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(jié)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(chǎn)生的條紋，表明紅光波長較長 B.乙圖可能是用紫光實驗產(chǎn)生的條紋，表明紫光波長較長 C.乙圖可能是用紫光實驗產(chǎn)生的條紋，表明紫光波長較短 D.乙圖可能是用紅光實驗產(chǎn)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(yīng)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(guān)，C不正確.去掉濾光片后，復(fù)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(chǎn)生的熱效應(yīng)大大降低，從而廣泛地應(yīng)用于博物館、商店等處.這種燈降低熱效應(yīng)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(yīng)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(yīng)為（ ) A.λ B.λ C. D.λ 思路解析：為減小反射的熱效應(yīng)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