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分層作業(yè)23光的干涉A組必備知識基礎練1.(多選)下列關于雙縫干涉實驗的說法正確的是()A.單縫的作用是獲得頻率保持不變的相干光源B.雙縫的作用是獲得兩個振動情況相同的相干光源C.頻率相同、相位差恒定、振動方向相同的兩列單色光能夠發(fā)生干涉現(xiàn)象D.照射單縫的單色光的波長越小,光屏上出現(xiàn)的條紋寬度越寬2.一個半徑較大的透明玻璃球體,若截去其上面的一大部分,然后將剩余部分放到標準的水平面上,現(xiàn)讓單色光豎直射向截面,如圖所示,在反射光中看到的是()A.平行的、明暗相間的干涉條紋B.環(huán)形的、明暗相間的干涉條紋C.只能看到同顏色的平行反射光D.一片黑暗3.如圖所示,用頻率為f的單色光垂直照射雙縫,在光屏上的P點出現(xiàn)第3條暗條紋,已知光速為c,則P點到雙縫距離之差S2P-S1P應為()A.c2f B.C.3cf4.某同學自己動手利用如圖所示的器材,觀察光的干涉現(xiàn)象,其中,A為單縫屏,B為雙縫屏,C為像屏。當一束陽光照射到A上時,屏C上并沒有出現(xiàn)干涉條紋。他移走B后,C上出現(xiàn)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.太陽光不能作光源5.(多選)雙縫干涉實驗裝置如圖所示,綠光通過單縫S后,投射到具有雙縫的擋板上,雙縫S1和S2與單縫S的距離相等,光通過雙縫后在與雙縫平行的屏上形成干涉條紋。屏上O點到兩縫的距離相等,P點是距O點最近的第一條亮條紋。已知紅光、綠光和藍光三種色光比較,紅光的波長最長,藍光的波長最短,那么如果將入射的單色光換成紅光或藍光,討論屏上O點及其上方的干涉條紋情況,下列敘述正確的是()A.O點出現(xiàn)紅光的亮條紋B.紅光的第一條亮條紋在P點的上方C.O點不出現(xiàn)藍光的亮條紋D.藍光的第一條亮條紋在P點的上方6.如圖所示,將有肥皂膜的鐵絲圈掛在酒精燈右側,在火焰中分別加入不同金屬元素,火焰會呈現(xiàn)不同的顏色。下列說法正確的是()A.條紋形狀是相互平行的豎直線B.從上向下,條紋的間距越來越小C.紫光的條紋數比黃光要少一些D.干涉條紋是由一束反射光和另一束入射光疊加產生的B組關鍵能力提升練7.(多選)利用如圖甲所示的裝置可以測量待測圓柱形金屬絲與標準圓柱形金屬絲的直徑差,T1、T2是標準平面玻璃,A0為標準金屬絲,直徑為D0,A為待測金屬絲,直徑為D。用波長為λ的單色光垂直照射玻璃表面,干涉條紋如圖乙所示,相鄰亮條紋的間距為ΔL。則()A.D與D0相差越大,ΔL越小B.輕壓T1的右端,若ΔL變小,有D<D0C.相鄰亮條紋對應的空氣薄膜厚度差為λD.圖乙可能是D與D0相等時產生的條紋8.(多選)雙縫干涉部分實驗裝置如圖所示,調整實驗裝置使得像屏上可以看到清晰的干涉條紋。關于干涉條紋的情況,下列敘述正確的是()A.若將像屏向右平移一小段距離,屏上仍有清晰的干涉條紋B.若將像屏向左平移一小段距離,屏上的干涉條紋將不會發(fā)生變化C.若將像屏向上平移一小段距離,屏上仍有清晰的干涉條紋D.若將像屏向上平移一小段距離,屏上的干涉條紋將不會發(fā)生變化9.(2023河北張家口高二期末改編)雙縫干涉的原理圖如圖所示,單縫S0、屏上的P0點均位于雙縫S1和S2的中垂線上,當雙縫與屏之間的介質為空氣時,屏上P點處是P0上方的第4條暗條紋的中心,屏上P0點與P點間的干涉條紋間距為Δx1。已知入射光在空氣中的波長為λ,空氣中的光速近似為c,雙縫與屏之間的距離為L,則雙縫S1和S2的距離為。

10.如圖所示,在雙縫干涉實驗中,若用λ=5×10-7m的光照射,屏上O點是中央亮條紋,屏上A點為第二級亮條紋所在處。若換用λ2=4×10-7m的光照射時,屏上O點處是什么情況?屏上A點處又是什么情況?

