高中物理选修3-4第十三章课时作业(五十三)光的干涉、衍射和偏振
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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。
高中物理第十三章光第5、6节光的衍射光的偏振解析版新人教版选修3_4
光的衍射光的偏振1．衍射现象光通过很窄的缝或很小的孔时，光没有沿直线传播，而是绕过缝或孔的边缘传播到相当宽的地方的现象。
2．衍射条纹特点衍射条纹是一些明暗相间的条纹，中央条纹最宽、最亮，离中央条纹越远，亮条纹的宽度越小，亮度越低。
[辨是非](对的划“√”，错的划“×”)1．一切光都会发生衍射。
(√)2．单缝衍射中，中央条纹亮而宽。
(√)3．阳光下茂密的树荫中地面上的圆形亮斑是光的衍射形成的。
(×)[释疑难·对点练]1．单缝衍射图样的特点(1)中央条纹亮而宽。
(2)两侧亮条纹具有对称性，亮条纹宽度逐渐变窄，亮度逐渐减弱。
(3)波长一定时，单缝窄的中央条纹宽，各条纹间距大；单缝不变时，波长大的中央条纹宽，各条纹间距大。
(4)白光的单缝衍射条纹是中央为白色亮条纹，两侧为彩色条纹，且外侧呈红色，靠近白色亮条纹的内侧为紫色。
2．圆孔衍射(1)圆孔衍射：如图甲所示，当挡板AB上的圆孔较大时，光屏上出现图乙所示的圆形亮斑(光的直线传播)；减小圆孔，光屏上出现光源的像(小孔成像)；当圆孔很小时，光屏上出现图丙所示的亮、暗相间的圆环(衍射图样)。
(2)圆孔衍射的图样特征：①单色光的圆孔衍射图样：中央亮圆的亮度大，外面是明暗相间的不等距的圆环；越向外，圆(亮)环亮度越低；②白光的圆孔衍射图样：中央亮圆为白色，周围是彩色圆环。
3．圆板衍射(1)各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射，致使影的轮廓模糊不清，若在单色光(如激光)传播途中放一个较小的圆形障碍物，会发现在影的中心有一个亮斑，这就是著名的泊松亮斑。
(2)形成泊松亮斑时，圆板阴影的边缘是模糊的，在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环。
(3)圆板衍射图样中的亮环或暗环间的距离随着半径的增大而减小。
[试身手]1．(多选)下列说法正确的是( )A．当光的波长比圆孔的直径大时，可以产生明显的衍射现象B．衍射现象的研究表明“光沿直线传播”只是一种近似规律C．用平行的单色光垂直照射不透明的小圆板，在圆板的后面发现圆板阴影中心处有一亮斑，这是光的干涉现象D．用平行的单色光垂直照射一个刀片，发现屏上刀片的阴影的边缘模糊不清，这是光的衍射现象解析：选ABD 当波长比障碍物的尺寸大或相差不多时，可以产生明显衍射现象，A正确；光沿直线传播是一种近似规律，B正确；泊松亮斑、刀片阴影边缘模糊都是光的衍射现象，C 错误，D正确。
高中物理选修3-4第十三章----光-总结及练习资料讲解
高中物理选修3-4第十三章----光-总结及练习高中物理选修3-4第十三章知识点总结及练习第十三章 光第一节光的反射和折射知识点1光的折射定律 折射率1）光的折射定律①入射角、反射角、折射角都是各自光线与法线的夹角！②表达式：2211sin sin θθn n =③在光的折射现象中，光路也是可逆的2）折射率光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫做这种介质的绝对折射率，用符号n 表示sin sin n θθ=大小n 是反映介质光学性质的一个物理量，n 越大，表明光线偏折越厉害。
发生折射的原因是光在不同介质中，速度不同 例题：光在某介质中的传播速度是2.122×108m/s ，当光线以30°入射角，由该介质射入空气时，折射角为多少？解：由介质的折射率与光速的关系得又根据介质折射率的定义式得r 为在空气中光线、法线间的夹角即为所求．i 为在介质中光线与法线间的夹角30°． 由(1)、(2)两式解得：所以r=45°．白光通过三棱镜时，会分解出各种色光，在屏上形成红→紫的彩色光带（注意：不同介质中，光的频率不变。
）练习：1、如图所示，平面镜AB 水平放置，入射光线PO 与AB 夹角为30°，当AB 转过20°角至A′B′位置时，下列说法正确的是 ( )A ．入射角等于50°B ．入射光线与反射光线的夹角为80°c n v =C ．反射光线与平面镜的夹角为40°D ．反射光线与AB 的夹角为60°2、一束光从空气射入某种透明液体，入射角40°，在界面上光的一部分被反射，另一部分被折射，则反射光线与折射光线的夹角是 ( )A ．小于40°B ．在40°与50°之间C ．大于140°D ．在100°与140°与间3、太阳光沿与水平面成30°角的方向射到平面镜上，为了使反射光线沿水平方向射出，则平面镜跟水平面所成的夹角可以是 ( )A ．15°B ．30°C ．60°D ．105°知识点：2、测定玻璃的折射率（实验、探究）1．实验的改进：找到入射光线和折射光线以后，可以入射点O 为圆心，以任意长为半径画圆，分别与AO 、OO′（或OO′的延长线）交于C 点和D 点，过C 、D 两点分别向NN′做垂线，交NN′于C′、D′点， 则易得：n = CC′/DD′2．实验方法：插针法例题：光线从空气射向玻璃砖，当入射光线与玻璃砖表面成30°角时，折射光线与反射光线恰好垂直，则此玻璃砖的折射率为 ( ) A ．2 B ．3 C ．22 D ．33 练习：1、光线从空气射向折射率n ＝2的玻璃表面，入射角为θ1，求：当θ1＝45º时，折射角多大？2、光线从空气射向折射率n ＝2的玻璃表面，入射角为θ1，求：当θ1多大时，反射光线和折射光线刚好垂直？（1）300（2）arctan 23、为了测定水的折射率，某同学将一个高32cm ，底面直径24cm 的圆筒内注满水，如图所示，这时从P 点恰能看到筒底的A 点．把水倒掉后仍放在原处，这时再从P 点观察只能看到B 点，B 点和C 点的距离为18cm ．由以上数据计算得水的折射率为多少? 4/3第二节全反射知识点：光的全反射i 越大，γ越大，折射光线越来越弱，反射光越来越强。
高中物理选修3-4课时作业13：13.5-13.6 光的衍射 光的偏振
5 光的衍射6光的偏振一、选择题考点一光的衍射1．(多选)用游标卡尺观察光的衍射现象时，下列说法中正确的是()A．游标卡尺形成的狭缝应平行于日光灯，且狭缝远离日光灯，人眼也远离狭缝进行观察B．游标卡尺狭缝平行于日光灯观察时，可观察到中央为白色条纹，两侧为彩色条纹，且彩色条纹平行于日光灯C．狭缝宽度由0.5mm缩小到0.2mm，条纹间距变宽，亮度变暗D．狭缝宽度由0.5mm扩展到0.8mm，条纹间距变宽，亮度变暗[答案]BC[解析]当游标卡尺狭缝平行于日光灯，狭缝远离日光灯时，眼睛应靠近狭缝进行观察，观察到平行于日光灯的彩色条纹，且中央为白色条纹，A错误，B正确；狭缝越小，衍射现象越明显，即条纹间距变宽，但亮度变暗，C正确，D错误．2．(多选)(2017·宿迁高二检测)在单缝衍射实验中，下列说法正确的是()A．其他条件不变，将入射光由黄色换成绿色，衍射条纹间距变窄B．其他条件不变，使单缝宽度变小，衍射条纹间距变窄C．其他条件不变，换用波长较长的光照射，衍射条纹间距变宽D．其他条件不变，增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距变宽[答案] ACD[解析] 黄光波长大于绿光波长，当单缝宽度一定时，波长越长，衍射现象越明显，条纹间距也越宽，所以A 、C 正确；当光的波长一定时，单缝宽度越小，衍射现象越明显，衍射条纹间距会变宽，B 错误；当光的波长一定，单缝宽度也一定时，增大单缝到屏的距离，衍射条纹间距会变宽，D 正确．3．(多选)沙尘暴是由于土地的沙化引起的一种恶劣的气象现象，发生沙尘暴时能见度只有几十米，天空变黄发暗，这是由于在这种情况下( )A ．只有波长较短的一部分光才能到达地面B ．只有波长较长的一部分光才能到达地面C ．只有频率较高的一部分光才能到达地面D ．只有频率较低的一部分光才能到达地面[答案] BD[解析] 根据光发生明显衍射现象的条件知，发生沙尘暴时，只有波长较长的一部分光能到达地面，据λ＝c f知，到达地面的光是频率较低的一部分光，故选项B 、D 正确． 4．(多选)抽制细丝时可用激光监控其粗细，如图1所示．激光束通过细丝时产生的条纹和它通过遮光板的同样宽度的窄缝时产生的条纹规律相同，则( )图1A ．这是利用光的干涉现象B ．这是利用光的衍射现象C ．如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变粗了D ．