高中物理 第十三章 光 3 光的干涉自主练习 新人教版选修3-41
高中物理第十三章光第3节光的干涉练习含解析新人教版选修3_420190415124.docx
光的干涉(40分钟)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源B.双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光源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源,双缝的作用是获得两个振动情况完全相同的光源,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=,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源做双缝干涉实验时,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源做双缝干涉实验时,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S2P-S1P应为()A. B. C. D.解析:单色光的波长为λ=,又P点出现第3级暗条纹,即S2P-S1P= ×,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.太阳光不能作光源解析:本实验中,单缝S应非常窄,才可看作“理想线光源”,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;太阳光可以作光源,屏上将出现彩色条纹,D 错误。
人教版高中物理选修3-4 第十三章《光》测试题(解析版)
第十三章《光》测试题一、单选题(共15小题)1.一束单色光从空气射向某种介质的表面,光路如图所示.则该介质的折射率为()A. 2.00B. 1.73C. 0.58D. 0.502.如图所示,a、b、c、d四个图是不同的单色光形成的双缝干涉或单缝衍射图样.分析各图样的特点可以得出的正确结论是()A. a、b是光的干涉图样B. c、d是光的干涉图样C.形成a图样光的波长比形成b图样光的波长短D. c、d中央条纹为暗纹3.两个完全相同的等腰三棱镜如图放置,相邻两侧面相互平行,一束白光从棱镜A的左面入射,从B的右面出射,则出射光线是()A.一束白光B.白光带C.散射彩色带D.平行彩色带4.如图所示,一束单色光射入一玻璃球体,入射角为60°.己知光线在玻璃球内经一次反射后,再次折射回到空气中时与入射光线平行.此玻璃的折射率为()A.B. 1.5C.D. 25.如图所示,井口大小和深度相同的两口井,一口是枯井,一口是水井(水面在井口之下),两井底部各有一只青蛙,则 ()A.水井中的青蛙觉得井口大些,晴天的夜晚,水井中的青蛙能看到更多的星星B.枯井中的青蛙觉得井口大些,晴天的夜晚,水井中的青蛙能看到更多的星星C.水井中的青蛙觉得井口小些,晴天的夜晚,枯井中的青蛙能看到更多的星星D.两只青蛙觉得井口一样大,晴天的夜晚,水井中的青蛙能看到更多的星星6.在透明均匀介质内有一球状空气泡,一束包含a、b两种单色光的细光束从介质射入气泡,A为入射点,之后a、b光分别从C、D点射向介质,如图所示.已知A点的入射角为30°,介质对a光的折射率na=.下列判断正确的是()A.在该介质中,光传播速度v a>v bB.a光射出空气泡后相对于射入空气泡前的偏向角为30°C.光从该介质射向空气发生全反射时,临界角Ca>CbD.a、b光分别通过同一双缝干涉装置时,屏上的条纹间距Δxa>Δxb7.关于双缝干涉实验,若用白光作光源照射双缝,以下说法不正确的是()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8.在没有月光的夜里,清澈透明宽大而平静的水池底部中央,有一盏点亮的灯(可视为点光源).小鸟在水面上方飞,小鱼在水中游,关于小鸟、小鱼所见,下列说法正确的是( )A.小鱼向上方看去,看到水面到处都是亮的B.小鱼向上方看去,看到的是一个亮点,它的位置与鱼的位置无关C.小鸟向下方水面看去,看到水面中部有一个圆形区域是亮的,周围是暗的D.小鸟向下方水面看去,看到的是一个亮点,它的位置与鸟的位置有关9.光学是物理学中一门古老科学,又是现代科学领域中最活跃的前沿科学之一,在现代生产、生活中有着广泛的应用.下列有关图中应用,说法不正确的是()A.在图甲中,利用光的干涉原理检测物体表面的平整度B.在图乙中,内窥镜利用了光的全反射原理C.在图丙中,利用光的偏振原理实现电影的3D效果D.在图丁中,超声波测速仪利用波的衍射原理测汽车速度10.实验表明,可见光通过三棱镜时各色光的折射率n随着波长λ的变化符合科西经验公式:n=A ++,其中A,B,C是正的常量.太阳光进入三棱镜后发生色散的情形如图所示.则()A.屏上c处是紫光B.屏上d处是红光C.屏上b处是紫光D.屏上a处是红光11.激光束来切割各种物质,这是利用了激光的 ( )A.相干性好B.向性好C.高能量D.平行度高12.在自行车的后挡泥板上,常常安装着一个“尾灯”。
【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。
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 第十三章 光 3 光的干涉自主练习 新人教版选修3-4(2021年最新整理)
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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—8 A.f c 2 B 。
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
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。
人教版高中物理选修3-4第十三章第三节光的干涉达标训练.docx
高中物理学习材料(鼎尚**整理制作)1.由两个不同光源所发生的两束白光落在同一点上,不会产生干涉现象,这是因为()A.两个光源发出光的频率相同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.紧扣相干光源的条件须为同频率的单色光源,而不同光源发出的光频率一般不同,所以不会产生干涉现象.2.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()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涉,得到亮条纹的条件满足Δx=nλ(n=0,1,2,3…).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,其原因是()A.各色光的波长不同,因而各色光分别产生的干涉条纹间距不同B.各色光的速度不同,造成条纹的间距不同C.各色光的强度不同,造成条纹的间距不同D.各色光通过双缝到达一确定点的距离不同解析:选A.各色光的频率不同,波长不同,在屏上得到的干涉条纹的宽度不同,各种颜色的条纹叠加后得到彩色条纹.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.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=c f,则可得D 正确. 5.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=1.5×10-6 m ,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。
高中物理 第十三章 光 第3节 光的干涉作业 新人教版选修3-4(2021年最新整理)
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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S1和S2距离不等 D.阳光不能作为光源答案: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错误!的点形成明条纹D.在距双缝的光程差为错误!λ的点形成暗条纹答案: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。
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。
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3-4
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。
高中物理第十三章光3光的干涉达标训练新人教版选修3-4(new)
3 光的干涉更上一层楼基础·巩固1.在相同条件下,红光的干涉条纹的间距_______________于绿光干涉条纹的间距,这表明红光的_______________比绿光的_______________。
答案:大波长波长长2。
从两支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:从两支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,D选项正确。
答案:D3。
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,只有D选项正确。
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 选项正确,C 选项错误;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),C 选项正确;两列光波的波峰与波谷相遇的地方,应是暗条纹,D 选项错误. 答案:AB综合·应用5。
从点光源L 发出的白光,经过透镜后成一平行光束,垂直照射到挡光板P 上,板上开有两条靠得很近的平行狭缝S 1、S 2,如图13—2-3所示,在屏Q 上可看到干涉条纹,图中O 点是屏上与两狭缝等距离的一点,则( )图13-2-3A.干涉条纹是黑白的,O 点是亮点B 。
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.docx
高中物理学习材料桑水制作一、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: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=k λ(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0.6μm ,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=cf 1=0.6×10-6 m ,λ2=c f 2=0.4×10-6m .单色光f 1照射时,Δs =0.6μm =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。
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。
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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=d
l 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:BD
2.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=d
L λ可知,C 、D 错. 答案:A
3.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13-2-8 A.f c 2 B.f c 23 C.f c 32 D.f
c 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:D
4.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13-2-9
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
思路解析:根据干涉条纹的间距公式Δx=d
L 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:C
6.(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=d
L 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:ABD
7.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13-2-11
A.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=2
3紫,所以,P 1点成为暗纹中心.
答案:B
8.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.2
1 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:B
9.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13-2-12
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。