高三物理一轮总复习 （选修34）2.2 光的波动性课时作业 新人教版.doc

光的波动性一、选择题1对光现象的认识，下列说法中正确的是()a光的色散现象都是由光的干涉引起的b光导纤维导光主要应用了光的干涉原理c光的衍射现象表明光沿直线传播d光的干涉现象说明了光是一种波【解析】光的色散现象是由光的折射引起的，选项a错误；光导纤维主要应用了光的全反射原理，选项b错误；光的衍射现象表明了光不是沿直线传播，选项c错误；干涉现象只有波才能发生，选项d正确【答案】d2关于光的性质，下列说法不正确的是()a光在介质中的速度小于光在真空中的速度b双缝干涉说明光具有粒子性c光在同种均匀介质中沿直线传播d光的衍射现象说明光是一种波【解析】由折射率公式n1可得选项a正确；干涉、衍射是波所特有的现象，所以选项b错误，d正确；由常识得选项c正确【答案】b3在光的单缝衍射实验中可观察到清晰的亮暗相间的图样，图中属于光的单缝衍射图样的是() aa、c bb、cca、d db、d【解析】 a图中是等间距的光的干涉图样，b图是单色光的单缝衍射图样，c图是水波的衍射图样，d图是白光的单缝衍射图样，可见d正确【答案】d4双缝干涉实验装置如图所示，双缝间的距离为d，双缝到像屏的距离为l，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若将像屏向左平移一小段距离，屏上的干涉条纹将变得不清晰b若将像屏向右平移一小段距离，屏上的干涉条纹将变得不清晰c若将双缝间距离d减小，像屏上的两个相邻明条纹间的距离变小d若将双缝间距离d减小，像屏上的两个相邻暗条纹间的距离增大【解析】双缝到像屏的距离l不影响干涉条纹的清晰度，a、b错；当双缝间距d变小时，由x知，x应变大，d正确【答案】d5甲、乙两单色光分别通过同一双缝干涉装置得到各自的干涉图样，设相邻两个亮条纹的中心距离为x，若x甲x乙，则下列说法正确的是()a通过同一单缝装置时，甲光能发生衍射现象，乙光则不能发生b真空中甲光的波长一定小于乙光的波长c甲光的频率一定大于乙光的频率d在同一均匀介质中甲光的传播速度大于乙光【解析】由x得x越大则越大，b错；甲光和乙光都可以发生衍射，a错；由cf知，越大，f越小，c错；由光的折射率随波长增大而减小和vc/n知，d对【答案】d6抽制细丝时可用激光监控其粗细，如图所示，激光束越过细丝时产生的条纹和它通过遮光板的同样宽度的窄缝规律相同，则() a这是利用光的干涉现象b这是利用光的色散现象c如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝粗了d如果屏上条纹变宽，表明抽制的丝细了【解析】由于是激光束越过细丝，通过障碍物，所以为光的衍射现象；当抽制的丝细了的时候，丝的直径较接近激光的波长，衍射现象明显【答案】d7(2016六安联考)如图所示，a、b和c都是厚度均匀的平行玻璃板，a和b、b和c之间的夹角都为，一细光束由红光和蓝光组成，以入射角从o点射入a板，且射出c板后两束单色光射在地面上p、q两点，由此可知()a射出c板后的两束单色光与入射光不再平行b射到q点的光在玻璃中的折射率较大c射到p点的光在玻璃中的传播速度较大，波长较长d若射到p、q两点的光分别通过同一双缝发生干涉现象，则射到p点的光形成干涉图样的条纹间距较小，且这束光为蓝光【解析】平行光束经平行玻璃板折射后，光线被分开，但出射光线平行，且与入射光线平行，选项a错误；玻璃对蓝光的折射率较大，频率f较大，偏折得较厉害，易知p点为蓝光，q点为红光，由v知蓝光在玻璃中传播速度较小，选项b、c错误；在玻璃中红光比蓝光的波长长，双缝干涉时光的波长越长，条纹间距越大，选项d正确【答案】d8.(多选)如图所示为用a、b两种单色光分别通过同一双缝干涉装置所获得的干涉图样现让由a、b两种单色光组成的复色光穿过平行玻璃砖或三棱镜，光的传播路径与方向可能正确的是()【解析】由双缝干涉图样知光的频率ab，则光在同一介质中的折射率nacb，故正确选项为a、d.【答案】ad9(多选)(2016甘肃模拟)下列有关光现象的说法中正确的是()a无影灯是利用光的衍射原理b刮胡刀刀片的影子边缘模糊不清是光的衍射现象c水的视深比实际深度浅是光的全反射现象d拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以减少反射光的强度e光导纤维内芯材料的折射率比外套材料的折射率大【解析】无影灯是利用光的直线传播原理，选项a错误；刮胡刀刀片的影子边缘模糊不清是光的衍射现象，选项b正确；水的视深比实际深度浅是光的折射现象，选项c错误；拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以减少反射光的强度，选项d正确；光导纤维内芯材料的折射率比外套材料的折射率大，选项e正确【答案】bde10光热转换是将太阳能转换成其他物质内能的过程，太阳能热水器就是一种光热转换装置，它的主要转换器件是真空玻璃管，这些玻璃管将太阳能转换成水的内能如图所示，真空玻璃管上采用镀膜技术增加透射光，使尽可能多的太阳能转换成内能，这种镀膜技术的物理依据是()a光的直线传播 b光的粒子性c光的干涉 d光的衍射【解析】真空玻璃管上镀膜技术是利用薄膜干涉原理来增强透射光的，这种镀膜技术的物理依据是使薄膜厚度等于光在薄膜介质中波长的，入射光经薄膜的前后表面反射后发生光的干涉，选项c正确【答案】c11.