如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝变细了[答案] BD[解析]由题图图样可知，这是利用了光的衍射现象，当丝变细时(相当于狭缝变窄)条纹间距变宽，B、D选项正确．5．某同学使用激光器做光源，在不透光的挡板上开一条宽度为0.05mm的窄缝，进行光的衍射实验，如图2所示，则他在光屏上看到的条纹是()图2[答案] B[解析]单缝衍射条纹中间宽，两侧越来越窄，又由于单缝是水平的，故衍射条纹也是水平的，B对．考点二单缝衍射与双缝干涉的比较6．(多选)关于衍射，下列说法中正确的是()A．衍射现象中条纹的出现是光叠加后产生的结果B．双缝干涉中也存在着光的衍射现象C．一切波都很容易发生明显的衍射现象D．影子的存在是一个与衍射现象相矛盾的客观事实[答案]AB7．如图3所示，a表示单缝，b表示双缝，用某单色光分别照射竖直放置的单缝和双缝，在缝后较远位置竖直放置的光屏上可以观察到明暗相间的条纹(图中阴影表示亮条纹)，则()图3A．图c表示单缝衍射条纹，图d表示双缝干涉条纹B．单缝S越宽，越容易观察到对应的明暗条纹C．双缝间距离越小，对应条纹间距越大D．照射双缝的单色光波长越短，对应条纹间距越大[答案] C[解析]根据单缝衍射条纹间距不等，而双缝干涉条纹间距相等，则有题图c表示双缝干涉条纹，题图d表示单缝衍射条纹，故A错误；根据发生明显衍射现象的条件可知，单缝S越窄，越容易观察到对应的明暗条纹，故B错误；在双缝干涉中，干涉条纹的间距Δx＝lλ，由d公式可得，条纹间距与波长λ、双缝与屏之间的距离l成正比，与双缝间的距离d成反比，故C正确，D错误．考点三光的偏振8．(多选)如图所示，一束自然光通过起偏振器照射到光屏上，则图中光屏上发亮的有(起偏振器上用箭头表示其透射方向)()[答案]ABD[解析]自然光通过起偏振器后成为偏振光，当偏振光的振动方向与起偏振器的透振方向平行时能够通过，垂直时不能通过，所以A、B、D正确．9．(多选)光的偏振现象说明光是横波，下列现象中能反映光的偏振特性的是()A．一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，透射光的强度发生变化B．一束自然光入射到两种介质的分界面上，当反射光线与折射光线之间的夹角恰好是90°时，反射光线是偏振光C．日落时分，拍摄水面下的景物，在照相机镜头前装上偏振片，可以使景象更清晰D．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹[答案]ABC[解析]自然光通过第一个偏振片后形成单一振动方向的偏振光，再通过第二个偏振片时，若偏振片的透振方向与此偏振光的振动方向垂直，则无光透过第二个偏振片，若二者平行则透射光最强，故选项A反映了光的偏振特性；一束自然光入射到两种介质的分界面上，当反射光线与折射光线垂直时，反射光线和折射光线都是偏振光且偏振方向垂直，选项B反映了光的偏振特性；拍摄水中景物或玻璃橱窗中景物时，由于水或玻璃表面反射光较强，使所拍摄景物不清晰，在照相机镜头前装上偏振片，使其透振方向与反射光的偏振方向垂直，则有效防止反射光进入照相机，从而使所拍景象更清晰，选项C反映了光的偏振特性；选项D中通过手指间的缝隙观察日光灯，看到彩色条纹是光的衍射现象．10．(多选)如图4所示，P是竖直方向的偏振片(用实线表示透振方向)，下列四种光束中，哪几种照射P时能在P的另一侧观察到透射光()图4A．太阳光B．沿竖直方向振动的光C．沿水平方向振动的光D．沿与竖直方向成45°角振动的光[答案]ABD[解析]只要光的振动方向不与偏振片的透振方向垂直，光都能通过偏振片，故A、B、D正确．11．如图5所示是一种利用光纤温度传感器测量温度的装置，一束偏振光射入光纤，由于温度的变化，光纤的长度、芯径、折射率发生变化，从而使偏振光的振动方向发生变化，光接收器接收的光强度就会变化．设起偏振器和检偏振器透振方向相同，关于这种温度计的工作原理，正确的说法是()图5A．到达检偏振器的光的振动方向变化越小，光接收器所接收的光强度就会越小，表示温度变化越大B．到达检偏振器的光的振动方向变化越大，光接收器所接收的光强度就会越小，表示温度变化越大C．到达检偏振器的光的振动方向变化越小，光接收器所接收的光强度就会越小，表示温度变化越小D．到达检偏振器的光的振动方向变化越大，光接收器所接收的光强度就会越小，表示温度变化越小[答案] B[解析]根据题意知，温度变化越大，光通过光纤时振动方向变化越大，起偏振器和检偏振器的透振方向是相同的，光从光纤中通过时振动方向变化越大，透过检偏振器的光强度就会越小，所以光接收器接收的光强度也就会越小，因此选项B正确．二、非选择题12．(2018·沈阳市郊联体高二下学期期中)如图6所示，让太阳光或白炽灯光通过偏振片P和Q，以光的传播方向为轴旋转偏振片P或Q，可以看到的现象是________．这是光的偏振现象，这个实验表明________．图6[答案]透射光的强度(或亮度)发生变化光是横波13．某同学自己动手制作如图7所示的装置观察光的干涉现象，其中A为单缝屏，B为双缝屏，整个装置位于一暗箱中，实验过程如下：图7(1)该同学用一束太阳光照射A屏时，屏C上没有出现干涉条纹；移去B后，在屏上出现不等间距条纹，此条纹是由于______________产生的．(2)移去A后，遮住缝S1与缝S2中的任一个，C上均出现一窄亮斑，出现以上实验结果的主要原因是______________________________________．(3)若光通过缝S1或缝S2后在C上依次出现如图8甲、乙、丙、丁所示条纹，说明了什么？________________________________________________________________________.图8[答案](1)光的衍射(2)双缝S1、S2太宽(3)缝S1或缝S2越来越窄[解析](1)移去B后只剩下单缝，故发生单缝衍射现象形成不等间距的条纹，故此条纹是由于光的衍射产生的．(2)没有出现明暗相间的条纹而只出现一个窄亮斑，说明衍射现象不明显，故主要原因是双缝S1、S2太宽．(3)从四张单缝衍射图样可以看出，由题图甲到题图丁，衍射现象越来越明显，说明缝S1或S2越来越窄.。
高考物理一轮复习4光的干涉、衍射和偏振电磁波与相对论课时作业新人教版选修3_4
高考物理一轮复习 4 光的干预、衍射和偏振电磁波与相对论课时作业新人教版选修3_4基本技术练1．以下对于电磁波的说法正确的选项是( ) A．电磁波一定依靠介质流传B．电磁波能够发生衍射现象C．电磁波不会发生偏振现象D．电磁波没法携带信息流传分析电磁波的流传不需要介质，它能在真空中流传，故 A 错误；衍射是全部波都拥有的现象， B 正确；电磁波是横波，只假如横波就能发生偏振现象， C 错误；电磁波是信息传达的一种载体，D错误。
答案 B2．( 多项选择 ) 在单缝衍射实验中，以下说法正确的选项是( ) A．将入射光由黄光换成绿光，衍射条纹变窄B．使单缝宽度变小，衍射条纹变窄C．衍射现象中的明暗条纹是光叠加的结果D．增大单缝到屏的距离，衍射条纹变宽分析在单缝衍射实验中，单缝越窄，入射光的波长越长，衍射现象越显然，表现为衍射条纹越宽，因此 B 错误，因黄光的波长比绿光长，故 A 正确；可将单缝视为几组双缝的组合，因此衍射现象中的明暗条纹相同是光相遇叠加的结果， C 正确；与双缝干预相像，增大单缝到屏的距离，衍射条纹变宽，故 D正确。
答案ACD3．对于杨氏双缝干预实验，以下说法正确的选项是() A．单缝的作用是获取频次相同的两相关光源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个波长的整数倍处出现暗条纹D．照耀到单缝的单色光的频次越高，光屏上出现的条纹越宽分析单缝的作用是获取一束细光，故A 错误；双缝的作用是将一束光分红两束完整相同的光， B 正确；屏上出现暗条纹处距两狭缝的行程差等于半个波长的奇数倍，故 C 错L误；单色光的频次越高，波长越短，依据x＝dλ，相邻条纹的间距越小，条纹越窄，故 D错误。
答案 B4．( 多项选择 ) 以下说法正确的选项是()A．红外线、紫外线、伦琴射线和γ 射线在真空中流传的速度均为8 3.0 ×10 m/sB．红外线应用在遥感技术中，是利用它穿透本事强的特征C．紫外线在水中的流传速度小于红外线在水中的流传速度D．日光灯是紫外线的荧光效应的应用分析全部电磁波在真空中的流传速度都等于光速，故 A 正确；红外线应用在遥感技术中是利用它有较强的衍射能力，故 B 错误；对同一介质紫外线比红外线的折射率大，故紫外线比红外线在水中的流传速度小，故 C 正确；日光灯应用了紫外线的荧光效应，故D正确。
最新高中物理 第十三章 光 第3节 光的干涉课时作业 新人教版选修3-4(考试必备)
