向为负,加速度为零C.t=3 s时,速度的值最大,方向为正,加速度最大D.t=4 s时,速度的值最大,方向为正,加速度最大提升练5.一个质点a 做简谐运动的图象如图4所示,下列结论正确的是( )图4A .质点的振幅为4 cmB .质点的振动频率为0.25 HzC .质点在10 s 内通过的路程是20 cmD .质点从t =1.5 s 到t =4.5 s 的过程中经过的路程为6 cm6.如图5为某简谐运动图象,若t =0时,质点正经过O 点向b 运动,则下列说法正确 的是( )图5A .质点在0.7 s 时的位移方向向左,且正在远离平衡位置运动B .质点在1.5 s 时的位移最大,方向向左,在1.75 s 时,位移为1 cmC .质点在1.2 s 到1.4 s 过程中,质点的位移在增加,方向向左D .质点从1.6 s 到1.8 s 时间内,质点的位移正在增大,方向向右7.如图6所示为某一质点的振动图象,由图象可知在t 1和t 2两时刻,质点的速度v 1、 v 2,加速度a 1、a 2的大小关系为( )图6A .v 1<v 2,方向相同B .v 1>v 2,方向相反C .a 1>a 2,方向相同D .a 1>a 2,方向相反图78.如图7所示是一简谐运动的振动图象,则下列说法正确的是( ) A .该简谐运动的振幅为6 cm ,周期为8 sB .6~8 s 时间内,振子由负向最大位移处向平衡位置运动C .图中的正弦曲线表示振子的运动轨迹D .该振动图象对应的表达式为x =3sin (πt4) cm9.如图8所图8示,一升降机在箱底装有若干弹簧,设在某次事故中,升降机吊索在空中断裂,忽略摩擦力,则升降机在从弹簧下端触地后直到最低点的一段运动过程中( )A.升降机的速度不断减小B.升降机的加速度不断变大C.升降机的加速度最大值等于重力加速度值为应在何处起跳?________(填“最高点”“最低点”或“平衡位置”).11.图9如图9所示,将质量m A=100 g的平台A连接在劲度系数k=200 N/m的弹簧上端,形成竖直方向的弹簧振子,在A的上方放置m B=m A的物块B,使A、B一起上下振动.若弹簧原长为5 cm,求:(1)当系统进行小振幅振动时,平衡位置离地面C的高度;(2)当振幅为0.5 cm时,B对A的最大压力;(3)为使B在振动中始终与A接触,振幅不得超过多少?11.4 单摆 每课一练(人教版选修3-4)命题人:王蓉 审核:刘军1.影响单摆周期的因素有( ) A .振幅 B .摆长 C .重力加速度 D .摆球质量图42.如图4所示,在两根等长的细线下悬挂一个小球(体积可忽略)组成了所谓的双线摆, 若摆线长为l ,两线与天花板的左右两侧夹角均为α,当小球垂直纸面做简谐运动时,周 期为( )A .2π l gB .2π 2lgC .2π2l cos αgD .2πl sin αg3.将秒摆(周期为2 s)的周期变为1 s ,下列措施可行的是( ) A .将摆球的质量减半 B .振幅减半C .摆长减半D .摆长减为原来的144.摆长为l 的单摆做简谐运动,若从某时刻开始计时(即取t =0),当振动至t =3π2lg时, 摆球恰具有负向最大速度,则单摆的振动图象是下图中的( )5.如图5所图5示为演示简谐振动的沙摆,已知摆长为l ,沙筒的质量为m ,沙子的质量为M ,M ≫m , 沙子逐渐下漏的过程中,摆的周期为( ) A .周期不变B.先变大后变小C.先变小后变大D.逐渐变大图66.如图6所示,用绝缘细丝线悬吊着带正电的小球在匀强磁场中做简谐运动,则( ) A.当小球每次通过平衡位置时,动能相同B.当小球每次通过平衡位置时,速度大小相同C.当小球每次通过平衡位置时,丝线拉力相同D.撤去磁场后,小球摆动周期变大7.一个单摆的摆球偏离到最大位置时,正好遇到空中竖直下落的雨滴,雨滴均匀附着在摆球的表面,下列说法正确的是( )A.摆球经过平衡位置时速度要增大,周期也增大,振幅也增大B.摆球经过平衡位置时速度没有变化,周期减小,振幅也减小C.摆球经过平衡位置时速度没有变化,周期也不变,振幅要增大D.摆球经过平衡位置时速度要增大,周期不变,振幅要增大图78.图7为甲、乙两单摆的振动图象,则( )A.若甲、乙两单摆在同一地点摆动,则甲、乙两单摆的摆长之比l甲∶l乙=2∶1B.若甲、乙两单摆在同一地点摆动,则甲、乙两单摆的摆长之比l甲∶l乙=4∶1C.若甲、乙两摆摆长相同,且在不同的星球上摆动,则甲、乙两摆所在星球的重力加速度之比g甲∶g乙=4∶1D.若甲、乙两摆摆长相同,且在不同的星球上摆动,则甲、乙两摆所在星球的重力加速度之比g甲∶g乙=1∶4图89.如图8所示,光滑槽的半径R远大于小球运动的弧长.今有两个小球(视为质点)同时由静止释放,其中甲球开始时离槽最低点O远些,则它们第一次相遇的地点在( ) A.O点B.O点偏左C.O点偏右图9(1)单摆的振幅为__________,频率为__________,摆长约为______;图中所示周期内位 移x 最大的时刻为______.(2)若摆球从E 指向G 为正方向,α为最大摆角,则图象中O 、A 、B 、C 点分别对应单摆 中的__________点.