【名师一号】高中物理 第十三章 光 光的干涉双基限时练 新人教版选修34.doc

双基限时练(十五)光的干涉1关于杨氏实验，下列说法中错误的是()a单色光通过小孔后射向两个靠得很近的小孔可作为情况总是相同的波源b两波源发出的光波在波谷与波谷叠加的地方，光相互抵消或者削弱，屏上出现暗条纹c两个波源发出的光波在波峰与波峰叠加的地方，光相互加强，屏上出现亮条纹d两波源发出的光波在波峰与波谷叠加的地方，光相互抵消或削弱，屏上出现暗条纹解析在杨氏实验中，两个狭缝的光源来自同一光源，具有频率、相位和振动方向相同，具备干涉条件，所以通过两个狭缝的光在屏上叠加，波峰和波峰叠加的地方，波谷和波谷叠加的地方，光相互加强，屏上出现亮条纹，波纹和波谷叠加的地方，光相互抵消或削弱，形成暗条纹，所以b选项说法错误答案b2如图所示的杨氏双缝干涉的实验中，如果光屏上的p点是亮条纹，那么光波从缝s1、s2到p的光程差s应是()a波长的整数倍b半波长的整数倍c只是波长的奇数倍d只是半波长的奇数倍解析在杨氏双缝干涉的实验中，s1、s2两缝发出的光具备干涉条件，p点是亮条纹，则p点是两列光在p点叠加过程中相互加强，光程差s应为半波长的偶数倍，即波长的整数倍答案a3下列关于双缝干涉实验的说法中正确的是()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光屏上距两缝的路程差等于半波长的整数倍处出现暗条纹d在光屏上能看到光的干涉图样，但在双缝与光屏之间的空间却没有干涉发生解析在双缝干涉实验中，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相干光源，故选项a错误，b正确光屏上距两缝的路程差为半波长的奇数倍处出现暗条纹，选项c错误两列光波只要相遇就会叠加，满足相干条件就能发生干涉，所以在双缝与光屏之间的空间也会发生光的干涉，用光屏接收只是为了肉眼观察的方便，故选项d错误答案b4用一束单色光做杨氏双缝干涉实验，经双缝后光照射到光屏上，可观察到的图象是下图中的()abcd答案d5在双缝干涉实验中，下列说法正确的是()a相邻两明条纹和相邻两暗条纹的间距是不等的b把入射光由红光换成紫光，相邻两明条纹间距变宽c只有频率相同的两列光才能发生明显的干涉现象d频率不同的两列光波也能产生干涉现象，只是不稳定5由两只手电筒射出的光，当它们照射到同一点时看不到干涉条纹，是因为()a手电筒射出的光不是单色光b周围环境的漫反射光太强c干涉图样太细小看不清楚d两个光源是非相干光源解析两个手电筒发出的光是由两个独立光源发出的光，它们不具备相干条件，所以在两个光源照到同一位置，也看不到干涉条纹，选项d正确答案d6(多选题)杨氏双缝干涉实验中，下列说法正确的是(n为自然数，为光波波长)()a在距双缝的路程相等的点形成暗条纹b在距双缝的路程差为n的点形成亮条纹c在距双缝的路程差为n的点形成亮条纹d在距双缝的路程差为(n)的点形成暗条纹解析光程差是半波长的偶数倍，则出现亮条纹，光程差是半波长的奇数倍，则出现暗条纹，故b、d选项正确答案bd7.如图所示为双缝干涉实验装置，当使用波长为6107 m的橙色光做实验时，光屏中心p点及其上方的p1点形成两条相邻的亮纹，若使用波长为4107 m的紫光重复上述实验，在p和p1点形成的亮、暗纹的情况是()ap和p1都是亮纹bp是亮纹，p1是暗纹cp是暗纹，p1是亮纹dp和p1都是暗纹解析在p点均是亮条纹，p1点对橙光是亮条纹，则光程差s1橙6107 m对紫光s1.5紫，故p1点对紫光为暗条纹，故b选项正确答案b8煤矿中的瓦斯危害极大，容易发生瓦斯爆炸事故，造成矿工伤亡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，于是他根据双缝干涉现象设计了一个监测仪，其原理如图所示：在双缝前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如果屏的正中央o点变为暗纹，说明b中气体()a一定含瓦斯 b一定不含瓦斯c不一定含瓦斯 d无法判断解析如果屏的正中央o变为暗纹，说明从两个子光源到屏的光程差发生变化，所以b中气体一定含瓦斯，a正确答案a9(多选题)用波长为的单色光照射单缝o，经过双缝m、n在屏上产生明暗相间的干涉条纹，如图所示，图中a、b、c、d、e为相邻亮条纹的位置，c为中央亮条纹，则()ao到达a、b的路程差为零bm、n到达b的路程差为co到达a、c的路程差为4dm、n到达e的路程差为2解析振动一致的两光源在空间发生干涉，得到亮条纹的条件满足某双缝到某点的路程差xn(n0,1,2,3)，故b、d正确答案bd10s1、s2为两个相干光源，发出的光的频率为7.51014 hz，光屏上a点与s1、s2的光程差为1.8106 m.(1)若s1、s2的振动步调完全一致，则a点出现什么条纹？(2)若s1、s2的振动步调完全相反，则a点出现什么条纹？解析(1)由cf，得 m4107 m.光程差s1.8106 m，则若s1、s2振动步调一致，则在a点产生暗条纹(2)若s1、s2两光源振动步调完全相反，光程差是半波长的奇数倍，则在a点刚好两列波相互加强，出现亮条纹答案(1)暗条纹(2)亮条纹11光纤通信是70年代以后发展起来的新兴技术，世界上许多国家都在积极研究和发展这种技术发射导弹时，可在导弹后面连一根细如蛛丝的光纤，就像放风筝一样，这种纤细的光纤在导弹和发射装置之间，起着双向传输信号的作用光纤制导的下行光信号是镓铝砷激光器发出的在纤芯中波长为0.85m的单色光上行光信号是铟镓砷磷发光二极管发射的在纤芯中波长为1.06m的单色光这种操纵系统通过这根光纤向导弹发出控制指令，导弹就如同长“眼睛”一样盯住目标根据以上信息，回答下列问题：(1)在光纤制导中，上行光信号在真空中波长是多少？(已知光纤纤芯的折射率为1.47)(2)为什么上行光信号和下行光信号要采用两种不同频率的光？解