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第十三章第五、六节光的衍射、光的偏振课时作业
高中物理学习材料（马鸣风萧萧**整理制作）一、选择题1．纵波不．可能产生的现象是()A．偏振现象B．折射现象C．干涉现象D．衍射现象解析：选A.偏振现象是横波的特有现象．2．下列哪些现象是光的衍射产生的()A．泊松亮斑B．阳光下茂密的树荫下地面上的圆形亮斑C．阳光经凸透镜后形成的亮斑D．平行光照在一个较大障碍物上后，影的轮廓模糊不清解析：选AD.阳光下茂密的树荫中地面上的圆形亮斑是由小孔成像造成的．阳光经凸透镜后形成的亮斑是光折射会聚后形成的，故B、C错误．3．关于自然光和偏振光，下列说法正确的是()A．自然光能产生光的干涉现象和衍射现象，而偏振光却不能B．只有自然光透过偏振片才能获得偏振光C．自然光只能是白光，而偏振光不能是白光D．自然光和偏振光都能使感光底片感光解析：选D.自然光和偏振光都能产生干涉和衍射，都能使感光底片感光，A错误D正确；光的偏振现象并不罕见，除了从光源直接发出的光以外，我们通常看到的光绝大部分都是偏振光，B错误，光的颜色由光的频率决定，与光的偏振方向无关，C错误．4．平行光照射单缝，观察单缝衍射现象，下列说法正确的是()A．缝越窄，衍射现象越明显B．缝越宽，衍射现象越明显C．照射光的频率越高，衍射现象越明显D．照射光的频率越低，衍射现象越明显解析：选AD.根据发生明显衍射的条件，障碍物或孔的尺寸与光的波长相比差不多或比光的波长小时，能发生明显的衍射，故A正确、B错误．光的频率越低，波长越大，对于相同障碍物，衍射越明显，故C错误、D正确．5．沙尘暴是由于土地的沙化引起的一种恶劣的气象现象，发生沙尘暴时能见度只有几十米，天气变黄发暗，这是由于这种情况下()A．只有波长较短的一部分光才能到达地面B．只有波长较长的一部分光才能到达地面C．只有频率较大的一部分光才能到达地面D．只有频率较小的一部分光才能到达地面解析：选BD.据光发生明显衍射的条件，发生沙尘暴，只有波长较长的一部分光线能到达地面，据c＝λf知，到达地面的光是频率较小的部分，故B、D正确，A、C错误．6．(2013·江北中学高二检测)如图所示的四个图形中，哪个是著名的泊松亮斑的衍射图样()解析：选B.泊松亮斑为不透光的圆盘阴影，中心有一亮斑，而周围还有明暗相间的圆环，故B正确．图A小孔较大，没发生明显的衍射．D小孔较小，发生了小孔衍射，C为干涉条纹．7．在拍摄日落时水面下的景物时，应在照相机镜头前装一个偏振片，其目的是() A．减弱反射光，从而使景物的像清晰B．增强反射光，从而使景物的像清晰C．增强透射光，从而使景物的像清晰D．减弱透射光，从而使景物的像清晰解析：选A.由于反射光的干扰，景物的像常常比较模糊，装上偏振片的目的是减弱反射光，但不能增强透射光，故选A.8.在垂直于太阳光的传播方向前后放置两个偏振片P和Q，在Q的后边放上光屏，如图所示，则下列说法正确的是()A．Q不动，旋转偏振片P，屏上光的亮度不变B．Q不动，旋转偏振片P，屏上光的亮度时强时弱C．P不动，旋转偏振片Q，屏上光的亮度不变D．P不动，旋转偏振片Q，屏上光的亮度时强时弱解析：选BD.P是起偏器，它的作用是把太阳光(自然光)转变为偏振光，该偏振光的振动方向与P的透振方向一致，所以当Q与P的透振方向平行时，通过Q的光强最大；当Q 与P的透振方向垂直时通过Q的光强最小，即无论旋转P或Q，屏上的光强都是时强时弱．9.如图所示，电灯S发出的光先后经过偏振片A和B，人眼在P处迎着入射光方向，看不到光亮，则()A．图中a光为偏振光B．图中b光为偏振光C．以SP为轴将B转过180°后，在P处将看到光亮D．以SP为轴将B转过90°后，在P处将看到光亮解析：选BD.从电灯直接发出的光为自然光，A错误；它通过A偏振片后，即变为偏振光，B正确；设通过A的光沿竖直方向振动，则B偏振片只能通过沿竖直方向振动的偏振光，若P点无光亮，将B转过180°后，P处仍无光亮，C错误；若将B转过90°，则该偏振片将变为能通过竖直方向上振动的光的偏振片，则偏振片能通过B，即在P处有光亮，D正确．☆10.一段时间以来，“假奶粉事件”闹得沸沸扬扬，奶粉的碳水化合物(糖)含量是一个重要指标，可以用“旋光法”来测得糖溶液的浓度，从而鉴定含糖量，偏振光通过糖溶液后，偏振方向会相对于传播方向向左或向右旋转一个角度α，这一角度α称为“旋光度”，α的值只与糖溶液的浓度有关．将α的测量值与标准值相比较，就能确定被测样品中的含糖量．如图所示，S是自然光源，A、B是偏振片，转动B，使到达O处的光最强，然后将被测样品P置于A、B之间，则下列说法中正确的是()A．到达O处光的强度会明显减弱B．到达O处光的强度不会明显减弱C．将偏振片B转动一个角度，使得O处光强度最大，偏振片B转过的角度等于αD．将偏振片A转动一个角度，使得O处光强度最大，偏振片A转过的角度等于α解析：选ACD.由于被测样品含糖量比较高，因此旋光度高．偏振方向改变的比较大，故到达O处光的强度会明显减弱．A选项正确，B选项错误．设偏振方向相对传播方向向右旋转α角．则当偏振片A向左旋转α角或者偏振片B向右旋转α角时，到达O处的光会最强，C、D选项正确．二、非选择题11. (2013·攀枝花三中高二检测)如图所示，杨氏双缝实验中，下述情况能否看到干涉条纹？说明理由．(1)在单色自然光源S后加一偏振片P.(2)在(1)情况下，再加P1、P2，P1与P2透振方向垂直．解析：(1)到达S1、S2的光是从同一线偏振光分解出来的，它们满足相干条件，故能看到干涉条纹．(2)由于从P1、P2射出的光透振方向相互垂直，不满足干涉条件，若P1和P2中有一个与P的透振方向垂直，在光屏上也没有其中之一的光波，两振动方向相互垂直的光不能产生干涉现象，故不能看到与双缝平行的干涉条纹．答案：见解析☆12.让烛光照射到一块遮光板上，板上有一个可自由收缩的三角形孔，当此三角形孔缓慢地由大收缩变小直到闭合时，试分析在孔后的屏上将先后出现的现象(遮住侧面光)．解析：当三角形孔较大时，屏上出现一个三角形光斑，如图甲所示，随着三角形缓慢地收缩，光斑逐渐变小；当三角形孔小到一定程度时，屏上会出现倒立的烛焰，如图乙所示；继续使三角形孔缓慢收缩，可以观察到小孔衍射图样；当孔闭合时，屏上就会一片黑暗．答案：三角形光斑→烛焰倒立的像→小孔衍射图样→黑暗。
高中物理 第13章 光 56 光的衍射 光的偏振课时作业 新人教版选修34
5 光的衍射6 光的偏振A组(15分钟)1.对于光的衍射现象的定性分析,下列说法正确的是()A.只有障碍物或孔的尺寸可以跟光波波长相比甚至比波长还要小的时候,才能产生明显的衍射现象B.光的衍射现象是光波相互叠加的结果C.光的衍射现象否定了光沿直线传播的结论D.光的衍射现象说明了光具有波动性解析:光的干涉现象和衍射现象无疑说明了光具有波动性,而小孔成像说明光沿直线传播,而要出现小孔成像,孔不能太小,光的直线传播规律只是近似的,只有在光的波长比障碍物小很多的情况下,光才可以看成是直进的,所以光的衍射现象和直线传播是不矛盾的,它们是在不同条件下出现的两种现象,故上述选项中正确的是A、B、D。
答案:ABD2.关于衍射光栅,下列说法中正确的是()A.衍射光栅是由许多等宽度的狭缝组成的B.衍射光栅分为透射光栅和反射光栅两类C.透射光栅中刻痕的部分相当于透光的狭缝D.透射光栅中未刻的部分相当于透光的狭缝解析:对于透射光栅来说,当光照到刻痕上时,由于光发生漫反射而不能透过,故选项C错误。
答案:ABD3.关于自然光和偏振光,下列观点正确的是()A.自然光能产生干涉和衍射现象,而偏振光却不能B.只有自然光透过偏振片才能获得偏振光C.自然光只能是白色光,而偏振光不能是白色光D.自然光和偏振光都能使感光底片感光解析:振动沿各个方向均匀分布的光是自然光,而振动沿着特定方向的光是偏振光,但自然光和偏振光都能发生干涉、衍射,所以选项A错误。
光的偏振现象并不罕见,除了从光源直接发出的光以外,我们通常看到的绝大部分光,都是偏振光,所以选项B错误。
光的颜色由光的频率决定,与光的振动方向无关,所以选项C错误。
自然光和偏振光都具有能量,都能使感光底片感光,选项D正确。
答案:D4.关于衍射,下列说法正确的是()A.衍射现象中条纹的出现是光叠加后产生的结果B.双缝干涉中也存在衍射现象C.一切波都很容易发生明显的衍射现象D.影的存在是一个与衍射现象相矛盾的客观事实解析:衍射图样是复杂的光波的叠加现象,双缝干涉中光通过两个狭缝时均发生衍射现象,一般现象中既有干涉又有衍射。
2019高中物理第十三章第56节光的衍射光的偏振讲义含解析新人教版选修3_4
光的衍射光的偏振一、光和衍射┄┄┄┄┄┄┄┄①1．光的衍射现象(1)概念：光在传播过程中，遇到障碍物或小孔时，光没有沿直线传播，而是绕过缝或孔的边缘传播到相当宽的地方的现象。