一周期内加速度为正且减小,并与速度同方向的时间范围是 ________.势能增加且速度为正的时间范围是__________. (3)单摆摆球多次通过同一位置时,下述物理量变化的是( ) A .位移 B .速度 C .加速度 D .动能 E .摆线张力(4)若在悬点正下方O ′处有一光滑水平细钉可挡住摆线,且O ′E =14OE ,则单摆周期变为______ s ,挡后绳张力______.11.一根摆长为2 m 的单摆,在地球上某地摆动时,测得完成100次全振动所用的时间 为284 s.(1)求当地的重力加速度g ;(2)将该单摆拿到月球上去,已知月球的重力加速度是1.60 m/s 2,单摆振动的周期是多 少? 12.图10摆长为l 的单摆在平衡位置O 的左右做摆角小于5°的简谐运动,当摆球经过平衡位置 O (O 在A 点正上方)向右运动的同时,另一个以速度v 在光滑水平面运动的小滑块,恰好 经过A 点向右运动,如图10所示,小滑块与竖直挡板P 碰撞后以原来的速率返回,略 去碰撞所用时间,试问:(1)A 、P 间的距离满足什么条件,才能使滑块刚好返回A 点时,摆球也同时到达O 点且 向左运动?(2)AP 间的最小距离是多少?11.5 外力作用下的振动每课一练(人教版选修3-4)命题人:王蓉审核:刘军1.一单摆在空气中振动,振幅逐渐减小,下列说法正确的是( )A.振动的机械能逐渐转化为其他形式的能B.后一时刻的动能一定小于前一时刻的动能C.后一时刻的势能一定小于前一时刻的势能D.后一时刻的机械能一定小于前一时刻的机械能2.下列说法正确的是( )A.某物体做自由振动时,其振动频率与振幅无关B.某物体做受迫振动时,其振动频率与固有频率无关C.某物体发生共振时的频率等于其自由振动的频率D.某物体发生共振时的振动就是无阻尼振动3.下列振动中属于受迫振动的是( )A.用重锤敲击一下悬吊着的钟后,钟的摆动B.打点计时器接通电源后,振针的振动C.小孩睡在自由摆动的吊床上,小孩随着吊床一起摆动D.弹簧振子在竖直方向上沿上下方向振动4.下列说法正确的是( )A.实际的自由振动必然是阻尼振动B.在外力作用下的振动是受迫振动C.阻尼振动的振幅可以保持不变D.受迫振动稳定后的频率与自身物理条件有关5.把一个筛子用四根弹簧支起来,筛子上装一个电动偏心轮,它每转一周给筛子一个驱动力,这就做成了一个共振筛,筛子在做自由振动时,20 s内完成了10次全振动.在某电压下电动偏心轮转速是36 r/min,已知如果增大电压可以使偏心轮转速提高;增加筛子质量,可以增大筛子的固有周期,那么,要使筛子的振幅增大,下列做法正确的是( ) A.提高输入电压 B.降低输入电压C.增加筛子质量 D.减少筛子质量6.部队经过桥梁时,规定不许齐步走,登山运动员登高山时,不许高声叫喊,主要原因是( )A.减轻对桥的压力,避免产生回声B.减少对桥、雪山的冲量C.避免使桥、使雪山发生共振D.使桥受到的压力更不均匀,使登山运动员耗散能量减少7.正在运转的机器,当其飞轮以角速度ω0匀速转动时,机器的振动并不强烈,切断电源,飞轮的转动逐渐慢下来,在某一小段时间内机器却发生了强烈的振动,此后飞轮转速继续变慢,机器的振动也随之减弱.在机器停下来之后若重新启动机器,使飞轮转动的角速度从零较缓慢地增大到ω0,在这一过程中( )A.机器不一定会发生强烈振动B.机器一定会发生强烈的振动C.若机器发生强烈振动,强烈振动发生在飞轮的角速度为ω0时图7A.驱动力的频率为f2时,振子处于共振状态B.驱动力的频率为f3时,振子的振动频率为f3C.假如让振子自由振动,它的频率为f2D.振子做自由振动时,频率可以为f1、f2和f39.任何物体都有一定的固有频率,如果把人作为一个整体来看,在水平方向的固有频率约为3~6 Hz,竖直方向的固有频率约为4~8 Hz,拖拉机驾驶员、风镐、风铲、铆钉机等操作工在工作时将做____________振动,这时若操作工的振动频率跟振源的频率____________就会对操作工的身体造成伤害,为保障操作工的安全与健康,有关部门做出规定,用手操作的各类振动机械的频率必须大于20 Hz,这是为了防止____________ 所造成的危害.10.如图8所示,轻直杆OC的中点悬挂一个弹簧振子,其固有频率为2 Hz.杆的O端有固定有光滑轴,C端下边由凸轮支持,凸轮绕其轴转动,转速为n.当n从0逐渐增大到5 转/秒过程中,振子M的振幅变化情况将是____________.当n=________转/秒时振幅最大.若转速稳定在5转/秒,M的振动周期是________.图811.如图9所示是一个单摆的共振曲线.图9(1)若单摆所处环境的重力加速度g取9.8 m/s2,试求此摆的摆长.(2)若将此单摆移到高山上,共振曲线的峰将怎样移动?12.汽车的质量一般支撑在固定于轴承上的若干弹簧上,弹簧的等效劲度系数k=1.5×105 N/m.汽车开动时,在振幅较小的情况下,其上下自由振动的频率满足f=12πg l(l为弹簧的压缩长度).若人体可以看成一个弹性体,其固有频率约为2 Hz,已知汽车的质量为600 kg,每个人的质量为70 kg,则这辆车乘坐几个人时,人感觉到最难受?