高考物理選修知識(shí)點(diǎn)鞏固練習(xí)光的干涉基礎(chǔ)

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1、 【鞏固練習(xí)】 一、選擇題 1．對(duì)兩列光波在空中疊加，以下說法中正確的是（ ）． A．不同的色光有可能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象 B．不同的色光不可能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象 C．光的強(qiáng)度不同有可能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象 D．光的強(qiáng)度不同不可能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象 2．用單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)（ ）． A．屏上到雙縫的路（光）程差等于波長(zhǎng)整數(shù)倍處出現(xiàn)明條紋 B．屏上到雙縫的路（光）程差等于半波長(zhǎng)整數(shù)倍處，可能是明條紋，也可能是暗條紋 C．屏上的明條紋一定是兩列光波的波峰與波峰相遇的地方 D．屏上的明條紋是兩列光波的波峰與波谷相遇的地方

2、 3．光通過雙縫后在屏上產(chǎn)生彩色條紋，若用紅色和綠色玻璃板分別擋住雙狹縫，則屏上將出現(xiàn)（ ）． A．黃色的干涉條紋 B．紅綠相間的條紋 C．黑白相間的條紋 D．無干涉條紋 　 4．某同學(xué)做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，按要求安裝好實(shí)驗(yàn)裝置后，在光屏上卻觀察不到干涉圖樣，可能的原因（ ）． A．光源發(fā)出的光束太強(qiáng) B．單縫與雙縫不平行 C．沒有安裝濾光片 D．光束的中心軸與遮光筒的軸線不一致，相差較大 5．“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)中，為使光屏上單色光的條紋間距減小些，可采用的措施是（ ）． A．換用縫距大些的雙縫片

3、 B．換用縫距小些的雙縫片 C．適當(dāng)調(diào)大雙縫與屏之間的距離 D．適當(dāng)調(diào)小雙縫與屏之間的距離 6．在利用測(cè)量頭測(cè)量條紋寬度時(shí)，應(yīng)使分劃板中心刻線最好（ ）． A．與亮條紋的邊緣對(duì)齊 B．與暗條紋的邊緣對(duì)齊 C．與亮條紋的中心位置對(duì)齊 D．與暗條紋的中心位置對(duì)齊 7．在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，雙縫的作用是（ ）． A．遮住過于強(qiáng)烈的光 B．使白光變成單色光 C．形成兩個(gè)振動(dòng)情況相同的光源 D．使光發(fā)生折射 8．（2014 江蘇卷）某同學(xué)用單色光進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，在

4、屏上觀察到題(甲)圖所示的條紋，僅改變一個(gè)實(shí)驗(yàn)條件后，觀察到的條紋如題(乙) 圖所示。他改變的實(shí)驗(yàn)條件可能是（ ） A．減小光源到單縫的距離 B．減小雙縫之間的距離 C．減小雙縫到光屏之間的距離 D．換用頻率更高的單色光源 9．如圖所示，在用單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，若單縫S從雙縫S1、S2的中央對(duì)稱軸位置處稍微向上移動(dòng)，則（ ）． A．不再產(chǎn)生干涉條紋 B．仍可產(chǎn)生干涉條紋，且中央亮紋P的位置不變 C．仍可產(chǎn)生干涉條紋，中央亮

5、紋P的位置略向上移 D．仍可產(chǎn)生干涉條紋，中央亮紋P的位置略向下移 10．雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，雙縫間的距離為d，雙縫到像屏的距離為L(zhǎng)，調(diào)整實(shí)驗(yàn)裝置使得像屏上可以見到清晰的干涉條紋．關(guān)于干涉條紋的情況，下列敘述正確的是（ ）． A．若將像屏向左平移一小段距離，屏上的干涉條紋將變得不清晰 B．若將像屏向右平移一小段距離，屏上仍有清晰的干涉條紋 c．若將雙縫間的距離d減小，像屏上的兩個(gè)相鄰明條紋間的距離變小 D．若將雙縫間的距離d減小，像屏上的兩個(gè)相鄰暗條紋間的距離不變 11．利用圖中裝置研究雙縫干

6、涉現(xiàn)象時(shí)，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(lán)色的換成紅色的，干涉條紋間距變寬 C．將單縫向雙縫移動(dòng)一小段距離后，干涉條紋間距變寬 D．換一個(gè)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（ ）． 二、填空題 12．（2015 無錫期末）如圖所示，在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，激光的波長(zhǎng)為5.30×10－7 m，屏上P點(diǎn)距雙縫S1和S2的路程差為7.95×10－7 m，則在這里出現(xiàn)的應(yīng)是________(選填“亮條紋”或“暗條紋”)．現(xiàn)改用波

7、長(zhǎng)為6.30×10－7 m的激光進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，保持其他條件不變，則屏上的條紋間距將________(選填“變寬”、“變窄”或“不變”)． 13．（1）如圖所示，在“用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)”實(shí)驗(yàn)中，光具座上放置的光學(xué)元件依次為①光源、②________、③________、④________、⑤遮光筒、⑥光屏，對(duì)于某種單色光，為增加相鄰亮紋（暗紋）間的距離，可采取或________的方法． 三、解答題 14．（2014 新鄭市校級(jí)期中）如圖所示，在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，S1和S2為雙縫，P是光屏上的一點(diǎn)，已知P點(diǎn)與S1、S2距離之差為2.1×10－6 m，