(2)典型衍射及现象①单缝衍射：单色光通过狭缝时，在屏幕上出现明暗相间的条纹，中央为亮条纹，中央条纹最宽最亮，其余条纹变窄变暗；白光通过狭缝时，在屏上出现彩色条纹，中央为白条纹；②圆孔衍射：光通过小孔(孔很小)时在屏幕上会出现明暗相间的圆环；③泊松亮斑：各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射，致使影的轮廓模糊不清。
若在单色光传播途中，放一个较小的圆形障碍物，会发现在阴影的中心有一个亮斑，这就是著名的泊松亮斑。
2．产生明显衍射现象的条件在障碍物或小孔的尺寸可以跟光的波长相比，甚至比光的波长还要小的时候，就会出现明显的衍射现象。
3．光的衍射现象和光的直线传播的关系光的直线传播只是一个近似的规律，当光的波长比障碍物或小孔小得多时，光可以看成沿直线传播；在孔或障碍物尺寸可以跟波长相比，甚至比波长还要小时，衍射现象就十分明显。
4．衍射光栅(1)衍射光栅的结构：由许多等宽的狭缝等距离地排列起来形成的光学仪器。
(2)衍射图样的特点：与单缝衍射相比，衍射条纹的宽度变窄，亮度增加。
(3)衍射光栅的种类：反射光栅、透射光栅。
[说明](1)对于单缝衍射：缝越窄，中央亮条纹越宽，条纹间距越大，衍射现象越明显。
(2)衍射是波特有的一种现象。
①[判一判]1．白光通过盛水的玻璃杯，在适当的角度，可看到彩色光，是光的衍射现象(×)2．菜汤上的油花呈现彩色，是光的折射现象(×)3．隔着帐幔看远处的灯，看到灯周围辐射彩色的光芒，是光的干涉现象(×)4．衍射光栅的图样与单缝衍射相比，衍射条纹的亮度增加，宽度变宽(×)二、光的偏振┄┄┄┄┄┄┄┄②1．偏振现象(1)自然光：由太阳、电灯等普通光源发出的光，它包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿各个方向振动的光波的强度都相同。
高中物理,选修3---4,第十三章《光》,全章新课教学,课时同步强化训练汇总,(附详细参考答案)
高中物理选修3---4第十三章《光》全章新课教学课时同步强化训练汇总（附详细参考答案）一、《光的反射和折射》课时同步强化训练（附详细参考答案）二、《全反射》课时同步强化训练（附详细参考答案）三、《光的干涉》课时同步强化训练（附详细参考答案）四、《实验：用双缝干涉测量光的波长》课时同步强化训练（附详细参考答案）五、《光的衍射》《光的偏振》课时同步强化训练（附详细参考答案）六、《光的颜色色散》《激光》课时同步强化训练（附详细参考答案）★★★选修3--4第十三章《光》单元质量检测试卷（一）（附详细参考答案）★★★选修3--4第十三章《光》单元质量检测试卷（二）（附详细参考答案）§§13.1《光的反射和折射》课时同步强化训练班级：_________ 姓名：__________ 成绩：___________ 1.如图所示，光在真空和某介质的界面MN上发生折射，由图可知( )A.光是从真空射入介质的B.C.D.反射光线与折射光线的夹角为60°2.如图所示，虚线表示两种介质的界面及其法线，实线表示一条光线射向界面后发生反射和折射的光线，以下说法正确的是( )A.bO不可能是入射光线B.aO可能是入射光线C.cO可能是入射光线D.Ob可能是反射光线3.关于光的折射现象，下列说法中正确的是( )A.光的传播方向发生改变的现象B.人在岸上观察水中的鱼比实际位置浅C.若光从空气射入某种液体中，它的速率一定减小D.观察者看见太阳刚从地平线升起时，其实太阳位于地平线以下4.用两面平行的玻璃砖测定玻璃的折射率的实验中，已画好玻璃砖界面aa′和bb′，不慎将玻璃砖向上平移了一些，放在如图所示的位置上，而实验中其他操作均正确，测得的折射率将( )A.偏大B.偏小C.不变D.无法确定5.假设地球表面不存在大气层，那么我们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比( )A.将提前B.将延后C.不变D.在某些地区将提前，在某些地区将延后6.如图所示，落山的太阳看上去正好在地平线上，但实际上太阳已处于地平线以下，观察者的视觉误差大小取决于当地大气的状况．造成这种现象的原因是( )A.光的反射B.光的折射C.光的直线传播D.小孔成像7.在水中的潜水员斜看岸边的物体时，看到的物体( )A.比物体所处的实际位置高B.比物体所处的实际位置低C.跟物体所处的实际位置一样高D.以上三种情况都有可能8.某研究性学习小组在探究光的折射过程中，研究折射角与入射角之间的关系，当光由空气斜射入玻璃中时，测得实验数据如表：由此实验数据可以初步得到的结论是( )A.在误差允许范围内，入射角与折射角之比总是定值B.在误差允许范围内，入射角正弦与折射角正弦之比总是定值C.在误差允许范围内，入射角与折射角之差总是定值D.在误差允许范围内，入射角正弦与折射角正弦之差总是定值9.在测定玻璃的折射率的实验中，对一块两面平行的玻璃砖，用插针法找出与入射光线对应的出射光线，现在甲、乙、丙、丁四位同学分别做出如图所示的四组插针结果．(1)从图上看，肯定把大头针插错了的同学是_________．(2)从图上看，测量结果准确度最高的同学是_________．10.如图所示，半圆玻璃砖的半径R＝10 cm，折射率为n直径AB与屏幕垂直并接触于A点，激光a以入射角i＝30°射向半圆玻璃砖的圆心O，结果在水平屏幕MN上出现了两个光斑．求两个光斑之间的距离L.11.一个圆柱形筒，直径为12 cm，高16 cm，人眼在筒侧上方某处观察，所见筒侧的深度为9 cm.当筒中盛满液体时，则人眼又恰能看到筒侧的最低点，求：(1)此液体的折射率；(2)光在此液体中的传播速度．§§13.1《光的反射和折射》课时同步强化训练详细参考答案1.【解析】选C.根据图象可知，入射角为30°，折射角为60°，反射光线与折射光线垂直，光是从介质射入真空的，折射率sini sin60n sinr sin30︒=︒＝＝只有C 正确. 2.【解析】选A 、B 、D.由于入射角等于反射角，入射光线、反射光线关于法线对称，所以aO 、Ob 应是入射光线或反射光线,PQ 是法线.又因为反射光线、折射光线都不与入射光线位于法线同侧，所以aO 是入射光线，Ob 是反射光线，Oc 是折射光线.3.【解析】选B 、C 、D.根据光的折射的规律，可知水中的物体视深变浅.光在介质中的传播速率c v n=变小，太阳光的传播方向发生弯曲，故B 、C 、D 对；光发生反射时传播方向也发生改变，故A 错.4.【解析】选C.经过玻璃砖的光路如题图中实线所示，由于所作的玻璃砖分界线不是实际的分界线，如图中虚线所示，由几何知识可知，测出的折射角与正确值相同．5.【解析】选B.如果不存在大气层，只有当太阳上升到观察者的“地平线”时才能被观察到.6.【解析】选B.太阳光线进入大气层发生折射，使传播方向改变，使人感觉太阳的位置比实际位置偏高，故B 正确.7.【解析】选A.当从水中确定空气中物体的位置时，潜水员会感觉到岸上物体的位置升高，故A 项正确．【变式备选】把用相同玻璃制成的厚度为d的正方体a和半径亦为d 的半球体b，分别放在报纸上，且让半球的凸面向上．从正上方分别观察a、b中心处报纸上的字，下面的观察记录中正确的是( )A.a中的字比b中的字高B.b中的字比a中的字高C.一样高D.a中的字较没有玻璃时的高，b中的字和没有玻璃时的一样【解析】选A、D.如图所示，放在b中的字反射的光线经半球体向外传播时，传播方向不变，故人看到字的位置是字的真实位置．而放在a中的字经折射，人看到的位置比真实位置要高．8.【解析】选B.由表中数据可得，在误差允许范围内，入射角正弦与折射角正弦之比总是定值.故B对.9.【解析】光线透过平行玻璃砖时出射光线与入射光线平行，且从空气射入玻璃砖时入射角大于折射角，因而光线透出时，相对于入射光线向右下侧发生偏移.另外，插针确定光路时，入射角稍大些好且插针相距稍远些好．由上图可知，甲、乙图中出射光线向左上侧偏移，不符合事实，肯定插错了.丙与丁相比较，前者入射角及插针间距都比丁图小些，故丁同学测量最准确．答案：(1)甲、乙(2)丁10.【解析】画出光路图，设折射角为γ， 根据折射定律sin n siniγ＝，解得γ＝60°，由几何知识得，△OPQ 为直角三角形，所以两个光斑PQ 之间的距离L ＝PA ＋AQ ＝Rtan30°+2Rsin60°解得L 23.1 cm ≈ 答案：23.1 cm【总结提升】折射问题的四点注意(1)根据题意画出正确的光路图；(2)利用几何关系确定光路中的边、角关系,要注意入射角、折射角的确定；(3)利用反射定律、折射定律求解；(4)注意光路可逆性、对称性的应用．11.【解题指南】画光路图时应注意的问题：(1)光路是可逆的．(2)垂直界面入射的光线，折射光线与入射光线在同一直线上．