(已知π2=10,g取10 m/s2)12.1 波的形成和传播 每课一练(人教版选修3-4)命题人:王蓉 审核:刘军1.一列波由波源向周围扩展开去,由此可知( ) A .介质中的各个质点由近及远地传播开去B .介质中的各个质点只是在各自的平衡位置附近振动,并不迁移C .介质将振动的能量由近及远地传播开去D .介质将振动的形式由近及远地传播开去2.下列有关横波与纵波的说法中正确的是( ) A .沿水平方向传播的波为横波B .纵波可以在固态、液态、气态介质中传播C .纵波与横波不可以同时在同一介质中传播D .凡是振动方向与波传播方向在同一条直线上的波都是纵波 3.区分横波和纵波的依据是( ) A .质点沿水平方向还是沿竖直方向振动 B .波沿水平方向还是沿竖直方向传播C .质点的振动方向和波的传播方向是相互垂直还是在一条直线上D .波传播距离的远近4.科学探测表明,月球表面无大气层,也没有水,更没有任何生命存在的痕迹.在月球 上,两宇航员面对面讲话也无法听到,这是因为( ) A .月球太冷,声音传播太慢B .月球上没有空气,声音无法传播C .宇航员不适应月球,声音太轻D .月球上太嘈杂,声音听不清楚5.在敲响古刹里的大钟时,有的同学发现,停止对大钟的撞击后,大钟仍“余音未绝”, 分析其原因是( ) A .大钟的回声 B .大钟在继续振动C .人的听觉发生“暂留”的缘故D .大钟虽停止振动,但空气仍在振动6.关于振动和波的关系,下列说法正确的是( ) A .有机械波必有振动 B .有机械振动必有波C .离波源远的质点振动较慢D .波源停止振动时,介质中的波立即停止传播7.关于振动和波的关系,下列说法中正确的是( ) A .振动是波的成因,波是振动的传播B .振动是单个质点呈现的运动现象,波是许多质点联合起来呈现的运动现象C .波的传播速度就是质点振动的速度D .波源停止振动时,波立即停止传播 8.图3如图3所示为波源开始振动后经过一个周期的情景图,设介质中质点的振动周期为T , 下列说法中正确的是( )A .若M 点为波源,则M 点开始振动时方向向下B .若M 点为波源,则P 点已经振动了34TC .若N 点为波源,则P 点已经振动了34TD .若N 点为波源,则该时刻P 质点动能最大9.如图4所示为一简谐横波在某一时刻的波形图,已知此时质点A 正向上运动,如图 中箭头所示,由此可判定此横波( )图4A .向右传播,且此时质点B 正向上运动 B .向右传播,且此时质点C 正向下运动 C .向左传播,且此时质点D 正向上运动图510.如图5所示是沿绳向右传播的一列横波, (1)在图上标出B 、D 两质点的速度方向.(2)______点正处于波峰,它此时具有最____(填“大”或“小”)的位移,最____(填 “大”或“小”)的加速度,最____(填“大”或“小”)的速度. (3)再经________,A 第一次回到平衡位置.11.一同学不小心把一只排球打入湖中,为使排球能漂回岸边,这位同学不断将石头抛 向湖中,圆形波纹一圈圈地向外传播.能否借助石块激起的水波把排球冲到岸边?12.如图6所示,是某绳波形成过程的示意图,质点1在外力作用下沿直线方向做简谐 运动,带动2、3、4……各个质点依次上下振动,把振动从绳的左端传到右端.已知t=0时,质点1开始向上运动,t =T4时,1到达最上方,5开始向上运动,问:图6(1)t =T2时,质点8、12、16的运动状态(是否运动、运动方向)如何?(2)t =3T4时,质点8、12、16的运动状态如何?(3)t =T 时,质量8、12、16的运动状态如何?。
高中物理 13.2光的干涉9每课一练 新人教版选修34
高中物理 13.2光的干涉9每课一练 新人教版选修341.关于光的干涉,下列说法中正确的是( )A .在双缝干涉现象里,亮条纹和暗条纹的宽度是不等的B .在双缝干涉现象里,中央形成的是暗条纹C .只有频率相同的两列光波才能产生干涉现象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:在双缝干涉现象中,条纹间距是相等的,且中间为亮条纹,故A 、B 错;干涉产生的条件是频率相同,相位差固定,因此C 对,D 错。
答案:C2.下列关于“杨氏双缝干涉实验”的说法中,正确的是( )A .单缝的作用是获得两个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 .光屏上距两缝的路程差等于半波长的整数倍处出现暗条纹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:单缝的作用是产生线光源,故A 错;双缝的作用是产生频率相同的两相干光,故B 对;当光屏上的点到双缝的光程差为半波长的奇数倍时,出现暗条纹,故C 错;由Δx =L dλ知,频率越小,波长越大的光在光屏上出现的条纹宽度越宽。
