高中物理 第5章 第1节光的干涉课时训练 鲁科版选修34(1).doc

2014-2015学年高中物理 第5章 第1节光的干涉课时训练 鲁科版选修3-4【基础达标】1.(基础理论辨析题)关于光的干涉，下列说法正确的是()a.干涉是波特有的一种现象，光也是一种波b.只要两光源的频率相同，就可以产生干涉现象c.我们看到的彩色灯光，是光的干涉现象d.双缝实验中，相邻两条亮条纹的间距与光的波长有关e.双缝实验中，相邻两条亮条纹的间距与双缝间的距离无关f.昆虫薄而透明的翅翼上出现彩色光带，是薄膜干涉现象2.(2013上海高考)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.传播速度不同b.强度不同c.振动方向不同d.频率不同3.下列与光的干涉有关的事实是()a.用光导纤维传播信号b.用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度c.一束白光通过三棱镜形成彩色光带d.水面上的油膜呈现彩色4.如图所示为一显示薄膜干涉现象的实验装置，p是附有肥皂膜的铁丝圈，s是一点燃的酒精灯。往火焰上洒些盐后，在肥皂膜上观察到的干涉图样应是()5.在双缝干涉实验中，去掉单缝直接用红光照射双缝，得到的现象是()a.一系列明暗相间的同心圆b.一些杂乱无章的点c.平行、等间距的明暗相间的条纹d.没有干涉条纹出现6.(2012大纲版全国卷)在双缝干涉实验中，某同学用黄光作为入射光。为了增大干涉条纹的间距，该同学可以采用的方法有()a.改用红光作为入射光b.改用蓝光作为入射光c.增大双缝到屏的距离d.增大双缝之间的距离7.用单色光做双缝干涉实验，在光屏上某点p，从中央o点开始计数，p点恰为第三条亮纹，现改用波长较短的单色光照射，其他的条件不变，那么()a.p处仍为第三条亮纹b.p处可能是第四条亮纹c.p处可能是第二条亮纹d.若将光屏向双缝移近一些，在p处可能看到第二条亮纹8.(能力挑战题)如图所示，在双缝干涉中，若用1=5.010-7m的光照射，屏上o为中央亮条纹，屏上a为从o往上数的第二条亮条纹所在处。若换用2=4.010-7m的光照射时，屏上o处是什么情况?屏上a处又是什么情况?【能力提升】1.光通过双缝后在屏上产生彩色条纹，若用红色和绿色玻璃各挡住一缝，则屏上将出现()a.黄色的干涉条纹b.红绿相间的条纹c.黑白相间条纹d.无干涉条纹2.关于薄膜干涉，下列说法正确的是()a.干涉条纹的产生是由光线在膜的前后表面反射形成的两列光波叠加的结果b.干涉条纹中的暗纹是由于上述两列反射波的波谷与波谷叠加的结果c.干涉条纹是等间距的平行线时，说明膜的厚度处处相等d.观察薄膜干涉条纹时，应在入射光的另一侧观察3.如图甲所示为双缝干涉实验时用绿光进行实验，在屏上观察到的条纹情况，a为中央亮条纹，乙图为换用另一种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。则下列说法正确的是()a.乙图可能为用红光时产生的条纹，表明红光波长较长b.乙图可能为用紫光时产生的条纹，表明紫光波长较长c.乙图可能为用红光时产生的条纹，表明红光波长较短d.乙图可能为用紫光时产生的条纹，表明紫光波长较短4.如图甲所示，在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中。(1)光具座上放置的光学元件依次为：光源、遮光筒、光屏。(2)转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮纹，手轮的示数如图乙所示；继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第10条亮纹，手轮的示数如图丙所示，则条纹的间距是mm。(3)如果已经测得双缝的间距是0.30mm、双缝和光屏之间的距离是1m，则待测光的波长是m。(结果保留三位有效数字)5.照相机的镜头为了减少光在镜头表面由于反射带来的损失，可在镜头表面涂上一层增透膜，增透膜一般用折射率为1.38的氟化镁，为了使波长为5.5210-7m的绿光在垂直表面入射时达到增透的目的，求所涂的这种增透膜的最小厚度。答案解析【基础达标】1.【解析】选a、d、f。