2019-2020年高中物理第5章光的干涉衍射偏振第1節(jié)光的干涉自我小測魯科版選修.doc

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2019-2020年高中物理第5章光的干涉衍射偏振第1節(jié)光的干涉自我小測魯科版選修 1．下列現象屬于光的干涉現象的是（　　） A．瞇起眼睛看某一光源，可看到五顏六色的彩色條紋 B．水面上的一層油膜，在陽光照射下呈現出五光十色 C．攝像機的鏡頭看上去呈淡紫色 D．從游標卡尺的兩只測量爪之間的縫隙，觀察平行于縫隙發(fā)光的日光燈，可看到彩色條紋 2．關于光的干涉，下列說法中正確的是（　?。? A．在雙縫干涉現象里，相鄰兩亮條紋和相鄰兩暗條紋的間距是不等的 B．在雙縫干涉現象里，把入射光由紅光換成紫光，相鄰兩個亮條紋間距將變寬 C．只有頻率相同的兩列光波才能產生干涉 D．頻率不同的兩列光波也能產生干涉現象，只是不穩(wěn)定 3．下列說法正確的是（　?。? A．用白光做光的干涉實驗時，偏離中央亮條紋較遠的是紫光 B．用白光做光的干涉實驗時，偏離中央亮條紋較遠的是紅光 C．涂有增透膜的照相機鏡頭，增強了對照射光的透射程度 D．從豎立肥皂膜上看到的彩色條紋是從膜的兩表面反射的光相干涉的結果 4．某同學自己動手利用如圖所示器材，觀察光的干涉現象。其中，A為單縫屏，B為雙縫屏，C為像屏。當他用一束陽光照射到A上時，屏C上并沒有出現干涉條紋。他移走B后，C上出現一窄亮斑。分析實驗失敗的原因，最大的可能是（　?。? 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 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，若在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），已知紅光與綠光頻率、波長均不相等，這時（　?。? A．只有紅色和綠色的雙縫干涉條紋，其他顏色的雙縫干涉條紋消失 B．紅色和綠色的雙縫干涉條紋消失，其他顏色的干涉條紋依然存在 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 6．如圖甲所示為雙縫干涉實驗的裝置示意圖，圖乙為用綠光進行實驗時，在屏上觀察到的條紋情況，a為中央亮條紋；丙圖為換用另一顏色的單色光做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（　?。? A．丙圖可能是用紅光實驗產生的條紋，表明紅光波長較長 B．丙圖可能是用紫光實驗產生的條紋，表明紫光波長較長 C．丙圖可能是用紫光實驗產生的條紋，表明紫光波長較短 D．丙圖可能是用紅光實驗產生的條紋，表明紅光波長較短 7．在如圖所示的雙縫干涉實驗中，使用波長λ為600 nm的橙色光照射，在光屏中心P0點呈現亮條紋。若P0點上方的P點到S1、S2的路程差恰為λ，若改用波長為400 nm的紫光照射，則（　?。? A．P0和P都呈現亮條紋 B．P0為亮條紋，P為暗條紋 C．P0為暗條紋，P為亮條紋 D．P0和P都呈現暗條紋 8．在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中： （1）實驗裝置采用雙縫干涉儀，它由各部分光學元件和光具座組成，現準備了下列儀器：A．光源；B．雙縫片；C．單縫片；D．濾光片；E．毛玻璃屏（其中雙縫片和光屏連在遮光筒上） 把以上儀器安裝在光具座上，正確排列順序是__________________。 （2）關于本實驗，正確的說法是（　?。? A．實驗時應調節(jié)各器件共軸，并且使單縫和雙縫的縫應相互平行 B．