高中物理 第十三章 光 3 光的干涉自主練習 新人教版選修3-41

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光的干涉 我夯基我達標 1.下列說法正確的是（ ) A.用白光做光的干涉實驗時，偏離中央明條紋較遠的是紫光 B.用白光做光的干涉實驗時，偏離中央明條紋較遠的是紅光 C.涂有增透膜的照相機鏡頭增強了對紫光的透射程度 D.從豎立肥皂膜上看到的彩色條紋是從膜的兩表面反射光相干涉的結果 思路解析：由于干涉實驗中，有Δx=λ，即條紋間距與光波長成正比，而紅光波長最長，故偏離中央明條紋最遠的是紅光；增透膜應該增透的是對人的視覺最敏感的光——綠光，從而才能使所成的像既亮又清晰；肥皂膜上的條紋是由于光從膜前、后表面反射后，相干而形成的，故應選B、D. 答案：BD 2.用單色光做雙縫干涉實驗，下述說法中正確的是（ ) A.相鄰干涉條紋之間的距離相等 B.中央明條紋寬度是兩邊明條紋寬度的2倍 C.屏與雙縫之間的距離減小，則屏上條紋間的距離增大 D.在實驗裝置不變的情況下，紅光的條紋間距小于藍光的條紋間距 思路解析：雙縫干涉是等間距的，B錯.相鄰明紋（或暗紋）間的距離與波長成正比（裝置已確定的情況下），根據(jù)Δx=λ可知，C、D錯. 答案：A 3.如圖13-2-8所示，用頻率為f的單色光垂直照射雙縫，在光屏上P點出現(xiàn)第三條暗條紋，已知光速為c，則P點到雙縫的距離之差（r2-r1）應為（ ) 圖13-2-8 A. B. C. D. 思路解析：由題中條件可知，（r2-r1）=λ，又因為λ=，則可得D正確. 答案：D 4.如圖13-2-9所示為雙縫干涉實驗的裝置示意圖，其中甲圖為用綠光進行實驗時，屏上觀察到的條紋情況，a為中央亮條紋；乙圖為換用另一顏色的單色光實驗時觀察到的條紋情況，a′為中央亮條紋.則下列說法正確的是（ ) 圖13-2-9 A.乙圖可能是用紅光實驗產生的條紋，表明紅光波長較長 B.乙圖可能是用紫光實驗產生的條紋，表明紫光波長較長 C.乙圖可能是用紫光實驗產生的條紋，表明紫光波長較短 D.乙圖可能是用紅光實驗產生的條紋，表明紅光波長較短 思路解析：根據(jù)干涉條紋的間距公式Δx=λ可以得知，在Ｌ、d不變的條件下，乙的間距Δx乙大于Δx甲，故乙的波長應該大于甲的，紅光波長大于綠光波長，故乙為紅光. 答案：A 我綜合我發(fā)展 5.在雙縫干涉實驗中，以白光為光源，在屏幕上觀察到了彩色干涉條紋，若雙縫中的一縫前放一紅色濾光片（只能透過紅光），另一縫前放一綠色濾光片（只能透過綠光），這時（ ) A.只有紅光和綠光的雙縫干涉條紋消失，其他顏色的雙縫干涉條紋消失 B.紅光和綠光的雙縫干涉條紋消失，其他顏色的雙縫干涉條紋依然存在 C.任何顏色的雙縫干涉條紋都不存在，但屏上仍有光亮 D.屏上無任何光亮 思路解析：由干涉條件可以得知，只有頻率相同的光才能發(fā)生干涉，而紅光和綠光頻率不同，故不發(fā)生干涉，只是仍有光通過雙縫，故選C. 答案：C 6.(2006全國高考理綜Ⅰ)利用圖13-2-10中的裝置研究雙縫干涉現(xiàn)象時，有下面幾種說法： A.將屏移近雙縫，干涉條紋間距變窄 B.將濾光片由藍色的換成紅色的，干涉條紋間距變寬 C.將單縫向雙縫移動一小段距離后，干涉條紋間距變寬 D.換一個兩縫之間距離較大的雙縫，干涉條紋間距變窄 E.去掉濾光片后，干涉現(xiàn)象消失 其中正確的是：___________________. 圖13-2-10 思路解析：（1）由雙縫干涉實驗中相鄰兩條亮紋之間的距離公式：Δx=λ知：當L變小，Δx變小，A正確.當d變大，Δx變小，D正確.紅光的波長大于藍光，由λ紅>λ藍，可得換了紅色的濾光片后Δx變大，B正確.由上式知Δx跟單縫和雙縫之間的距離無關，C不正確.去掉濾光片后，復色光（白光）在屏上將出現(xiàn)彩色的干涉條紋，E錯. 答案：ABD 7.如圖13-2-11所示是雙縫干涉實驗裝置，使用波長為600 nm的橙色光源照射單縫S，在光屏中央，P處觀察到亮條紋（PS1=PS2），在位于P點上方的P1點出現(xiàn)第一條亮紋中心（即P1 到S1、S2的路程差為一個波長）.現(xiàn)換用波長為400 nm的紫光源照射單縫，則（ ) 圖13-2-11 A.P和P1仍為亮點 B.P為亮點，P1為暗點 C.P為暗點，P1為亮點 D.P、P1均為暗點 思路解析：從單縫S射出的光波被S1、S2兩縫分成的兩束光為相干光，由題意，屏中央P點到S1、S2距離相等，即由S1、S2分別射出的光到P點的路程差為零，因此是亮紋中心.因而，無論入射光是什么顏色的光，波長多大，P點都是中央亮紋的中心，而P1點到S1、S2的路程差剛好是橙色光的一個波長，即 |P1S1－P2S2|=600 nm 當換用波長為400 nm的紫光時，|P1S1－P2S2|=600 nm=（1+）400 nm=紫，所以，P1點成為暗紋中心. 答案：B 8.市場上有種燈具俗稱“冷光燈”，用它照射物品時能使被照物品處產生的熱效應大大降低，從而廣泛地應用于博物館、商店等處.這種燈降低熱效應的原因之一是在燈泡后面放置的反光鏡玻璃表面上鍍了一層薄膜（例如氟化鎂），這種膜能消除不鍍膜時玻璃表面反射回來的熱效應最顯著的紅外線，以λ表示此紅外線的波長，則所鍍薄膜的厚度最小應為（ ) A.λ B.λ C. D.λ 思路解析：為減小反射的熱效應顯著的紅外線，要求紅外線在薄膜的前、后表面反射后疊加作用減弱，即光程差為半波長的奇數(shù)倍，故膜的最小厚度為紅外線在該膜中波長的1/4. 答案：B 9.某同學自己動手利用圖13-2-12所示器材觀察光的干涉現(xiàn)象，其中A為單縫屏，B為雙縫屏，C為光屏，當他讓一束陽光照射A時，屏C上并沒有出現(xiàn)干涉條紋，他移走B后，C上出現(xiàn)一窄亮斑.分析實驗失敗的原因，最大的可能是（ ) 圖13-2-12 A.單縫S太窄 B.單縫S太寬 C.S到S1和S2距離不等 D.陽光不能作光源 思路解析：雙縫干涉中單縫的作用是獲得線光源，而線光源可以看作是由許多個點光源沿一條線排列組成的，這里觀察不到光的干涉現(xiàn)象是由于不滿足相干條件，單縫太寬. 答案：B