4.3光的干涉 同步练习（Word版含解析）.docx

《4.3光的干涉 同步练习（Word版含解析）.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《4.3光的干涉 同步练习（Word版含解析）.docx（21页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、人教版（2019）选择性必修一 4.3光的干涉 同步练习一、单选题1.如图是。、b两种色光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样，下列力光的干涉图样A.同种均匀介质对。光的折射率比b光的大B.在同种均匀液体材料中进行传播时，。光的传播速度更大C.由色光组成的复色光通过三棱镜时，b光的偏转角度更小D.。、两种色光从同种均匀液体材料射入真空发生全反射时，。光的临界角更小2 .在杨氏双缝干涉实验中，如果（）A.用白光作为光源，屏上将呈现黑白相间的条纹B.若仅将入射光由红光改为紫光，则条纹间距一定变大C.用红光作为光源，屏上将呈现红黑相间的条纹D.用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，屏上

2、将呈现彩色条纹3 .某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到图甲所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如图乙所示.他改变的实验条件可能是（）IIIIIIIIIA.增大光源到单缝的距离B.增大双缝之间的距离C.增大双缝到光屏之间的距离D.换用频率更高的单色光源4 .如图所示，在一个空长方体箱子的左侧壁刻上双缝，当把一个钠光灯照亮的狭缝放 在箱子左边时，在箱子的右侧内壁上产生干涉条纹。如果把箱子用透明的油灌满，条 纹的间距将（）BCD.通过观察发现，图乙中干涉条纹的宽度比甲图中的大，根据干涉条纹宽度表达式有Ax= 2d因此可能使缝屏距/变大了，双缝间距d减小了，或换用波长较长即频率较低

3、的光，以达到要求，故选项BD错误；选项C正确；A.条纹间距与光源到单缝的距离无关，故选项A错误。故选Co4. B【解析】【详解】箱子灌满油时，折射率增大，根据v=-n可知光速减小，根据可知光的波长减小，根据干涉条纹间距公式可知条纹间距减小，故ACD错误，B正确。故选Bo5. D【解析】【详解】A.滤光片的作用是得到相干光源，靠近单缝和远离单缝不影响干涉，A错误;BC.双缝干涉两相邻亮条纹的间距为Ax = 1 Ad仅减小双缝之间的距离d或仅增大双缝与毛玻璃屏间的距离，条纹间距Ax都会变大，B错误；D.仅将红色滤光片换成绿色滤光片，滤光片射向双缝等的光的波长人减小，根据Ax = - Ad可知，条纹

4、间距减小，D正确。答案第2页，共11页故选D。6. D【解析】【详解】A.出现干涉条纹是由于B的下表面和A的上表面反射光叠加形成的，A错误；B.若C在降温，楔形的空气膜变薄，B的下表面距离A的上表面更近，B板上同一位置 光程差变小，条纹将向右移动，B错误；C.当路程差等于半波长的偶数倍，出现明条纹，当路程差等于半波长的奇数倍，出现暗条纹，若C的温度由力变为5发现有个条纹通过D点，则说明同一位置光程差变化了Ay =欣故C的高变化了。，C错误；D.劈尖干涉条纹间距取决于入射光线的波长和楔形空气薄膜的顶角即A %Ax =29入射光线的波长和楔形空气薄膜的顶角均不变，故温度变化过程中条纹间距不变，由于

5、B 板的宽度一定，所以温度变化前后观察到的条纹数目相同，D正确。故选Do7. C【解析】【详解】A.由光路图可知，仍两束光入射角相同，但是Q束光只有反正光线没有折射光线，发生 了全反射，故Q束光全反射临界角小于6束光。由,1 sinC = n 可知na 叫故Q束光是紫光，6束光是黄光，束光是黄光和紫光。A错误；8. Q、方两束光分别通过相同的单缝，Qb光均能发生衍射现象，观察到的是仍衍射图样叠加后的效果。B错误；C.由折射率与波速的关系答案第3页，共11页=一V 可知，折射率与光在玻璃石专中的传播速度成反比，故匕 以C正确；D.双缝干涉时有d又因为紫光的波长小于黄光，即4, /22 . Q光的