答案:B3.在单色光的双缝干涉实验中( )A .两束光波峰和波谷重叠处出现亮条纹,半个周期后变为暗条纹B .两束光波谷和波谷重叠处出现暗条纹,半个周期后变为亮条纹C .从两个狭缝到达屏上的路程差是光波长的整数倍处,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处,出现暗条纹解析:光波的叠加与机械波的叠加,原理是一样的,只不过机械波的加强或减弱通过振幅的变化观察出来,而光的加强或减弱则通过条纹的明、暗观察出来,若峰峰相遇或谷谷相遇都是加强区,出现亮条纹,而且一直是亮条纹。
故A 、B 错误;若Δr =nλ(n =0,1,2,…),出现亮条纹,若Δr =⎝ ⎛⎭⎪⎫n +12λ(n =0,1,2,…),出现暗条纹,故C 正确,D 错误。
答案:C4.关于光的干涉现象,下列说法正确的是( )A .在双缝干涉现象里,亮条纹和暗条纹的宽度是不等的B .在双缝干涉现象里,把入射光由红光换成紫光,相邻两个亮条纹间距将变宽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:条纹间距是指相邻的亮条纹或相邻的暗条纹的中央到中央的距离,且Δx =l d λ,与亮条纹或暗条纹的宽度不是一回事,由分析知,只有C 项正确。
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高中物理学习材料(灿若寒星**整理制作)第二节 光的干涉我夯基我达标1.下列说法正确的是( )A.用白光做光的干涉实验时,偏离中央明条纹较远的是紫光B.用白光做光的干涉实验时,偏离中央明条纹较远的是红光C.涂有增透膜的照相机镜头增强了对紫光的透射程度D.从竖立肥皂膜上看到的彩色条纹是从膜的两表面反射光相干涉的结果 思路解析:由于干涉实验中,有Δx=dl λ,即条纹间距与光波长成正比,而红光波长最长,故偏离中央明条纹最远的是红光;增透膜应该增透的是对人的视觉最敏感的光——绿光,从而才能使所成的像既亮又清晰;肥皂膜上的条纹是由于光从膜前、后表面反射后,相干而形成的,故应选B 、D.答案:BD2.用单色光做双缝干涉实验,下述说法中正确的是( )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.屏与双缝之间的距离减小,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思路解析:双缝干涉是等间距的,B 错.相邻明纹(或暗纹)间的距离与波长成正比(装置已确定的情况下),根据Δx=dL λ可知,C 、D 错. 答案:A3.如图13-2-8所示,用频率为f 的单色光垂直照射双缝,在光屏上P 点出现第三条暗条纹,已知光速为c ,则P 点到双缝的距离之差(r 2-r 1)应为( )图13-2-8A.f c 2B.f c 23C.f c 32D.fc 25 思路解析:由题中条件可知,(r 2-r 1)=25λ,又因为λ=f c ,则可得D 正确. 答案:D4.如图13-2-9所示为双缝干涉实验的装置示意图,其中甲图为用绿光进行实验时,屏上观察到的条纹情况,a 为中央亮条纹;乙图为换用另一颜色的单色光实验时观察到的条纹情况,a′为中央亮条纹.则下列说法正确的是( )图13-2-9A.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,表明红光波长较短思路解析:根据干涉条纹的间距公式Δx=dL λ可以得知,在L、d 不变的条件下,乙的间距Δx 乙大于Δx 甲,故乙的波长应该大于甲的,红光波长大于绿光波长,故乙为红光. 答案:A我综合我发展5.在双缝干涉实验中,以白光为光源,在屏幕上观察到了彩色干涉条纹,若双缝中的一缝前放一红色滤光片(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.只有红光和绿光的双缝干涉条纹消失,其他颜色的双缝干涉条纹消失B.红光和绿光的双缝干涉条纹消失,其他颜色的双缝干涉条纹依然存在C.任何颜色的双缝干涉条纹都不存在,但屏上仍有光亮D.屏上无任何光亮思路解析:由干涉条件可以得知,只有频率相同的光才能发生干涉,而红光和绿光频率不同,故不发生干涉,只是仍有光通过双缝,故选C.答案:C6.(2006全国高考理综Ⅰ)利用图13-2-10中的装置研究双缝干涉现象时,有下面几种说法:A.将屏移近双缝,干涉条纹间距变窄B.将滤光片由蓝色的换成红色的,干涉条纹间距变宽C.将单缝向双缝移动一小段距离后,干涉条纹间距变宽D.换一个两缝之间距离较大的双缝,干涉条纹间距变窄E.去掉滤光片后,干涉现象消失其中正确的是:___________________.图13-2-10思路解析:(1)由双缝干涉实验中相邻两条亮纹之间的距离公式:Δx=dL λ知:当L 变小,Δx 变小,A 正确.当d 变大,Δx 变小,D 正确.红光的波长大于蓝光,由λ红>λ蓝,可得换了红色的滤光片后Δx 变大,B 正确.由上式知Δx 跟单缝和双缝之间的距离无关,C 不正确.去掉滤光片后,复色光(白光)在屏上将出现彩色的干涉条纹,E 错.答案:ABD7.