2024-2025学年高二物理选择性必修第一册（配鲁科版）分层作业23 光的干涉

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分层作业23光的干涉A组必备知识基础练1.(多选)下列关于双缝干涉实验的说法正确的是()A.单缝的作用是获得频率保持不变的相干光源B.双缝的作用是获得两个振动情况相同的相干光源C.频率相同、相位差恒定、振动方向相同的两列单色光能够发生干涉现象D.照射单缝的单色光的波长越小,光屏上出现的条纹宽度越宽2.一个半径较大的透明玻璃球体,若截去其上面的一大部分,然后将剩余部分放到标准的水平面上,现让单色光竖直射向截面,如图所示,在反射光中看到的是()A.平行的、明暗相间的干涉条纹B.环形的、明暗相间的干涉条纹C.只能看到同颜色的平行反射光D.一片黑暗3.如图所示,用频率为f的单色光垂直照射双缝,在光屏上的P点出现第3条暗条纹,已知光速为c,则P点到双缝距离之差S2P-S1P应为()A.c2f B.C.3cf4.某同学自己动手利用如图所示的器材,观察光的干涉现象,其中,A为单缝屏,B为双缝屏,C为像屏。当一束阳光照射到A上时,屏C上并没有出现干涉条纹。他移走B后,C上出现一窄亮斑。分析实验失败的原因,最大的可能是()A.单缝S太窄 B.单缝S太宽C.S到S1和S2距离不等 D.太阳光不能作光源5.(多选)双缝干涉实验装置如图所示,绿光通过单缝S后,投射到具有双缝的挡板上,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屏上形成干涉条纹。屏上O点到两缝的距离相等,P点是距O点最近的第一条亮条纹。已知红光、绿光和蓝光三种色光比较,红光的波长最长,蓝光的波长最短,那么如果将入射的单色光换成红光或蓝光,讨论屏上O点及其上方的干涉条纹情况,下列叙述正确的是()A.O点出现红光的亮条纹B.红光的第一条亮条纹在P点的上方C.O点不出现蓝光的亮条纹D.蓝光的第一条亮条纹在P点的上方6.如图所示,将有肥皂膜的铁丝圈挂在酒精灯右侧,在火焰中分别加入不同金属元素,火焰会呈现不同的颜色。下列说法正确的是()A.条纹形状是相互平行的竖直线B.从上向下,条纹的间距越来越小C.紫光的条纹数比黄光要少一些D.干涉条纹是由一束反射光和另一束入射光叠加产生的B组关键能力提升练7.(多选)利用如图甲所示的装置可以测量待测圆柱形金属丝与标准圆柱形金属丝的直径差,T1、T2是标准平面玻璃,A0为标准金属丝,直径为D0,A为待测金属丝,直径为D。用波长为λ的单色光垂直照射玻璃表面,干涉条纹如图乙所示,相邻亮条纹的间距为ΔL。则()A.D与D0相差越大,ΔL越小B.轻压T1的右端,若ΔL变小,有D<D0C.相邻亮条纹对应的空气薄膜厚度差为λD.图乙可能是D与D0相等时产生的条纹8.(多选)双缝干涉部分实验装置如图所示,调整实验装置使得像屏上可以看到清晰的干涉条纹。关于干涉条纹的情况,下列叙述正确的是()A.若将像屏向右平移一小段距离,屏上仍有清晰的干涉条纹B.若将像屏向左平移一小段距离,屏上的干涉条纹将不会发生变化C.若将像屏向上平移一小段距离,屏上仍有清晰的干涉条纹D.若将像屏向上平移一小段距离,屏上的干涉条纹将不会发生变化9.(2023河北张家口高二期末改编)双缝干涉的原理图如图所示,单缝S0、屏上的P0点均位于双缝S1和S2的中垂线上,当双缝与屏之间的介质为空气时,屏上P点处是P0上方的第4条暗条纹的中心,屏上P0点与P点间的干涉条纹间距为Δx1。已知入射光在空气中的波长为λ,空气中的光速近似为c,双缝与屏之间的距离为L,则双缝S1和S2的距离为。

10.如图所示,在双缝干涉实验中,若用λ=5×10-7m的光照射,屏上O点是中央亮条纹,屏上A点为第二级亮条纹所在处。若换用λ2=4×10-7m的光照射时,屏上O点处是什么情况?屏上A点处又是什么情况?

参考答案第5章光的干涉、衍射和偏振分层作业23光的干涉1.BC在杨氏双缝干涉实验中,单缝的作用是获得一个线光源,双缝的作用是获得两个振动情况完全相同的光源,故选项A错误,B正确;频率相同、相位差恒定的两列光可以发生干涉现象,选项C正确;由Δy=ldλ可知,波长越短,条纹间距越窄,选项D2.B球面玻璃与平板玻璃间形成的空气膜由中心向外,厚度变化不均匀,故产生不等距的明暗相间的环形干涉条纹,故选项B正确。3.D单色光的波长为λ=cf,又P点出现第3条暗条纹,即S2P-S1P=5×λ2=5c24.B本实验中,单缝S应非常窄,才可看作“理想线光源”,也才能成功地观察到干涉现象,移走B屏后,在C上出现一窄亮斑,说明单缝S太宽,故B正确,A错误;S到S1和S2距离不等时,也能出现干涉条纹,但中央不一定是亮纹,C错误;太阳光可以作光源,屏上将出现彩色条纹,D错误。5.AB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,所以红光的第一条亮条纹在P点上方,蓝光的第一条亮条纹在P点下方,选项B正确,D错误。6.B肥皂膜在重力作用下,从上向下肥皂膜的厚度越来越厚,同一水平面上的各点薄膜厚度相等,产生同一条纹,因此,条纹形状是相互平行的水平线,A错误;薄膜的侧面截面看成梯形,前后两个面间的夹角为θ,肥皂液的折射率为n,两相邻的亮(或暗)条纹间的距离为L,对应的薄膜厚度之差Δd=λ2n=Lsinθ,得L=λ2nsinθ,入射光波长不变,肥皂液的折射率不变,重力作用下θ变大,则条纹的间距越来越小,B正确;根据L=λ2nsinθ,波长越短,条纹越窄,条纹数越多7.AB设标准平面玻璃之间的夹角为θ,相邻两亮(或暗)条纹对应的薄膜厚度差为λ2,则有λ2sinθ=ΔL,由此可知D与D0相差越大,θ越大,ΔL越小,故A正确;轻压T1的右端,若ΔL变小,由λ2sinθ=ΔL可知θ变大,因为压的是右端,说明右端直径小,即有D<D0,故B正确;相邻亮条纹对应的空气薄膜厚度差为λ2,故C错误;当D=D0时,光程差相等8.ACD双缝干涉发生后,并不只在有光屏处有干涉图样,而是在双缝右侧的空间,只要通过双缝后两列光在相遇的地方叠加都能发生光的干涉现象,并且在新的位置仍很清晰,A、C、D正确。9.解析根据题意,设相邻干涉条纹间距为Δx,则有Δx1=72Δx,由公式Δx=λLd可得,双缝S1和S2的距离为d=答案710.解析从双缝到屏上O点的距离之差,无论用何种频率的光入射,路程差总是零。所以O点仍然是亮条纹。从双缝到屏上A点的路程差d=S2A-S1A,用λ1光入射时为第二级亮条纹,即d=2λ1,代入数据d=1