6、临界角为sin C,= =工=0.577 sin 37 = 0.6%3可知若复合光的入射角增大至37。，则。光束己经发生全反射，此时。光射出玻璃砖时与原法线的夹角为37。；3 .根据A I。 I C 1Ax = X oc d d f f则fa:fb=xh-xa18 .见解析【解析】【分析】【详解】不同点：根据图可知，对于单色光，不同的波长的光，在双缝干涉时得到的条纹间距不同，由于= 2d可知红光的条纹间距大于蓝光，白光是复色光，其中不同的波长的单色光条纹之间的距离不同，所以白光呈现彩色条纹。相同点：都会出现明暗相同的条纹。19 . (1)见解析；(2) v=lxl08m/s (3)暗条纹2【解

7、析】【详解】(1)设绿光在4。面上的折射角为小 则sin an =sin r答案第8页，共11页得光在8C面上的入射角尸30。由几何关系可知，绿光在3c面上的反射角为75。因sin75。,，故绿光在3C面上发生全反射，则绿光在48面上的折射角为30。，入射角为 n45%光路图如图所示(2)由 =解得 vC3xl083V2 in8 /u = _ = 7=- m/ s =x 10 m/ snyj22(3)绿光在空气中的波长2 = = 5xl0-7mf由/尸1.5人 可知该点出现的是暗条纹20. 暗条纹，条纹间距变宽【解析】【详解】根据路程差32Ax = 7.95x107 m=-2故路程差是半波长的

8、奇数倍，是暗条纹根据- = 54知，改用波长为6.30xl(T7 m的激光，则波长变大，条纹间距变宽. a21. (1)暗条纹；(2)5条暗条纹，6条亮条纹【解析】【详解】(1)光的波长为答案第9页，共11页3.0xl08路程差为2= =，。义1： =5.0xl(T7 mf 6xl014Ar = 3x10 6mAr 3x10-6n =oA 5x10”由于两光源的振动情况恰好相反，所以P点出现暗条纹;(2)。点的路程差为0,也是暗条纹，。夕间还有5条暗条纹，6条亮条纹。2hl22. (1)见解析;(2)r=成5 = 0,1,2,)；(3)为4000m与1333m两个距离时也会出现天线A上电磁波消

9、失现象【解析】【分析】【详解】 以由3发出的电磁波经空中直接传播给力和经海面反射，再传播到4这两列波长相同 的电磁波在4相遇叠加，产生干涉现象，若相遇时相位相反，则电磁波消失。(2)设AB = q,则zj2 = L24-(/z-/)2设AC + BC - r,则1=片+(/2 + /)2因为L较、/大得多4 + 芍=2L解得2hl八二下由于经海面的电磁波相位改变兀，因此到A相遇，相位相反，振动减弱的条件应是、2hl “ 八1c 、r =弓一彳=nA(n = 0,1,2, )(3)把已知条件代入上式得答案第10页，共11页2x50x102000=nx0.25远处时取72 = 1,得2hl2x50

10、x101x0.25m = 4000m近处时取 =3,得网JxSOxIOmMm2 痕 3x0.25即L为4000m与1333m两个距离时也会出现天线A上电磁波消失现象。答案第11页，共11页A.保持不变B.减小C.可能增加D.增加5 .如图所示，在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，将实验仪器按要求安装在光具 座上，某同学观察到清晰的干涉条纹。若他对实验装置进行改动后，在毛玻璃屏上仍 能观察到清晰的干涉条纹，但条纹间距变窄。下列改动可能会实现这个效果的是白炽灯透镜滤光片单缝双缝A.仅将滤光片向右移动靠近单缝遮光筒毛玻璃屏目镜B.仅减小双缝间的距离C.仅增大双缝与毛玻璃屏间的距离D.仅将红色滤光片