如图13-2-11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(PS 1=PS 2),在位于P 点上方的P 1点出现第一条亮纹中心(即P 1到S 1、S 2的路程差为一个波长).现换用波长为400 nm 的紫光源照射单缝,则( )图13-2-11A.P 和P 1仍为亮点B.P 为亮点,P 1为暗点C.P 为暗点,P 1为亮点D.P 、P 1均为暗点思路解析: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,因此是亮纹中心.因而,无论入射光是什么颜色的光,波长多大,P 点都是中央亮纹的中心,而P 1点到S 1、S 2的路程差刚好是橙色光的一个波长,即|P 1S 1-P 2S 2|=600 nm当换用波长为400 nm 的紫光时,|P 1S 1-P 2S 2|=600 nm=(1+21)×400 nm=23紫,所以,P 1点成为暗纹中心.答案:B8.市场上有种灯具俗称“冷光灯”,用它照射物品时能使被照物品处产生的热效应大大降低,从而广泛地应用于博物馆、商店等处.这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀了一层薄膜(例如氟化镁),这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线,以λ表示此红外线的波长,则所镀薄膜的厚度最小应为( ) A.81λ B.41λ C.21 D.λ 思路解析:为减小反射的热效应显著的红外线,要求红外线在薄膜的前、后表面反射后叠加作用减弱,即光程差为半波长的奇数倍,故膜的最小厚度为红外线在该膜中波长的1/4. 答案:B9.某同学自己动手利用图13-2-12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( )图13-2-12A.单缝S太窄B.单缝S太宽C.S到S1和S2距离不等D.阳光不能作光源思路解析: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由于不满足相干条件,单缝太宽.答案:B。
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高中物理学习材料桑水制作(选修3-4)13.2 光的干涉一、针对训练1、如果把杨氏双缝干涉实验,从空气中移动到某种透明的液体中做实验,则条纹的间距:()A、增大B、减小C、不变D、缺少条件,无法判断2.下列现象中说明光具有波动性的是().A.光的干涉 B.光的衍射C.光的反射 D.光电效应3.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.4.由两个不同光源发出的两束白光,在空间某处相遇不会产生干涉的原因是[ ]A.白光由许多不同波长的色光组成.B.两束光的光强不一样.C.不同波长的光传播速度不同.D.两个光源是独立的不相干光源.5.光的颜色决定于 [ ]A.波长.B.波速.C.频率.D.折射率.6.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.7.用单色光做双缝干涉实验时,屏上出现明暗相间的干涉条纹,屏上某处到两狭键的距离之差满足__________时,该处出现亮条纹;屏上某处到两缝的距离之差满足_________时,该处出现暗条纹.8、在用薄膜干涉来检查工件表面时,形成的干涉图样如图所示,一条明纹在A 处向劈形空气膜的劈尖方向发生弯曲,由此可知工件表面A 处_________(填“凸起”或“凹陷”).9.用红光做双缝干涉实验,在屏上观察到干涉条纹.在其他条件不变的情况下,改用紫光做实验,则干涉条纹间距将变______.如果改用白光做实验,在屏上将出现______色条纹.10.波长为400nm 的紫光,以53°的入射角从空气中射入某种透明液体中,折射角为37°,则该液体对紫光的折射率n=______,紫光在该液体中的传播频率v=______,波长λ______.答案:1、B2.AB3.C4、D5、C6、A7.当距离之差等于单色光半被长的偶数倍时,该处出现亮条纹;当距离之差等于单色光的半波长奇数倍时,该处出现暗条纹.8、A 处向下凹陷9、小,彩10、34,7.5×1014Hz ,300nm二、知识拓展——彩色汽油与光干涉雨过天晴,汽车驶过积水的柏油马路,会形成一片片油膜,在阳光下呈现出美丽的颜色。
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高中物理学习材料课题:13.2光的干涉13.3用双缝干涉测量光的波长1.两束光相遇时要产生稳定干涉的条件是两束光的____________相等。
2.产生相干光源的方法是:将一束________________的单色光(如红色激光束)投射到两条相距很近的平行狭缝,再由这两个狭缝组成了两个振动情况________________的光源,这样的光源就是相干光源。