干涉是波特有的一种现象，光能产生干涉现象，说明光也是一种波，a项对；两光源的频率相同、振动方向相同，还要相位差恒定才能产生干涉现象，b项错；我们看到的彩色灯光，不是光的干涉现象，c项错；双缝实验中，相邻两条亮条纹的间距与光的波长、双缝到屏的距离以及双缝间的距离都有关，d对e错；昆虫薄而透明的翅翼上出现彩色光带，是薄膜干涉现象，f项正确。2.【解析】选d。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频率不同。3.【解析】选b、d。光导纤维是利用光的全反射，故选项a错误；白光通过三棱镜出现彩色光带是色散现象，故c错；用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度、水面上的油膜呈现彩色是光在前后两个表面反射的光干涉形成的，故选项b、d正确。4.【解析】选d。薄膜竖直放置，上端薄，下端厚，同一水平位置的薄膜的厚度相同，出现的干涉条纹应是水平的，故选项d正确。【变式备选】用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象。左侧点燃酒精灯(在灯芯上洒些盐)，右侧是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈。下面说法正确的是()a.火焰的像在肥皂液薄膜上b.若要观察到干涉图样，人应位于金属丝圈的左侧c.若要观察到干涉图样，人应位于金属丝圈的右侧d.由于重力作用，使肥皂液薄膜上薄下厚，相当于三棱镜，所以这一现象实际上是光的色散【解析】选b。根据透镜成像原理，火焰的像在薄膜右侧，不在薄膜上，故选项a错误；肥皂膜的彩色条纹是前后两表面反射的光束干涉的结果，故选项d错；观测到干涉图样，应该在入射光一侧观察，故选项b正确，选项c错误。5.【解析】选d。在双缝干涉实验中，去掉单缝直接用红光照射双缝，将不会产生干涉图样，故d对，a、b、c错。6.【解析】选a、c。由干涉条纹间距公式y=可知，要增大干涉条纹的间距，可以增大双缝到屏的距离l、减小双缝之间的距离d，选项c正确、d错误；还可以换用波长大的单色光，红光的波长比黄光大，蓝光的波长比黄光小，选项a正确、b错误。7.【解析】选b。波长短，双缝到p点光程差不变，故a、c错，b对；若将光屏向双缝移近一些，条纹间距变小，故d错。8.【解析】双缝到o点的路程差为零，换用2=4.010-7m的光照射时，屏上o处仍是亮条纹。从a到s1、s2的路程差x=21=n2，解得n=212=25.010-74.010-7=2.5，即路程差等于两个半波长，所以a处为第三条暗条纹。答案：亮条纹暗条纹【能力提升】1.【解析】选d。红光和绿光的频率不同，不能产生干涉现象。【总结提升】光的干涉条件的分析(1)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，以便能有相同频率和振动规律的光。(2)双缝是由同一个狭缝射出的光线照亮的，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。(3)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。2.【解析】选a。薄膜干涉是光照射到膜的前后两个表面的反射光叠加的结果，故选项a正确；波峰与波峰相遇、波谷与波谷相遇都是加强的，是明条纹；波峰与波谷相遇叠加出现暗条纹，故选项b错误；若膜的厚度处处相等，则两束光的路程差都一样，不会出现明暗相间的条纹，故选项c错误；由于是两表面反射光的叠加，所以应从入射光的同一侧观察薄膜干涉，故选项d不正确。3.【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相邻两亮(暗)条纹的间距就越大，由题意可确定另一种颜色的单色光比绿光的波长长，因此b、c、d错，a对。4.【解析】(1)根据实验装置图可知分别是滤光片、单缝、双缝。(2)由测量头读数得：y1=0.045mm，y2=14.037mmy=y2-y1n-1=1.55mm(3)由条纹间距公式y=，得=y，代入数据得=4.6510-7m答案：(1)滤光片单缝双缝(2)1.55(3)4