【解析】先画出一圆柱形筒，筒高为H ＝16 cm ，直径d ＝12 cm.人眼在A 处，筒侧底部“最低点”为B ，筒内无液体时，人眼能见深度h＝9 cm.筒内盛满液体时，人眼看到B 点．根据光的折射定律画出光路如图所示．(1)1sin θ2sin θ 此液体的折射率12sin n sin θθ＝ 43＝ (2)光在此液体中的传播速度8c v 2.2510 m /s n ⨯＝＝答案：(1)43(2)2.25³108 m/s§§13.2《全反射》课时同步强化训练班级：_________ 姓名：__________ 成绩：___________ 1．光纤通信是一种现代通信手段，它可以提供大容量、高速度、高质量的通信服务.目前，我国正在大力建设高质量的宽带光纤通信网络．下列说法正确的是( )A．光纤通信是利用光作为载体来传递信息B．光导纤维传递光信号是利用光的直线传播的原理C．光导纤维传递光信号是利用光的折射原理D．目前广泛应用的光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝2．一束光线从折射率为1.5的玻璃内射向空气，在界面上的入射角为45°.如图所示的四个光路图中正确的是( )3．如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点，并偏折到F点．已知入射方向与边AB的夹角为θ=30°，E、F分别为边AB、BC的中点，则( )AB．光在F点发生全反射C．光从空气进入棱镜，波长变小D．从F点出射的光束与入射到E点的光束平行4.如图所示，一束激光从O点由空气射入厚度均匀的介质，经下表面反射后，从上表面的A点射出.已知入射角为i ,A与O 相距l,介质的折射率为n,试求介质的厚度d.5．如图所示，空气中有一横截面为半圆环的均匀透明柱体，其内圆半径为r，外圆半径为R，现有一束单色光垂直于水平端面A 射入透明柱体，只经过两次全反射就垂直于水平端面B射出．设透明柱体的折射率为n，光在透明柱体内传播的时间为t，若真空中的光速为c，则( )A．n B．n可能为2C．t可能为c D．t可能为4.8rc6．如图是一个14圆柱体棱镜的截面图，图中E、F、G、H将半径OM 分成5等份，虚线EE1、FF1、GG1、HH1平行于半径ON，ON边可吸收到达其上的所有光线．已知该棱镜的折射率n=53，若平行光束垂直入射并覆盖OM，则光线( )A．不能从圆弧NF1射出B．只能从圆弧NG1射出C．能从圆弧G1H1射出D．能从圆弧H1M射出7.如图所示，一束平行光从真空垂直射向一块半圆形玻璃砖的底面，下列说法正确的是( )A.只有圆心两侧一定范围内的光线不能通过玻璃砖B.只有圆心两侧一定范围内的光线能通过玻璃砖C.通过圆心的光线将沿直线穿过，不发生偏折D.圆心两侧一定范围外的光线将在曲面处发生全反射8．在桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴(图中虚线)与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图所示．有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合．已知玻璃的折射率为1.5，则光束在桌面上形成的光斑半径为( )A．r B．1.5r C．2r D．2.5r 9.2008年奥运会会上，光纤通信网覆盖了所有的比赛场馆，为各项比赛提供安全、可靠的通信服务，光纤通信是利用光的全反射将大量信息高速传输．如图是一根长为l的光导纤维，由内芯和包层两层介质组成，其折射率分别为n1和n2，则n1____________________n2(选填“<”、“>”或“=”)；若发生全反射的临界角为θ，光在真空中的速度为c，则一束光从它的一个端面射入，又从另一端面射出所需的最长时间为__________．10．一束单色光由左侧射入盛有清水的薄壁圆柱形玻璃杯，如图所示为过轴线的截面图，调整入射角α，使光线恰好在水和空气的界面上，求sinα的值．发生全反射．已知水的折射率为4311.如图所示，扇形AOB为透明柱状介质的横截面，圆心角∠AOB=60°.一束平行于角平分线OM的单色光由OA射入介质，经OA折射的光线恰平行于OB.（1）求介质的折射率.（2）折射光线中恰好射到M点的光线___________(选填“能”或“不能”）发生全反射.§§13.2《全反射》课时同步强化训练详细参考答案1．【解析】选A 、D.光导纤维是一种非常细的特制玻璃丝，直径只有几微米到一百微米，由内芯和外套组成，内芯的折射率大，其原理是光传播时在两个界面处发生全反射，故D 对，B 、C 错．光是一种电磁波，它像无线电波一样，作为一种载体来传递信息，A 对． 2．【解析】选A.设临界角为C ，则sinC=1n=0.67，sin45°，入射角45°大于临界角C ，发生全反射，故正确选项为A.3．【解析】选A 、C.本题考查折射率和全反射的有关知识，意在考查学生运用几何光学知识解决问题的能力．由几何知识可知三角形EBF 为等边三角形，故从E 点入射的光线，入射角为60°，折射角为30°，由折射定律可知sin60n sin30︒==︒，A 正确；光射在F 点时，入射角为30°，故不发生全反射，折射角为60°，B 、D 错；光从空气中进入棱镜中，光速减小，而光的频率不变，所以光在棱镜中的波长变小，C 正确． 4.【解析】设折射角为r ，由折射定律sinin sinr=和几何关系l =2dtanr ，联立可解得厚度d .=5．【解题指南】解答本题应把握以下两点：（1）作出光路图，由临界角的范围求出折射率. （2）由n=cv 和t=x v分析时间的取值范围.【解析】选A 、B.根据题意可画出光路图如图所示，则两次全反射时的入射角均为45°，所以全反射的临界角C ≤45°，折射率n ≥1sin45 A 、B 项均正确；光在介质中的传播速度v=c n ，所以传播时间t=x v ≥c，C 、D 项均错误．6．【解析】选B.由折射率n=53知该棱镜的全反射临界角为C=37°(sinC=35)，刚好从G 点入射的光线垂直进入棱镜后，在G 1点恰好发生全反射，则 1G M 圆弧上所有入射光线均发生全反射，不会从中射出，只有 1NG 圆弧上入射的光线折射后射出棱镜．所以只有B 正确，A 、C 、D 错误．7.【解析】选B 、C 、D.垂直射向界面的光线不发生偏折，因而光束沿直线平行射到半圆面上，其中通过圆心的光线将沿直线穿过，不发生偏折；由中心向两侧，光从半圆面进入真空时的入射角逐渐增大并趋于90°，当入射角等于或大于临界角时，会发生全反射，故B 、C 、D 正确.8．【解析】选C.如图所示，光线射到A 或B 时，入射角大于临界角，发生全反射，而后由几何关系得到第二次到达界面的时候垂直射出．O点为△ABC 的重心，设EC=x ，则由几何关系得到：x 2x r 3=.解得光斑半径x=2r.9.【解析】光从内芯射向包层时会发生全反射，故内芯的折射率应大于包层的折射率；当内芯射向包层的入射光的入射角等于临界角θ时，光的路线最长，所用时间也最长，设为t max ，此时光束在沿光导纤维方向的速度分量为vsin θ，则光在穿过光导纤维时有l =vsin θ²t max ， 得1max 1n t .csin vsin csin n ===θθθl l l答案：>1n csin θl10．【解析】当光线在水面发生全反射时，有 sinC=1n① 当光线从左侧射入时，由折射定律有sin n sin C 2α=π-（）② 联立①②式，代入数据可得sin α=3.答案：3【变式备选】一束光波以45°的入射角，从AB 面射入如图所示的透明三棱镜中，棱镜折射率试求光进入AB面的折射角，并在图上画出该光束在棱镜中的光路．【解析】sin α=sini 1n 2==，α=30°由1sinC n2==得，C=45°. 光在AC 面发生全反射，并垂直BC 面射出． 答案：30° 光路图如图11.【解析】（1）由题意画出光路图如图所示，可得入射角i=60°，折射角r=30°，由折射定律可得此介质的折射率为sini sin60n sinr sin30︒===︒（2）由题意画出恰好经过M 点的折射光线如图所示，可得出此时射向M 点的入射角为30°，全反射的临界角11sinC sin30n 2==>︒=，故不能发生全反射.答案：（1）（2）不能【总结提升】应用光的折射和全反射理论分析问题 （1）正确、灵活地理解、应用折射率公式 折射率公式为sinin sinr=（i 为真空中的入射角，r 为某介质中的折射角）.根据光路可逆原理，入射角、折射角是可以随光路的逆向而“换位”的.我们可以这样来理解、记忆：sini n sinr =（空）（介）或1sini n sinr =（介）（空）. （2）对临界角的理解光线从介质进入真空或空气.