3.在单色光的双缝干涉中,最后出现的是______________的干涉条纹;当屏上某点到双缝的路程差等于______________________时,该处出现亮条纹,当屏上某点到双缝的路程差等于______________________时,该处出现暗条纹。
干涉条纹的间距与______________________和______________________有关。
4.用单色光做双缝干涉实验,在屏上观察到干涉条纹。
如果将双缝的间距变大,则屏上的干涉条纹的间距将____________;如果增大双缝与屏之间的距离,则屏上的干涉条纹的间距将____________;如果将红光改为紫光做双缝干涉实验;则屏上的干涉条纹的间距将____________。
(填“变大”“变小”或“不变”)5.关于双缝干涉条纹的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是该色光半波长的奇数倍6.在双缝干涉实验中保持狭缝间的距离和狭缝到屏的距离都不变,用不同的色光照射时,则下列叙述正确的是( )A.红光的干涉条纹间距最大 B.紫光的干涉条纹间距最大C.红光和紫光干涉条纹间距一样大 D.用白光照射会出现白色干涉条纹7.用包含红、绿、紫三种色光的复色光做光的干涉实验,在所产生的干涉条纹中离中心条纹最近的干涉条纹是( )A.紫色条纹B.绿色条纹 C.红色条纹 D.都一样近8.关于双缝干涉实验,若用白光作光源照射双缝,以下说法正确的是( )A.屏上会出现彩色干涉条纹,因为白光是由波长不同的各种颜色的光组成的B.当把双缝中的一条缝用不透光的板遮住时,屏上将出现宽度不同、中间是白色条纹的彩色衍射条纹C.将两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时,屏上有亮光,但一定不是干涉条纹D.将两个缝分别用黄色滤光片和蓝色滤光片遮住时,屏上无亮光9.在双缝干涉中,用白光入射双缝时,在光屏上可观察到彩色条纹,若把双缝分别用红色滤光片(只能通过红光)和蓝色滤光片(只能通过蓝光)挡住,则在光屏上可以观察到( )A.红色和蓝色两套干涉条纹的叠加B.紫色干涉条纹(红色和蓝色叠加为紫色)C.屏上两种色光叠加,但不会出现干涉条纹D.屏上的上半部分为红色光,下半部分为蓝色光,不发生光的叠加10.(1)在“用双缝干涉测光的波长”实验中,装置如图1所示,光具座上放置的光学元件依次为①光源、②____________、③____________、④____________、⑤遮光筒、⑥____________。
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高中物理学习材料桑水制作光的干涉同步练习一、选择题1.一束单色平行光,通过双缝在屏上得到干涉条件,则().A.相邻明条纹或暗条纹的间距不相等B.用红光做实验比用紫光做实验得到的明条纹或暗条纹的间距大C.屏上某点到两缝的距离的差等于半波长的奇数倍D.如改用白光做实验,相邻明条纹之间的距离是不相等的2.竖直放置的铁丝框中的肥皂膜,在太阳光的照射下会形成().A.黑白相间的水平干涉条纹B.黑白相间的竖直干涉条纹C.彩色水平干涉条纹D.彩色竖直干涉条纹3.关于薄膜干涉现象,下列说法中正确的是().A.在波峰和波峰叠加处,光得到加强,将出现亮条纹,在波谷和波谷叠加处,光将减弱,出现暗条纹B.观察皂液薄膜的干涉现象时,观察者和光源应该位于薄膜的同侧C.当薄膜干涉的条纹是等距的平行明暗条纹时,说明薄膜厚度处处相同D.薄膜干涉中,同一条纹上各点厚度都相同4.涂有增透膜的照相机镜头看上去呈淡紫色说明().A.增透膜明显增强了红光的透射强度B.增速膜明显增强了紫光的透射强度C.增透膜明显减弱了绿光的透射强度D.增透膜加大了绿光的反射损失5.高层建筑物外墙大量使用的是幕墙玻璃,在白天,外面的人看不见室内的物体,而室内的人却能看见室外的景物,其原因是().A.在玻璃的外表面涂有增透膜B.在玻璃的外表面涂有高反射膜(即对光的反射率远大于透射率的物质)C.在玻璃的外表面涂有大量吸收光的物质D.在玻璃的外表面涂有木透光的彩色薄膜6.如图1,用单色光照射透明标准板.来检查b的上表面的平直情况,观察到的现象,如图2所示,以下说法正确的是().A.图2的图样是由于光从a的上表面和b的上表面反射后干涉的结果B.图2的图样是由于光从.的下表面和 b的上表面反射后干涉的结果C.图2的图样说明b的上表面某处向上凸起D.图2的图样说明b的上表面共处向下凹陷7.光由空气射入玻璃,下列说法中正确的是().A.光的速度不变,波长变小 B.光的频率不变,波长变大C.光的波长改变,频率也改变 D.光的速度变小了,所以波长变小二、填空题8.用绿光做双缝干涉实验,观察到一组干涉条纹,在以下条件下,条纹如何变化:(1)加大缝与光屏间距离_________;(2)将绿光改为红光________;(3)将整个装置放入水中_______;(4)用遮光板挡住其中一条缝_______.9.