人教版(新教材)高中物理选择性必修1课时作业1：4 3 光的干涉练习

人教版（新教材）高中物理选择性必修第一册PAGEPAGE13光的干涉考点一双缝干涉实验的理解1．用两个红灯泡照射白墙，在墙上看到的是()A．明暗相间的条纹 B．彩色条纹C．一片红光 D．晃动的条纹〖答案〗C〖解析〗两灯泡不是相干光源，故选C.2．(多选)用红光做光的双缝干涉实验，如果将其中一条缝改用蓝光，下列说法正确的是()A．在光屏上出现红蓝相间的干涉条纹B．只有相干光源发出的光才能在叠加时产生干涉现象，此时不产生干涉现象C．频率不同的两束光也能发生干涉现象，此时出现彩色条纹D．尽管亮、暗条纹都是光波相互叠加的结果，但此时红光与蓝光只叠加不产生干涉现象〖答案〗BD〖解析〗频率相同、相位差恒定、振动方向相同是产生干涉现象的条件，红光和蓝光频率不同，不能产生干涉现象，不会产生干涉条纹，A、C错误，B、D正确．考点二亮、暗条纹的判断3．如图1所示是单色光双缝干涉实验某一时刻的波形图，实线表示波峰，虚线表示波谷．在此时刻，介质中A点为波峰相叠加点，B点为波谷相叠加点，A、B连线上的C点为某中间状态相叠加点，如果把屏分别放在A、B、C三个位置，那么()图1A．A、B、C三个位置都出现亮条纹B．B位置出现暗条纹C．C位置出现亮条纹或暗条纹要由其他条件决定D．以上结论都不对〖答案〗A〖解析〗A、B、C三点是振动加强点，在屏上对应出现的都是亮条纹．另外，要特别注意波谷与波谷相遇的点(题图中B点)振动也是加强的，不要以为B点是暗的，故A正确．4．(多选)双缝干涉实验中，下列说法正确的是(n为自然数，λ为光波波长)()A．在与双缝的距离之差相等的点形成暗条纹B．在与双缝的距离之差为nλ的点形成亮条纹C．在与双缝的距离之差为neq\f(λ,2)的点形成亮条纹D．在与双缝的距离之差为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n＋\f(1,2)))λ的点形成暗条纹〖答案〗BD〖解析〗在双缝干涉实验中，当某处与双缝距离之差Δr为波长的整数倍，即Δr＝nλ(n＝0,1,2…)时，这点为振动加强点，该处出现亮条纹；当Δr为半波长的奇数倍，即Δr(2n＋1)eq\f(λ,2)(n＝0,1,2…)时，这点为振动减弱点，该处出现暗条纹，故选B、D.5．(多选)(2019·开封市高二检测)双缝干涉实验装置如图2所示，绿光通过单缝S后，投射到有双缝的挡板上，双缝S1和S2与单缝S的距离相等，光通过双缝后在与双缝平行的光屏上形成干涉条纹．光屏上O点距双缝S1和S2的距离相等，P点是O点上侧的第一条亮条纹，如果将入射的单色光换成红光或蓝光，已知红光波长大于绿光波长，绿光波长大于蓝光波长，则下列说法正确的是()图2A．O点是红光的亮条纹B．红光的同侧第一条亮条纹在P点的上方C．O点不是蓝光的亮条纹D．蓝光的同侧第一条亮条纹在P点的上方〖答案〗AB〖解析〗光屏中央O点到S1、S2的路程差为零，所以换不同颜色的光时，O点始终为亮条纹，选项A正确，C错误；波长越长，条纹间距越宽，所以红光的同侧第一条亮条纹在P点上方，蓝光的同侧第一条亮条纹在P点下方，选项B正确，D错误．6．在双缝干涉实验中，光屏上P点到双缝S1、S2的距离之差r1＝0.75μm，光屏上Q点到双缝S1、S2的距离之差为r2＝1.5μm.如果用频率为f＝6.0×1014Hz的黄光照射双缝，则()A．P点出现亮条纹，Q点出现暗条纹B．Q点出现亮条纹，P点出现暗条纹C．两点均出现暗条纹D．两点均出现亮条纹〖答案〗B〖解析〗根据波长与波速关系式λ＝eq\f(c,f)，得知黄光的波长λ＝0.5μm，则P点到双缝S1和S2的距离之差r1是黄光波长的1.5倍，即半波长的奇数倍，P点出现暗条纹；而Q点到双缝S1、S2的距离之差r2是黄光波长的3倍，即波长的整数倍，Q点出现亮条纹，所以选项B正确．考点三条纹间距与波长的关系7．在光的双缝干涉现象中，下列描述正确的是()A．用白光做光的干涉实验时，偏离中央亮条纹最远的是波长较长的红光B．