折射角r=90°时，发生全反射，此时的入射角i （介）叫临界角C. 由1sini sinC nsinr ==（介）（空）.（3）分析、计算问题的应用分析、计算时要掌握好n 的两种表达式及有关数学知识，如三角函数（尤其是特殊角的函数）.着重理解两点：第一，光的频率（颜色）由光源决定，与介质无关；第二，同一介质中，频率越大的光折射率越大.例如同一介质对紫光的折射率大，对红光的折射率小.再应用n=c v等知识，就能准确而迅速地判断有关色光在介质中的传播速度、波长、入射光线与折射光线偏折程度等问题.§§13.3《光的干涉》课时同步强化训练班级：_________ 姓名：__________ 成绩：___________1．由两个不同光源所发出的两束白光落在同一0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2．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3．两盏普通白炽灯发出的光相遇时，我们观察不到干涉条纹，这是因为( )A．两盏灯亮度不同B．灯光的波长太短C．两灯光的振动情况不同D．电灯发出的光不稳定4．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．5.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6．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7．取两块平板玻璃，合在一起用手捏紧，会从玻璃板上看到彩色条纹，这是光的干涉现象，有关这一现象的叙述正确的是( ) A．这是上下两块玻璃板的上表面反射光干涉的结果B．这是两玻璃板间的空气薄层上下两表面的反射光干涉的结果C．这是上面一块玻璃的上、下两表面的反射光干涉的结果D．这是下面一块玻璃的上、下两表面的反射光干涉的结果8．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)( )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；④在的点形成亮条纹；③在距双缝的路程差为n2距双缝的路程差为（n＋1）λ的点形成暗条纹．2A．①②B．②③C．③④D．②④9．用波长为λ的平行单色光做“双缝干涉”实验，O点处为中央亮条纹，若要O点处为中央亮条纹上面的第一条亮条纹，则双缝应向_______移动_______．(双缝间距为d，挡板与屏间距离为l)10.如图所示，用激光束照射双缝干涉实验装置，后面屏上出现干涉条纹.其中单缝的作用是产生线光源，单缝、双缝应平行放置.若将单缝绕中心轴旋转（不超过90°）,条纹将发生什么变化？若将双缝绕中心轴旋转（不超过90°）,条纹将发生什么变化？11．光纤通信是70年代以后发展起来的新兴技术，世界上许多国家都在积极研究和发展这种技术．发射导弹时，可在导弹后面连一根细如蛛丝的光纤，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)§§13.3《光的干涉》课时同步强化训练详细参考答案1．【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．【解析】选D.两束光的频率不同，不满足干涉产生的条件．3．【解析】选C.一般情况下，两个不同的光源发出的光或同一个光源的不同部分发出的光振动情况往往是不同的，由点光源发出的光或同一列光分出的两列光其振动情况是相同的．4．【解析】在双缝干涉实验中，在其他条件不变的情况下，干涉条纹的间距与入射光的波长成正比，紫光波长小于红光波长，所以改用紫光做实验，干涉条纹间距将变小．改用白光做实验时，由于七色光的波长不同，各自干涉条纹的间距不同．在光屏幕上单色光加强的位置不同，于是出现彩色干涉条纹．可通过实验现象直接得出答案．答案：小彩5.【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.6．【解题指南】（1）在干涉现象中，所谓“振动加强的点”是指两列波在该点引起的振动方向总是相同，该点的振幅是两列波的振幅之和，而不要理解为该点始终处于波峰或波谷，在某些时刻它也可以位于平衡位置(如图中C点)．（2）所谓“振动减弱的点”是指两列波在该点引起的振动方向总是相反的，该点的振幅是两列波的振幅之差，如果两列波的振幅相同，则该点始终在平衡位置，对光波而言，该点是完全暗的．【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．7．【解析】选B.形成干涉条纹是有一定条件的，即两列相干光的路程差需要连续变化，当Δr＝±kλ(k＝0,1,2…)时，形成明条纹，当λ(k＝0,1,2…)时，形成暗条纹．当入射光是白光时，Δr＝±(2k＋1)2就会形成彩色条纹，对平板玻璃来说，每一块平板玻璃上下表面都是平行的，故不具备产生干涉条纹的条件，而中间的空气膜，则可能具备这一条件．8．【解析】选D.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＝kλ，k＝0,1,2,3…这点为加强点，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＝λ，k＝0,1,2,3…这点为减弱点，该处出现暗条纹．(2k＋1)2【总结提升】光的干涉条件的分析生活中任何两个各自独立发光的光源产生的光在空间相叠加都不会产生干涉，这是由物体的发光机理决定的，即任何两个各自独立的光源都不是相干光源.所以杨氏双缝干涉中单缝的作用就是从同一光源得到线光源，以便能有相同的频率和振动规律.双缝是由同一个狭缝照亮的，所以双缝也就成了一对相干光源.光的相干条件中频率相同是光发生干涉的必要条件，要发生干涉，两光源还必须具有相同的振动方向和恒定相位差.通常的问题中对相干光源的条件说法比较含蓄，要注意挖掘.9．【解析】当下移Δx＝dlλ时，开始的下边第一条亮条纹后来刚好是中央亮条纹，那么开始的中央亮条纹处刚好是上面第一条亮条纹．答案：下dlλ10.【解析】在双缝干涉实验中，单缝的作用是形成线光源，双缝的作用是形成振动情况相同的相干光源.当单缝旋转时，双缝被照亮的面积减小，双缝虽然仍能形成相干光源，但由于通过双缝的光能量减少，所以屏上仍能产生干涉条纹，但条纹变暗.当双缝旋转时，同样会导致干涉条纹变暗.同时，干涉条纹保持与双缝平行，也随双缝的旋转而旋转.答案：见解析11．【解析】(1)设信号频率为f，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＝cv ，可以得出：n1.471.06m1.56m.λλ⨯μμ＝＝＝(2)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§§13.4《实验：用双缝干涉测量光的波长》课时同步强化训练班级：_________ 姓名：__________ 成绩：___________1．分别使红光和紫光先后用同一装置进行双缝干涉实验，在屏上得到相邻的条纹间的距离分别为Δx1和Δx2，则( )A．Δx1＜Δx2B．Δx1＞Δx2C．若双缝间距d减小，而其他条件保持不变，则Δx1增大D．若双缝间距d减小，而其他条件保持不变，则Δx1不变2．用单色光做双缝干涉实验，下述说法正确的是( )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3．某同学按实验装置安装好仪器后，观察光的干涉现象，获得成功，若他在此基础上对仪器的安装做如下改动，仍能使实验成功的是( )A．将遮光筒内的光屏，向靠近双缝的方向移动少许，其他不动B．将滤光片移至单缝和双缝之间，其他不动C．将单缝向双缝移动少许，其他不动D．将单缝与双缝的位置互换，其他不动4.在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，调节分划板的位置，使分划板中心刻线对齐某亮条纹的中心，测量如图所示，此时螺旋测微器。
2022届高考一轮复习 选修3-4 光的干涉、衍射和偏振 电磁波与相对论 课时作业(解析版)
2022届高考一轮复习选修3-4光的干涉、衍射和偏振电磁波与相对论课时作业（解析版）基础巩固练1.(多选)关于电磁波的作用，下列说法正确的是()A.用红外线热像仪检测发热病人，利用了物体在不同温度下发射的红外线的频率和强度不同B.刑侦上用紫外线拍摄指纹照片，因为紫外线波长短，分辨率高C.红外遥感技术利用了红外线的显著热效应D.验钞机之所以利用紫外线验钞是因为紫外线具有荧光效应E.阴极射线是一种频率极高的电磁波解析物体的温度越高，它辐射的红外线越强，波长越短，红外线热像仪利用物体在不同温度下发射的红外线的频率和强度不同检测发热病人，选项A正确；因为紫外线波长短，用紫外线拍摄指纹照片，分辨率高，选项B正确；红外遥感技术利用灵敏的红外线探测仪接收的物体发射的红外线探知物体的特征，选项C错误；紫外线具有荧光效应，可使钞票上的荧光物质发光，选项D正确；阴极射线实际是高速电子流，E错误。