在双缝干涉实验装置中,屏上某点距双缝的距离之差为18 000︒A,若用波长为4 000︒A的光做实验,则屏上此点处的条纹将是_______条纹.10.在光学镜上涂有增透膜,已知增透膜的折射率为1.4,绿光的波长为5 600︒A,则增透膜的厚度为________.11.如下图,用干涉法检查表面质量,产生的干涉条纹是一组平行的直线,若劈尖的上表面向上平移,干涉条纹将______(变窄、变宽、或不变);若使劈尖的角度增大,干涉条纹将_______;若用折射率为n 的透明介质充满劈尖,干涉条纹将_______.12.为演示“杨氏双缝干涉”实验,现准备了以下仪器放在光具座上:A 白炽灯,B 双窄缝片,C 单窄缝片,D 滤光片,E 白光屏.(1)正确的排列顺序是_______;(2)若双缝间距mm 2=d ,双缝到屏的距离cm 4.86=L ,手轮的初始读数为m m 12.21=a ,转动手轮,分线板中心刻线移动到第13条线时,手轮读数m m 54.52=a ,求经滤光片后光波长_______.13.如图,将一球面玻璃平面朝上放置在平板玻璃上,从正上方用平行的红色光照射,从上向下观察,可看到的现象是________(设球面玻璃和平面玻璃的间隔很小)理由是________,若从平面玻璃的下面向上观察可看到_______.三、计算题14.有一束波长为6 000︒A的单色光从空气射入某种透明介质,入射角为︒45,折射角为︒30,求这束光在透明介质中的波长、频率、速度.15.用波长为μm 5.0的绿光,经双缝干涉装置在屏上得到干涉条纹,测得相邻明条纹间距为μm 5.0,将该装置放入水中并改用红光做双缝干涉实验,测得干涉条纹中两相邻明条纹间距仍为mm 5.0,若水的折射率为34,求此红光的频率.答案:1.BD 2.C 3.BD 4.D 5.B 6.BD 7.D8.(1)条纹变宽 (2)条纹变宽 (3)条纹变窄 (4)出现衍射条纹9.暗 10.1 000 ︒A 11.不变 变窄 变窄12.(1)ADCBE 或ACDBE (2)m 106.67-⨯13.同心圆状明暗相间的条纹(中心暗) AB 反射光相干涉的结果明暗反过来的条纹14.m 10237-==λ,Hz 105.015⨯=f ,m /s 1025.18⨯=v15.Hz 105.414⨯=f。
人教版高中物理选修3-4高二每课一练13.2光的干涉3.docx
高中物理学习材料桑水制作第二讲光的干涉、用双缝干涉测波长、衍射现象达标训练1.如图所示是光的双缝干涉的示意图,下列说法中正确的是(答案:D )①单缝S的作用是为了增加光的强度.②双缝S1、S2的作用是为了产生两个频率相同的线状光源.③当S1、S2发出两列光波到P点的路程差为光的波长λ的1.5倍时,产生第二条暗条纹.④当S1、S2发出的两列光波到P点的路程差为长λ时,产生中央亮条纹.A.①B.①②C.②④D.②③,若分别用频率为f1=5.0×2.在双缝干涉实验中,双缝到光屏上P点的距离之差△x=0.6m1014Hz和f2=7.5×1014Hz的单色光垂直照射双缝,则P点出现明、暗条纹的情况是(答案:AD )A.用频率为f1的单色光照射时,出现明条纹.B.用频率为f2的单色光照射时,出现明条纹.C.用频率为f1的单色光照射时,出现暗条纹.D.用频率为f2的单色光照射时,出现暗条纹.3.关于双缝干涉条纹的以下说法中正确的是( 答案:ABD )A.用同一种单色光做双缝干涉实验,能观察到明暗相间的单色条纹.B.用同一种单色光经双缝干涉的明条纹到两缝的距离之差为该色光波长的整数倍.C.用同一种单色光经双缝干涉的明条纹到两缝的距离之差一定为该色光波长的奇数倍.D.用同种单色光经双缝后干涉的暗条纹到两缝的距离之差一定为该色光半波长的奇数倍.4.在双缝干涉实验中,以白光为光源,在屏幕上观察到了彩色干涉条纹,若在双缝中的一缝前放一红色滤光片(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(答案:C)A.只有红色和绿色的双缝干涉条纹,其它颜色的双缝干涉条纹消失B.红色和绿色的双缝干涉条纹消失,其它颜色的双缝干涉条纹依然存在C.任何颜色的双缝干涉条纹都不存在,但屏上仍有光亮D.屏上无任何光亮5.如图所示,一束白光从左侧射人肥皂薄膜,下列说法中正确的是(答案:A)①人从右侧向左看,可看到彩色条纹②人从左侧向右看,可看到彩色条纹③彩色条纹水平排列④彩色条纹竖直排列A .②③B .①②④C .②④D .①③6.用绿光做双缝干涉实验,在光屏上呈现出绿、暗相间的条纹,相邻两条绿条纹间的距离为Δx 。
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13.2 光的干涉 同步测试
1.根据麦克斯韦电磁场理论,以下说法正确的是(
)
A 、稳定的电场产生稳定的磁场,稳定的磁场产生稳定的电场
B 、均匀变化的电场将产生稳定的磁场,均匀变化的磁场将产生稳定的电场
C 、电磁波在各种媒质中的传播速度都等于光在真空中的速度
D 、电磁波在传播过程中,其频率始终不变
2.a 、b 两种色光以相同的入射角从某种介质射向真空,光路如图1所示,则以下描述错误的是( ).