11、换成绿色滤光片6 .在研究缸体材料C的热膨胀特性时，可采用如图所示的干涉实验法，A的上表面是一光滑平面，在A的上方放一个透明的平行板B, B与A上表面间形成一个楔形的空 气膜，现在用波长为的单色光垂直照射，同时改变C的温度，在B上方观察到移动( )A.出现干涉条纹是由于B的上表面和A的上表面反射光叠加形成的B.若发现条纹向左移，可判定C在降温C.若C的温度由力变为发现有个条纹通过D点（B上表面上的点，图中未画出），则c的高变化了彳D.温度变化前后观察到的条纹数目相同7 .如图所示，由黄光和紫光组成的一束复色光沿着半圆形玻璃砖的半径入射，在界面A.变小B.变大C.不变D.无法确定A.。是黄光，b

12、是紫光8 . a、b两束光分别通过相同的单缝，只有b能发生衍射现象C.。在玻璃砖中的传播速度小于力在玻璃砖中的传播速度D.用同一装置做双缝干涉实验，。光相邻亮条纹间距较大8 .下列说法中正确的是（）A.用光导纤维束传送图像信息、，这其中应用了光的干涉B.通过两支夹紧的笔杆缝隙看发白光的灯丝能观察到彩色条纹，这是光的干涉现象C.白光经过三棱镜得到彩色图样是光的衍射现象D.利用光的干涉原理可以检查光学平面的平整程度9 .两块标准平面玻璃板形成一个劈形空间，内部为空气时，用单色光垂直照射玻璃板 上表面，产生等间距的明暗相间的干涉条纹。若在劈形空间内充满水，则相邻的条纹 间距将（）10 .如图所示，一

13、条红色光线和一条紫色光线，以不同的角度同时沿不同的半径方向射入同一块横截面为半圆形的玻璃柱体，其透射光线都是由圆心。点沿OC方向射 出，下列说法正确的是（）A. AO光线是红光，8。光线是紫光B. AO光线比3。光线穿过玻璃柱体所需时间长C.将AO光线顺时针转动到与B。光线重合，O点的透射光线一定会变为两条D.在双缝干涉实验中，若仅将入射光由4。光线变为8。光线，相邻干涉亮条纹间距变小11 .从点光源L发出的白光，经过透镜后成一平行光束，垂直照射到挡光板尸上，板上开有两条靠得近的平行狭缝3、邑，如图所示，在屏。上可看到干涉条纹，图中。点是屏上与两狭缝等距离的一点，则（）A.干涉条纹是黑白的，。

14、点是亮点B.干涉条纹是黑白的，。点是暗点C.干涉条纹是彩色的，。点是亮点D.干涉条纹是彩色的，。点是暗点12 .煤矿中瓦斯爆炸危害极大。某同学查资料得知含有瓦斯的气体的折射率大于干净 空气的折射率，于是，他设计了一种利用光的干涉监测矿井瓦斯的仪器，原理如图所 示。在双缝后面放置两个完全相同的透明容器A、B,容器A与干净的空气相通，在 容器B中通入矿井中的气体，观察屏上的干涉条纹，就能够监测瓦斯浓度。下列说法 正确的是（ ）A.若屏的正中央是亮纹，说明B中的气体与A中的空气成分相同，不含瓦斯B.若屏的正中央是暗纹，说明B中的气体与A中的空气成分相同，不含瓦斯C.如果屏上干涉条纹不停移动，说明B中

15、的气体瓦斯含量不稳定D.用频率更大的单色光照射单缝时，屏上出现的干涉条纹间距变大二、填空题13 .如图，为双缝干涉实验示意图，已知SS尸SS2.当S为2=0.6加的单色光源时，恰 在屏上夕点处形成第三级暗条纹，则S/、8到。点的路程差产 m；当S换用另一单色光源时，在夕点处恰形成第三级亮条纹（中央亮纹为第0级亮条纹），则这一 光源的波长入=m.14 .如图所示，一束光射向一块半球形玻璃砖底面中心。点，经折射后分成a、b两束 光.则下面结论正确的是.A.在真空中a光的波长小于b光的波长B.在玻璃中a光的传播速度大于b光的传播速度C.玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率D. a光的频率大于b光的频