答案ABD2.(多选)有关光纤及光纤通信的说法正确的是()A.光纤由内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套的大B.光在光纤中传输利用了全反射的原理C.光纤通信是一种以光波为传输介质的通信方式，光波按其波长长短，依次可分为红外线、可见光和紫外线，但红外线和紫外线属不可见光，它们都不可用来传输信息D.光波和无线电波同属电磁波，光波的频率比无线电波的频率低，波长比无线电波的波长长，在真空中传播的速度大小都约为3.0×108 m/sE.光纤通信的主要优点是容量大，此外，光纤传输还有衰减小、抗干扰性强等优点解析发生全反射的条件是光必须从光密介质射入光疏介质，即从折射率大的介质射入折射率小的介质，且入射角大于临界角，当内芯的折射率比外套的折射率大时，光在界面上才能发生全反射，选项A、B正确；只要是光波，就能够在光导纤维中传播，不管是可见光还是不可见光，都可以用来传输信息，选项C错误；光波的频率比无线电波的频率高，波长比无线电波的波长短，选项D错误；光纤通信的优点有容量大，衰减小、抗干扰性强等，选项E正确。
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()A.c2f B.3c2fC.3cf D.5c2f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。
高中物理人教版选修3-4练习：第十三章第5、6节 光的衍射 光的偏振 随堂检测 含解析
(对应要点一)在光的单缝衍射实验中可观察到清晰的亮暗相间的图样，下列四幅图片中属于光的单缝衍射图样的是( )图13－5－4A．a、c B．b、cC．a、d D．b、d解析：单缝衍射条纹的特点是中央亮条纹最宽、最亮，双缝干涉条纹是等间距的条纹，所以a是干涉条纹， b、d是单缝衍射条纹，c 是水波的衍射图样。
答案：D2．(对应要点一)用单色光分别通过小圆盘与小圆孔做衍射实验时，在光屏上得到衍射图样，它们的特点是( )A．用前者做实验时中央是暗的，用后者做实验时中央是亮的B．用前者做实验时中央是亮的，用后者做实验时中央是暗的C．中央均为亮点的同心圆形条纹D．中央均为暗点的同心圆形条纹解析：小孔衍射和圆盘衍射，图样中央均为加强点，故中央均为亮点，周围为以亮点为圆心的圆形条纹，故C正确，A、B、D均错误。
答案：C3．(对应要点二)用单色光做双缝干涉实验和单缝衍射实验，比较屏上的条纹，下列说法中正确的是( )A．双缝干涉条纹是等间距的明暗相间的条纹B．单缝衍射条纹是等间距的明暗相间的条纹C．双缝干涉条纹是中央宽、两边窄的明暗相间的条纹D．单缝衍射条纹是中央宽、两边窄的明暗相间的条纹解析：干涉条纹是等间距且亮度基本一致的，而衍射条纹间距不相等，且中央亮条纹最亮、最宽，两侧依次宽度减小，亮度降低，故A、D正确。
答案：AD4．(对应要点三)(20xx·江苏高考)如图13－5－5所示，白炽灯的右侧依次平行放置偏振片P和Q，A点位于P、Q之间，B点位于Q 右侧。
旋转偏振片P，A、B两点光的强度变化情况是( )图13－5－5A．A、B均不变B．A、B均有变化C．A不变，B有变化D．A有变化，B不变解析：因白炽灯发出的光为自然光，含各个方向的偏振光，且各个方向的偏振光的强度都相同，偏振片P和Q都只允许特定方向的偏振光通过，不管偏振片P旋转到任何位置都有光线通过，而且强度不变，所以A点的光的强度不变，当自然光通过偏振片P后变为偏振。
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。
高中物理选修3-4“光的干涉、衍射和偏振”知识点
高中物理选修3-4知识点光的干涉、衍射和偏振1）光的干涉现象: 是波动特有的现象, 由托马斯•杨首次观察到。
（1）在双缝干涉实验中, 条纹宽度或条纹间距：λdL x =∆ L: 屏到挡板间的距离, d: 双缝的间距, λ: 光的波长, △x: 相邻亮纹（暗纹）间的距离（2）图象特点:中央为明条纹, 两边等间距对称分布明暗相间条纹。
红光（λ最大）明、暗条纹最宽, 紫光明、暗条纹最窄。
白光干涉图象中央明条纹外侧为红色。
2）光的颜色、色散A.薄膜干涉（等厚干涉）:图象特点: 同一条亮（或暗）条纹上所对应薄膜厚度完全相等。
不同λ的光做实验, 条纹间距不同单色光在肥皂膜上（上薄下厚）形成水平状明暗相间条纹B.薄膜干涉中的色散⑴、各种看起来是彩色的膜, 一般都是由于干涉引起的⑵、原理: 膜的前后两个面反射的光形成的⑶、现象: 同一厚度的膜, 对应着同一亮纹（或暗纹）⑷、厚度变化越快, 条纹越密白光入射形成彩色条纹。
C.折射时的色散⑴光线经过棱镜后向棱镜的底面偏折。
折射率越大, 偏折的程度越大⑵不同颜色的光在同一介质中的折射率不同。
同一种介质中, 由红光到紫光, 波长越来越短、折射率越来越大、波速越来越慢3）光的衍射: 单缝衍射图象特点: 中央最宽最亮；两侧条纹不等间隔且较暗；条纹数较少。
（白光入射为彩色条纹）。
光的衍射条纹: 中间宽, 两侧窄的明暗相间条纹（典例: 泊松亮斑）共同点: 同等条件下, 波长越长, 条纹越宽4）光的偏振: 证明了光是横波；常见的光的偏振现象: 摄影, 太阳镜, 动感投影片, 晶体的检测, 玻璃反光⑴偏振片由特定的材料制成, 它上面有一个特殊的方向（叫做透振方向）, 只有振动方向与透振方向平行的光波才能通过偏振片。
⑵当只有一块偏振片时, 以光的传播方向为轴旋转偏振片, 透射光的强度不变。
当两块偏振片的透振方向平行时, 透射光的强度最大, 但是, 比通过一块偏振片时要弱。
当两块偏振片的透振方向垂直时, 透射光的强度最弱, 几乎为零。
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课时作业(五十三) 光的干涉、衍射和偏振1．如图所示是用光学的方法来检查一物体表面光滑程度的装置，其中A为标准平板，B为被检查其表面平整程度的物体，C为单色入射光，如果要说明能检查平面平整程度的道理，则需要用到的下列光学概念是( )第1题图A．反射和干涉 B．全反射和干涉C．反射和衍射 D．全反射和衍射2．关于光的衍射，下列说法中错误的是( )A．光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物的现象B．只有两列频率相同的光波叠加后才能发生衍射C．光的衍射没有否定光沿直线传播的结论D．光的衍射现象为波动说提供了有利的证据3．在信息技术迅猛发展的今天，光盘是存储信息的一种重要媒介．光盘上的信息通常是通过激光束来读取的，若激光束不是垂直投射到盘面上，则光线在通过透明介质层时会发生偏折而改变行进方向，如图所示，下列相关说法正确的是( )第3题图A．图中①光是红光，②光是蓝光B．在光盘的透明介质层中，①光比②光传播更快C．若①光、②光先后通过同一双缝衍射装置，前者得到的条纹比后者的宽D．若①光、②光先后通过同一单缝衍射装置，前者得到的中央亮纹比后者的中央亮纹窄4．如图所示，让太阳光或白炽灯光通过偏振片P和Q，以光的传播方向为轴旋转偏振片P或Q，可以看到透射光的强度会发生变化，这是光的偏振现象．这个实验表明( )第4题图A．光是电磁波 B．光是一种横波C．光是一种纵波 D．光是概率波5．光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是( )A．用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象B．用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象C．在光导纤维束内传送图像是利用光的色散现象D．光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象6．如图所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹．要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以( )第6题图A．增大S1与S2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7．抽制细丝时可用激光监控其粗细，如图所示．