A .a 光的频率大于b 光的频率
B .a 光在真空中的波长大于b 光在真空中的波长
C .a 光在介质中的传播速度大于b 光在介质中的传播速度
D .如果改变入射角若a 光能发生全反射,b 光也一定能发生全反射 3.如图2,a 和b 都是厚度均匀的平玻璃板,它们之间的夹角为φ,一细光束以入射角θ从P 点射入, θ > φ已知此光束由红光和蓝光组成,则当光束透过b 板后,( )
A .传播方向相对于入射光方向向左偏转φ角
B .红光在蓝光的左边
C .传播方向相对于入射光方向向右偏转φ角
D .红光在蓝光的右边
4.双逢干涉实验装置如图3所示,双缝间的距离为d ,双缝到像屏的距离为L ,调整实验装置使得像屏上可以见到清晰的干涉条纹,关于干涉条纹的情况,下列叙述正确的是 ( ) A .若将像屏向左平移一小段距离,屏上的干涉条纹将变得不清晰 B .若将像屏向右平移一小段距离,屏上仍有清晰的干涉条纹 C .若将双逢间距离d 减小,像屏上的两个相邻明条纹间的距离变小 D .若将双缝间距离d 减小,像屏上的两个相邻暗条纹间的距离增大
5.夏天柏油路面上的反射光是偏振光,其振动方向与路面平行。
人佩戴的太阳镜的镜片是由偏振玻璃制成的。
镜片的透振方向应是( )
A. 竖直的
B. 水平的
C. 斜向左上45°
D. 斜向右上45°
6.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 ∆、双缝到屏之距离l 以及相邻两条亮纹间距x ∆。
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是( ) A. t
l x
V ∆∆=
λ B. t x l v ∆∆=
λ C. t x l v ∆∆=λ D. x
t
l v ∆∆=λ 7.下图是研究光的双缝干涉用的示意图,挡板上有两条狭缝S 1、S 2,由S 1和S 2发出的两列
图1
a
b 左 右
P
θ
φ
图2
图3
图
6
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P 1处的亮纹恰好是10号亮纹.设直线S 1P 1的长度为γ1,S 2P 1的长度为γ2,则γ2-γ1等于( )
A. λ5
B. 10λ
C. 20λ
D. 40λ
8.人类对光的本性认识的过程中先后进行了一系列实验,如图5所示的四个示意图所表示的实验不能说明光具有波动性的是: ( )
9.如图6,在双缝干涉实验中,已知SS 1=SS 2,且S 1、S 2到光屏上P 点的路程差△s=1.5×10-6
m ,当S 为λ=0.6μm 的单色光源时,在P 点处将形成
条纹;当S 为λ=0.5μm 的单色光源时,在P 点处将
形成
条纹。
(填“明”或“暗”)若在S 1缝后放一块平板玻璃砖,
则P 处的条纹将向__移动。
(填“上”或“下”)
10.透镜表面涂有一层氟化镁薄膜,其折射率n=1.38,介于空气和透镜折射率之间。
入射光正入射,为使真空中波长为550纳米的光增透,所涂薄膜的最小厚度为。
图4
图5
11.波长为5890埃的黄光照在一双缝上,在距双缝为1米的观察屏上,测得20个亮条纹的间距共宽2.4厘米,双缝间的距离为。
12.如图7左图是干涉法检查平面示意图,右图是得到的干涉图样,则干涉图中条纹弯曲处的凹凸情况是_________。
(填“上凸”或“下凹”)
13.某同学在《用双缝干涉测光的波长》的实验中,实验装置如图8所示。
使用的双缝的间距为0.025cm。
实验时,首先调节________和__________的中心位于遮光筒的中心轴线上,并使_________和________竖直且互相平行。
当屏上出现了干涉图样后,通过测量头(与螺旋测微器原理相似,手轮转动一周,分划板前进或后退0.500mm)观察第一条亮纹的位置如图(a)所示,第五条亮纹位置如图(b)所示,测出双缝与屏的距离为50.00cm,则待测光的波长λ=___________nm。
图7
光源单缝双缝遮光筒屏
图8
参考答案:
1.BD
2.BCD
3.D
4.BD
5.A
6.B
7.B
8.C
9.暗、明、上
10.99.64nm
11.0.49mm
12.上凸
13.单缝屏、双缝屏、592.75nm。