用白光做光的干涉实验时，偏离中央亮条纹最远的是波长较短的紫光C．相邻两亮条纹和相邻两暗条纹的间距是不等的D．在双缝干涉现象里，把入射光由红光换成紫光，相邻两个亮条纹间距将变宽〖答案〗A〖解析〗条纹间距与光的波长成正比，在可见光中，红光波长最长，紫光波长最短，故偏离中央亮条纹最远的是红光，A正确，B错误；双缝干涉现象中，相邻两亮条纹和相邻两暗条纹是等间距的，C错误；红光的波长比紫光的波长长，所以换成紫光后，相邻两亮条纹间距将变窄，D错误．8．(多选)用绿光做双缝干涉实验，在光屏上呈现出绿暗相间的条纹，相邻两条绿条纹中心间的距离为Δx.下列说法正确的是()A．如果增大单缝到双缝之间的距离，Δx将增大B．如果增大双缝之间的距离，Δx将增大C．如果增大双缝到光屏的距离，Δx将增大D．如果换成红光做实验，实验装置不变，Δx将增大〖答案〗CD〖解析〗由Δx＝eq\f(l,d)λ知，Δx与单缝到双缝之间的距离无关，故A错误；如果增大缝之间的距离d，Δx将减小，故B错误；如果增大双缝到光屏的距离l，Δx将增大，故C正确；如果换成红光做实验，实验装置不变，λ变长，Δx将增大，故D正确．9．(多选)分别以红光和紫光为光源先后用同一装置进行双缝干涉实验，已知λ红>λ紫，在屏上得到相邻亮条纹间的距离分别为Δx1和Δx2，则()A．Δx1<Δx2B．Δx1>Δx2C．若双缝间距d减小，而其他条件保持不变，则Δx1增大D．若双缝间距d减小，而其他条件保持不变，则Δx1不变〖答案〗BC〖解析〗由Δx＝eq\f(l,d)λ，λ红>λ紫，知Δx1>Δx2，故A项错误，B项正确．当双缝间距d减小，其他条件不变时，条纹间距Δx1增大，故C项正确，D项错误．考点四薄膜干涉10．(多选)如图3所示，一束白光从左侧射入肥皂薄膜，下列说法中正确的是()图3A．人从右侧向左看，可以看到彩色条纹B．人从左侧向右看，可以看到彩色条纹C．彩色条纹水平排列D．彩色条纹竖直排列〖答案〗BC〖解析〗一束白光射到肥皂薄膜上，经前后两个面反射回来的光相互叠加，产生干涉现象，所以从左侧向右看可看到彩色条纹；因为薄膜同一水平线上的厚度相同，所以彩色条纹是水平排列的，故选B、C.11．(2019·丽水市高二检测)市场上有种灯具俗称“冷光灯”，用它照射物品时能使被照物品处产生的热效应大大降低，从而广泛地应用于博物馆、商店等处．这种灯降低热效应的原因之一是在灯泡后面放置的反光镜玻璃表面上镀一层薄膜(例如氟化镁)，这种膜能消除不镀膜时玻璃表面反射回来的热效应最显著的红外线．以λ表示此红外线在薄膜中的波长，用λ0表示此红外线在真空中的波长，则灯泡所镀薄膜的厚度最小应为()A.eq\f(1,4)λ0B.eq\f(1,4)λC.eq\f(1,2)λD.eq\f(1,2)λ0〖答案〗B〖解析〗要消除不镀膜时玻璃表面反射回来的红外线，即要使从灯泡薄膜前后表面反射回来的红外线发生干涉，且相互抵消，设灯泡所镀薄膜的厚度为d，则2d＝eq\f(λ,2)，解得：d＝eq\f(λ,4)，选项B正确．12.在双缝干涉实验中，若双缝处的两束光的频率均为6×1014Hz，两光源S1、S2的振动情况恰好相反，光屏上的P点到S1与到S2的路程差为3×10－6m，如图4所示，则：图4(1)P点是亮条纹还是暗条纹？(2)设O为到S1、S2路程相等的点，则P、O间还有几条亮条纹，几条暗条纹？(不包括O、P两处的条纹)〖答案〗(1)暗条纹(2)5条暗条纹，6条亮条纹〖解析〗(1)由λ＝eq\f(c,f)得λ＝5×10－7mn＝eq\f(Δs,λ)＝eq\f(3×10－6,5×10－7)＝6由于两光源的振动情况恰好相反，所以P点为暗条纹．(2)O点到S1、S2的路程差为0，也是暗条纹，P、O间还有5条暗条纹，6条亮条纹．13．用单色光做双缝干涉实验时，已知屏上一点P到双缝的路程差r＝1.5×10－6m，当单色光波长λ1＝0.5μm时，P点将形成亮条纹还是暗条纹？若单色光波长λ2＝0.6μm，此时在中央亮条纹和P点之间有几条暗条纹？〖答案〗见〖解析〗〖解析〗由题意知，P到双缝的路程差r＝eq\f(1.5×10－6,0