16、率E.分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上进行实验，a光的干涉条纹间距大于b 光的干涉条纹间距15 .在双缝干涉实验中，钠灯发出波长为589nm的黄光，在距双缝1m的屏上形成干涉条纹。已知双缝间距为l.68xl0-4m,则相邻两明条纹中心间距为 mo若改用氢笳激光器作光源（发出红光），其它条件不变，则相邻两明条纹中心间距比黄光的 （选填“大或小）。16 .如图所示，在双缝干涉实验中，激光的波长为7.30xl（f7m,屏上Q点距双缝加和S2的路程差为7.30x10-7 m,则在这里出现的应是 （选填“亮条纹”或暗条 纹“）。激光挡板17 .如图所示，某种复合光经过半圆形玻璃砖后分成a、b两束

17、，光束a与法线的夹角为60。，光束b与法线的夹角为45。，则玻璃对a、b两种光的折射率之比如：nb=;若复合光的入射角增大至37。，则a光束射出玻璃砖时与原法线的夹 角为;若用a、b两束光照射同一双缝干涉装置，测量a、b两束光的相邻 亮条纹间距之比为口与：口皿，a、b两束光的频率之比人:力产o三、解答题18 .同一实验装置，用不同的色光来做双缝干涉实验，所产生的干涉条纹是不同的。如图是由三种色光产生的干涉条纹，请比较它们有什么异同，并说明原因。谈谈你的 认识，并与同学讨论交流。(a)红光(b)蓝光min(c)白光19 .如图所示，一束频率为户6x1014Hz的绿光从截面为等腰直角三角形的三棱镜

18、43面射入棱镜，从/。面射出，方向平行于3。已知三棱镜对绿光的折射率为片不计二次反射。(光在真空中的速度c=3xl()8m/s)(1)通过计算在图上作出光束在射出三棱镜前的光路图；(2)求光束在射出三棱中传播的速度；(3)用出射光做双缝干涉实验，通过计算判断光屏上到两缝距离之差为尸7.5x 10-7m的某点处出现的是明条纹还是暗条纹？A.J双缝光屏20 .如图所示，在杨氏双缝干涉实验中，激光的波长为5.30xl(T7m,屏上点距双缝3和S?的路程差为7.95x1(T7m.则在这里出现的什么条纹？现改用波长为6.30xl(T7m的激光进行上述实验，保持其他条件不变，则屏上的条纹间距将如何变21

19、.在双缝干涉实验中，若双缝处的两束光的频率均为6xl0i4Hz,两光源S/、S2的振 动情况恰好相反，光屏上的尸点到与与到S2的路程差为3xl0-6m,如图所示，贝I：(1)P点是亮条纹还是暗条纹？(2)设。为到S、S2路程相等的点，则P、。间还有几条亮条纹，几条暗条纹？(不包 括O、P两处的条纹)22 .如图所示，在静止海面上航行的船，从距海面高为/的天线上发射电磁波，岸上距海面高为的天线接收电磁波，当船行到距离岸为上的某一位置时，电磁波消失了，若电磁波在空中传播，经海面反射，反向时相位改变兀，试回答下列问题：说明产生这种现象的原因；若七比和/大得多，引起这种现象时，L、鼠I、2之间应满足什

20、么关系？(3)若/z = 50m, / = 10m, X = O.25m, L = 2000m电磁波消失，那么再近或再远一点的距离是多少时，也会引起这种现象？参考答案:1. B【解析】【详解】A.由图可知。光的相邻亮条纹间距更小，根据=d可知。光的波长较小，频率较大，同种均匀介质对。光的折射率比b光的小，故A错误；B.同种均匀介质对。光的折射率比b光的小，根据cv = na光的传播速度更大，故B正确；C.同种均匀介质对。光的折射率比b光的小，由。、匕色光组成的复色光通过三棱镜时，b光的偏转角度更大，故C错误；D.根据, 1sinC = n。、b两种色光从同种均匀液体材料射入真空发生全反射时，。光的临界角更大，故D错误。故选B。2. C【解析】【详解】A.用白光作为光源，屏上将呈现彩色条纹，A错误；B.若仅将入射光由红光改为紫光，波长变短，则条纹间距一定变小，B错误；C.用红光作为光源，屏上将呈现红黑相间的条纹，C正确；D.用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，红光和紫光的频率不同，不能发生干涉，屏上不会呈现彩色条纹，D错误。故选Co3. C【解析】【详解】答案第1页，共11页