觀察到的白光干涉圖樣是：在視場中可以看到彩色的干涉條紋，中央為一條白色的零級干涉條紋；彩色條紋的排列，以零級亮條紋為中心左右對稱，在第一級亮條紋中紫色在最外側 C．看到白光的干涉條紋后，在單縫前面放上紅色或綠色濾光片，即可看到紅黑相間或綠黑相間的干涉條紋，且紅條紋的間距與綠條紋的間距一樣 D．測量時應使測量頭的分劃板的中心刻度線對齊條紋的中心再讀數 （3）若本實驗中所用的雙縫間距d＝0.25 mm，雙縫到屏的間距l(xiāng)＝70 mm，手輪的初始讀數為a1＝3.800 mm，轉動手輪把分劃板中心刻度線移到第7條干涉亮條紋時手輪讀數為a2＝14.760 mm。 根據以上數據來計算待測光波的波長時所用的公式為λ＝______，所測光波的波長為______mm。 9．登山運動員在登雪山時要注意防止紫外線的過度照射，尤其是眼睛更不能長時間被紫外線照射，否則將會嚴重地損傷視力。有人想利用薄膜干涉的原理設計一種能大大減少紫外線對眼睛傷害的眼鏡。他選用的薄膜材料的折射率為n＝1.5，所要消除的紫外線的頻率為f＝8.11014 kHz，那么他設計的這種“增反膜”的厚度至少是多少？ 參考答案 1．解析：水面上油膜的五光十色是薄膜干涉現象，故B對；由于攝像機鏡頭上涂有一層增透膜，使光譜中綠色光在垂直入射時削弱反射光，透射量較多，而光譜兩端的紅色光和紫色光沒有被顯著削弱，所以從鏡頭反射回來的光主要是紅色光和紫色光，因此攝像機鏡頭看起來呈現淡紫色，所以C對；A、D兩選項都沒有相干光源，不屬于光的干涉現象。 答案：BC 2．解析：在雙縫干涉現象里，相鄰兩亮條紋和相鄰兩暗條紋的間距是相等的，A錯誤；入射光的波長越長，相鄰兩個亮條紋間距越大，因此，把入射光由紅光換成紫光，相鄰兩個亮條紋間距將變窄，故B錯誤；兩列波產生干涉時，頻率必須相同，故C正確，D錯誤。 答案：C 3．解析：由于干涉實驗中，有Δy＝λ，即條紋間距與光波的波長成正比，而紅光波長最長，故偏離中央亮條紋最遠的是紅光，B對；增透膜應該增透的是對人的視覺最敏感的綠光，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，C、D對。 答案：BCD 4．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象是由于單縫太寬，不能獲得線光源，不滿足相干條件，故B正確。 答案：B 5．解析：兩列光波發(fā)生干涉的條件之一是頻率相等，利用雙縫將一束光分成能夠發(fā)生疊加的兩束光，在光屏上形成干涉條紋，但分別用綠色濾光片和紅色濾光片擋住兩條縫后，紅光和綠光頻率不等，不能發(fā)生干涉，因此屏上不會出現干涉條紋，故A、B錯；狹縫相當于兩個光源，故紅光和綠光可以到達屏上，在屏上看到的是紅光和綠光疊加后的光，故C對，D錯。 答案：C 6．解析：由兩單色光的干涉條紋可知Δya＜Δya′，又因Δy＝λ，所以λa＜λa′，A正確。 答案：A 7．解析：根據干涉知識知，當路程差δ=2k=kλ（k=0，1，2，…）時，光屏出現亮紋。屏中心P0處δ=0，無論用什么光均為亮紋，所以C、D不正確。 對于P點的路程差δ=λ=600 nm，用紫光 =400 nm照射時=3，即δ為半波長的奇數倍，應為暗條紋，所以B正確。 答案：B 8．答案：（1）ACDBE （2）AD （3）　6.52410－3 9．解析：為了減少進入眼睛的紫外線，應使入射光分別從該膜的前后兩個表面反射出來形成的光疊加后加強，則光程差（大小等于薄膜厚度d的2倍）應等于光在薄膜中的波長λ′的整數倍，即2d＝Nλ′（N＝1,2，…）因此，薄膜的厚度至少是紫外線在膜中波長的。紫外線在真空中的波長是λ＝＝3.710－7 m，在膜中的波長是λ′＝＝2.4710－7 m，故膜的厚度至少是1.2310－7 m。 答案：1.2310－7 m