8、分別用A、B兩種單色光在空氣中做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，問P點(diǎn)是亮條紋還是暗條紋？ (1)已知A光在折射率為1.5的介質(zhì)中波長(zhǎng)為4×10－7 m，問在P點(diǎn)出現(xiàn)亮條紋還是暗條紋？ (2)已知B光在某種介質(zhì)中波長(zhǎng)為3.15×10－7 m，當(dāng)B光從這種介質(zhì)射向空氣時(shí)，臨界角為37°；問在P點(diǎn)出現(xiàn)亮條紋還是暗條紋？ (3)若讓A光照射S1，B光照射S2，試分析光屏上能觀察到的現(xiàn)象． 15．如圖所示，用激光束照射雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置，后面屏上出現(xiàn)干涉條紋，其中單縫的作用是產(chǎn)生線光源，單縫、雙縫應(yīng)平行放置．若將單縫繞中心軸旋轉(zhuǎn)（不超過90°），條紋將發(fā)生什么變化？若將雙縫繞中心軸旋轉(zhuǎn)（不超過90°）條紋

9、將發(fā)生什么變化？ 【答案與解析】 一、選擇題 1．【答案】B、C 【解析】?jī)闪泄獠ǒB加是否發(fā)生干涉現(xiàn)象關(guān)鍵是看兩列光是不是相干光，與光的頻率、相位、振動(dòng)方向有關(guān)，不同的色光頻率一定不相同，所以不可能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，B項(xiàng)正確．光的強(qiáng)度不同但有可能滿足相干光，若滿足，當(dāng)然能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，C項(xiàng)正確． 2．【答案】A、B 【解析】在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中屏上到雙縫的路（光）程差等于波長(zhǎng)整數(shù)倍處出現(xiàn)明條紋，可能是兩列光波的波峰與波峰或波谷與波谷相遇的地方，A項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤．屏上到雙縫的路（光）程差等于半波長(zhǎng)整數(shù)倍處，可能是半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍

10、（暗條紋），也可能是半波長(zhǎng)的偶數(shù)倍（明條紋），B項(xiàng)正確．兩列光波的波峰與波谷相遇的地方。應(yīng)是暗條紋，D項(xiàng)錯(cuò)誤． 3．【答案】D 【解析】紅光和綠光的頻率不同，根據(jù)干涉的條件，不能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，所以D項(xiàng)正確． 4．【答案】B、D 5．【答案】A、D 6．【答案】C 7．【答案】C 8．【答案】B 【解析】由條紋間距可知減小光源到單縫間距離，對(duì)條紋間距沒有影響，A項(xiàng)錯(cuò)誤，減小雙縫間距d,可以增大條紋間距，B項(xiàng)正確；減小雙縫到屏的距離L，條紋間距會(huì)減小，C項(xiàng)錯(cuò)誤；換用更高頻率的光，波長(zhǎng)會(huì)減小，條紋間距減小，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 9．【答案】D 10．【

11、答案】B 【解析】根據(jù)雙縫干涉相鄰亮紋或暗紋的間距與雙縫間的距離d、雙縫到像屏的距離L之間的關(guān)系分析可知，像屏向右平移一小段距離時(shí)L變大，條紋間距增大． 11．【答案】A、B、D 【解析】由條紋間距公式，d指雙縫間距離，是雙縫到屏的距離，可知：A項(xiàng)中減小，Δx變??；B項(xiàng)中變大，Δx變大；D項(xiàng)中d變大，Δx變?。蔄、B、D正確． 二、填空題 12．【答案】暗條紋；變寬 【解析】由于路程差Δr＝7.95×10－7 m＝1.5λ，所以P點(diǎn)將出現(xiàn)暗條紋；由可知，由于波長(zhǎng)變大，故條紋間距變寬． 13．【答案】濾光片 單縫屏 雙縫屏 減小雙縫間距 加長(zhǎng)遮光筒

12、【解析】根據(jù)條紋間距可知欲加大條紋間距，需要減小雙縫間距、加大雙縫到光屏的距離． 三、解答題 14．【答案】(1)暗條紋　(2)亮條紋　(3)見解析 【解析】(1)設(shè)A光在空氣中波長(zhǎng)為λ1，在介質(zhì)中波長(zhǎng)為λ2，由， 得λ1＝nλ2＝1.5×4×10－7 m＝6×10－7 m 根據(jù)路程差Δr＝2.1×10－6 m，可知 由此可知，從S1和S2到P點(diǎn)的路程差是波長(zhǎng)λ1的3.5倍，所以P點(diǎn)為暗條紋． (2)根據(jù)臨界角與折射率的關(guān)系得 由此可知，B光在空氣中波長(zhǎng)λ3為： λ3＝nλ介＝×3.15×10－7 m＝5.25×10－7 m 路程差Δr和波長(zhǎng)λ3的關(guān)系為： 可見，用B光做光源，P點(diǎn)為亮條紋． (3)若讓A光和B光分別照射S1和S2，這時(shí)既不能發(fā)生干涉，也不發(fā)生衍射，此時(shí)在光屏上只能觀察到亮光． 15．【答案】見解析 【解析】在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，單縫的作用是形成線光源，雙縫的作用是形成振動(dòng)情況相同的相干光源。當(dāng)單縫旋轉(zhuǎn)時(shí)，雙縫被照亮的面積減小，雙縫雖然仍能形成相干光源，但由于通過雙縫的光能量減少，所以屏上仍能產(chǎn)生干涉條紋，但條紋變暗．當(dāng)雙縫旋轉(zhuǎn)時(shí)，同樣會(huì)導(dǎo)致干涉條紋變暗，同時(shí)，干涉條紋保持與雙縫平行，也隨雙縫的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)．