參考答案第5章光的干涉、衍射和偏振分層作業(yè)23光的干涉1.BC在楊氏雙縫干涉實驗中,單縫的作用是獲得一個線光源,雙縫的作用是獲得兩個振動情況完全相同的光源,故選項A錯誤,B正確;頻率相同、相位差恒定的兩列光可以發(fā)生干涉現(xiàn)象,選項C正確;由Δy=ldλ可知,波長越短,條紋間距越窄,選項D2.B球面玻璃與平板玻璃間形成的空氣膜由中心向外,厚度變化不均勻,故產生不等距的明暗相間的環(huán)形干涉條紋,故選項B正確。3.D單色光的波長為λ=cf,又P點出現(xiàn)第3條暗條紋,即S2P-S1P=5×λ2=5c24.B本實驗中,單縫S應非常窄,才可看作“理想線光源”,也才能成功地觀察到干涉現(xiàn)象,移走B屏后,在C上出現(xiàn)一窄亮斑,說明單縫S太寬,故B正確,A錯誤;S到S1和S2距離不等時,也能出現(xiàn)干涉條紋,但中央不一定是亮紋,C錯誤;太陽光可以作光源,屏上將出現(xiàn)彩色條紋,D錯誤。5.AB中央O點到S1、S2的路程差為零,所以換不同顏色的光時,O點始終為亮條紋,選項A正確,C錯誤;波長越長,條紋間距越寬,所以紅光的第一條亮條紋在P點上方,藍光的第一條亮條紋在P點下方,選項B正確,D錯誤。6.B肥皂膜在重力作用下,從上向下肥皂膜的厚度越來越厚,同一水平面上的各點薄膜厚度相等,產生同一條紋,因此,條紋形狀是相互平行的水平線,A錯誤;薄膜的側面截面看成梯形,前后兩個面間的夾角為θ,肥皂液的折射率為n,兩相鄰的亮(或暗)條紋間的距離為L,對應的薄膜厚度之差Δd=λ2n=Lsinθ,得L=λ2nsinθ,入射光波長不變,肥皂液的折射率不變,重力作用下θ變大,則條紋的間距越來越小,B正確;根據L=λ2nsinθ,波長越短,條紋越窄,條紋數越多7.AB設標準平面玻璃之間的夾角為θ,相鄰兩亮(或暗)條紋對應的薄膜厚度差為λ2,則有λ2sinθ=ΔL,由此可知D與D0相差越大,θ越大,ΔL越小,故A正確;輕壓T1的右端,若ΔL變小,由λ2sinθ=ΔL可知θ變大,因為壓的是右端,說明右端直徑小,即有D<D0,故B正確;相鄰亮條紋對應的空氣薄膜厚度差為λ2,故C錯誤;當D=D0時,光程差相等8.ACD雙縫干涉發(fā)生后,并不只在有光屏處有干涉圖樣,而是在雙縫右側的空間,只要通過雙縫后兩列光在相遇的地方疊加都能發(fā)生光的干涉現(xiàn)象,并且在新的位置仍很清晰,A、C、D正確。9.解析根據題意,設相鄰干涉條紋間距為Δx,則有Δx1=72Δx,由公式Δx=λLd可得,雙縫S1和S2的距離為d=答案710.解析從雙縫到屏上O點的距離之差,無論用何種頻率的光入射,路程差總是零。所以O點仍然是亮條紋。從雙縫到屏上A點的路程差d=S2A-S1A,用λ1光入射時為第二級亮條紋,即d=2λ1,代入數據d=1