激光束越过细丝时产生的条纹和它通过遮光板的同样宽度的窄缝规律相同，则( )第7题图A．这是利用光的干涉现象B．这是利用光的偏振现象C．如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝粗了D．如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝细了8．劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图甲所示．将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜．当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如图乙所示．干涉条纹有如下特点：(1)任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；(2)任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定．现若在图甲装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，从上往下观察到的干涉条纹( )第8题图A．变疏 B．变密 C．不变 D．消失9．激光散斑测速是一种崭新的测速技术，它应用了光的干涉原理，用二次曝光照相所获得的“散斑对”相当于双缝干涉实验中的双缝，待测物体的速度v与二次曝光时间间隔Δt的乘积等于双缝间距．实验中可测得二次曝光时间间隔Δt、双缝到屏之距离l以及相邻两条亮纹间距Δx.若所用激光波长为λ，则该实验确定物体运动速度的表达式是( )A．v＝B．v＝C．v＝D．v＝10．(1)肥皂泡在太阳光照射下呈现的彩色是________现象；露珠在太阳光照射下呈现的彩色是________现象；通过狭缝看太阳光时呈现的彩色是________现象．(2)当狭缝的宽度很小并保持一定时，用红光和紫光照射狭缝，看到的衍射条纹的主要区别是________．11．在观察光的干涉现象的实验中，将两片刀片合在一起，在涂有墨汁的玻璃片上划出不同间隙的双缝；按如图所示的方法，让激光束通过自制的双缝．(1)保持缝到光屏的距离不变，换用不同间隙的双缝，双缝的间隙越小，屏上明暗相间的条纹间距________(选填“越大”或“越小”)；(2)保持双缝的间隙不变，光屏到缝的距离越大，屏上明暗相间的条纹间距________(选填“越大”或“越小”)；(3)在狭缝间的距离和狭缝与屏的距离都不变的条件下，用不同颜色的光做实验，发现用蓝色光做实验时在屏上明暗相间的条纹间距比用红色光做实验时________(选填“大”或“小”)；(4)实验观察到光屏上呈现明暗相间的条纹，试运用波动理论对明纹的形成予以解释．第11题图12．(1)下列说法正确的是( )A．太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，这是光的干涉的结果B．用光导纤维束传送图像信息，这是光的衍射的应用C．眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹，这是光的偏振现象D．在照相机镜头前加装偏振滤光片拍摄日落时水面下的景物，可使景物清晰(2)频率为6×1014Hz的单色光从S1和S2投射到屏上，并且S1与S2振动相同．若屏上的点P到S1与P到S2的路程差为3×10－6m，问P点是亮条纹还是暗条纹？设O为到S1和S2路程相等的点，则PO间有几条暗纹？几条亮纹？13．奶粉的碳水化合物(糖)的含量是一个重要指标，可以用“旋光法”来测量糖溶液的浓度，从而鉴定含糖量．偏振光通过糖的水溶液后，偏振方向会相对于传播方向向左或向右旋转一个角度α，这一角度α称为“旋光度”，α的值只与糖溶液的浓度有关，将α的测量值与标准值相比较，就能确定被测样品的含糖量了，如图所示，S是自然光源，A、B是偏振片，转动B，使到达O处的光最强，然后将被测样品置于A、B之间．第13题图(1)偏振片A的作用是什么？(2)偏振现象证明了光是一种________．(3)(多选)以下说法中正确的是A．到达O处光的强度会明显减弱B．到达O处光的强度不会明显减弱C．将偏振片B转动一个角度，使得O处光强度最强，偏振片B转过的角度等于αD．将偏振片A转动一个角度，使得O处光强度最强，偏振片A 转过的角度等于α课时作业(五十三) 光的干涉、衍射和偏振1.A 【解析】此装置是利用薄膜干涉原理检查B的上表面是否平整的仪器，C光射到样板的标准平面与被检查平面之间形成楔形空气薄层时，从空气层的上、下两个表面反射回来的两列光波在空气中相遇满足相干条件，可以发生干涉，形成明暗相间的条纹，故用到的光学概念是反射和干涉，选项A正确，B、C、D错误．2.B 【解析】由光的衍射的定义知A正确；光波的衍射无条件，B错误；当满足光发生明显衍射现象的条件时，光的衍射现象明显，否则光沿直线传播，可见光的衍射没有否定光沿直线传播的结论，C正确；衍射是波动所特有的性质，所以光的衍射现象为波动说提供了有利的证据．3.D 【解析】由图可知，①光的折射角比②光的小，则其在透明介质中折射率比②光的折射率大，故A、B错；因为c＝λf，所以可知①光比②光波长长，故C错，D对，选D.4.B 【解析】偏振现象表明光是一种横波，故B正确．5.D 【解析】 A项是利用薄膜干涉的原理，错误；B项，用三棱镜观察白光看到的彩色图样，是由于三棱镜对不同频率的光折射率不同而形成的色散现象，错误；C项，在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射原理，错误；D项，光学镜头上的增透膜是利用了薄膜干涉的原理，正确．6.C 【解析】由双缝干涉条纹间距公式Δx＝λ可知，要增大条纹间距，可以增大双缝到屏的距离，减小双缝间距，选用波长更长的单色光，因此C项正确．7.D 【解析】由于是激光束过细丝，所以为光的衍射现象，当抽制的丝细了的时候，丝的直径较接近激光的波长，衍射现象明显．8.A 【解析】开始时由于相邻的明条纹或暗条纹是与薄膜厚度相等的，当抽去一张纸片时，劈形空气薄膜厚度变小了，则产生的相邻明条纹或暗条纹之间的距离将变大，即观察到的干涉条纹变疏了．故应选A.9.B 【解析】解答此题的切入点，就是从题中所给的信息中找出被测物体速度与光的干涉规律中有关量之间的关系．由题中所给条件可知，双缝间距d＝vΔt，根据光的干涉规律，有Δx＝λ，所以v＝.10.(1)光的干涉光的色散光的衍射(2)见解析【解析】 (1)肥皂泡呈现的彩色是光的干涉现象；露珠呈现的彩色是光的色散现象；通过狭缝看太阳光呈现的彩色是光的衍射现象．(2)用红光和紫光分别照射狭缝，看到的衍射条纹的主要区别是红光的中央亮纹宽，红光的中央亮纹两侧的亮纹离中央亮纹远．11.(1)越大(2)越大(3)小(4)同一色光透过双缝的光形成相干光源，在光屏相遇，有的区域光振动加强，有的区域光振动减弱，光振动加强区域呈现明纹．【解析】由条纹间距公式Δx＝·λ(其中d为双缝间距，L为双缝到光屏的垂直距离，λ为光的波长)可知，d越小，λ、L越大，Δx越大，反之，Δx越小．12.(1)D (2)亮条纹6条5条【解析】 (1)太阳光通过三棱镜形成彩色光谱带，是光的色散现象，A错；用光导纤维束传送图像信息是光的全反射原理的应用，B错；眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹，是光通过眼睫毛(相当于光栅)时光的衍射现象，C错；由于光通过光学镜头的前后表面会产生干涉现象，导致相片不够清晰，需要在照相机镜头前加装偏振滤光片，减弱经水面反射的光的影响，使拍摄日落时水面下的景物更清晰，D对．(2)由公式得λ＝＝5×10－7 m，满足产生亮纹的条件光程差δ＝kλ，则P点将出现亮纹；又由δ＝kλ解得k＝6，可判断PO间有6条暗纹，有5条亮纹(不包含P、O两点)13.(1)把自然光变成偏振光(2)横波(3)ACD【解析】 (1)自然光源发出的光不是偏振光，但当自然光经过偏振片后就变成了偏振光，因此偏振片A的作用是把自然光变成偏振光．(2)偏振现象证明了光是一种横波．(3)因为A、B的透振方向一致，故A、B间不放糖溶液时，自然光通过偏振片A后变成偏振光，通过B后到O，当在A、B间加上糖溶液时，由于糖溶液的旋光作用，使通过A的偏振光的振动方向转动了一定角度，使通过B到达O的光的强度不是最大，但当B转过一个角度，恰好使透振方向与经过糖溶液后的偏振光的振动方向一致时，O处光强又为最强，故B的旋转角度即为糖溶液的旋光度．若偏振片B 不动而将A旋转一个角度，再经糖溶液旋光后光的振动方向恰与B的透振方向一致，则A转过的角度也为α，故选项A、C、D正确．。