用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象图甲是点燃的酒精灯(在灯芯上洒些盐)，图乙是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属线圈将金属线圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转，观察到的现象是()a当金属线圈旋转30时，干涉条纹同方向旋转30b当金属线圈旋转45时，干涉条纹同方向旋转90c当金属线圈旋转60时，干涉条纹同方向旋转30d干涉条纹保持不变【解析】薄膜干涉现象的条纹与薄膜厚度有关；金属线圈缓慢旋转薄膜厚度情况仍然是沿竖直方向自上而下逐渐变厚，所以条纹形状不变，故d正确【答案】d二、非选择题12在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，请按照题目要求回答下列问题：(1)图中甲、乙两图都是光的条纹形状示意图，其中干涉图样是_(2)将下表中的光学元件放在图丙所示的光具座上组装成用双缝干涉测光的波长的实验装置，并用此装置测量红光的波长元件代号abcde元件名称光屏双缝白光光源单缝透红光的滤光片将白光光源c放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的排列顺序应为_(填写元件代号)(3)已知该装置中双缝间距d0.50 mm，双缝到光屏的距离l0.50 m，在光屏上得到的干涉图样如下图甲所示，分划板在图中a位置时游标卡尺读数如图乙所示，则其读数为_ mm；在b位置时游标卡尺读数如图丙所示由以上所测数据可以得出形成此干涉图样的单色光的波长为_ m.【解析】(1)图甲中的条纹间距和宽度相同，是干涉图样，图乙是衍射图样(2)光源发出的白光，各种频率都有，加上e后通过的只有红光了，变成单色光，加上d和b，就得到两列频率相同、步调一致的相干光，最后放置光屏，干涉条纹呈现在光屏上，所以顺序为cedba.(3)a位置的读数为111.10 mm，图甲中a、b之间的距离为(115.60111.10) mm4.50 mm，则相邻亮条纹的间距为x mm0.64 mm，再根据条纹间距公式x，代入数据得波长为6.4107 m.【答案】(1)甲(2)cedba(3)111.106.410713.如图所示，在双缝干涉实验中，s1和s2为双缝，p是光屏上的一点已知p点与s1和s2距离之差为2.1106 m，今分别用a、b两种单色光在空气中做双缝干涉实验，问p点是亮条纹还是暗条纹？(1)已知a光在折射率为n1.5的介质中波长为4107 m.(2)已知b光在某种介质中波长为3.15107 m，当b光从这种介质射向空气时，临界角为37.(3)若用a光照射时，把其中一条缝遮住，试分析光屏上能观察到的现象【解析】(1)设a光在空气中波长为1，在介质中波长为2，由v和vf得n，则1n21.54107 m6107 m根据路程差x2.1106 m所以n13.5由此可知，从s1和s2到p点的路程差x是波长1的3.5倍，所以p点为暗条纹(2)根据临界角与折射率的关系sinc得n，由此可知，b光在空气中波长3为3n介3.15107 m5.25107 m由路程差x和波长的关系n24可见，用b光作光源，p点为亮条纹(3)光屏上仍出现明暗相间的条纹，但中央条纹最宽最亮，两边条纹变窄变暗【答案】见解析14登山运动在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射，尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射，否则将会严重地损伤视力有人想利用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛伤害的眼镜他选用的薄膜材料的折射率为n1.5，所要消除的紫外线的频率为8.11014 hz.(1)他设计的这种“增反膜”所依据的原理是_(2)这种“增反膜”的厚度是_m.(3)请判断以下有关薄膜干涉的说法正确的是()a薄膜干涉说明光具有波动性b如果薄膜的厚度不同，产生的干涉条纹一定不平行c干涉条纹一定是彩色的d利用薄膜干涉也可以“增透”【解析】(1)为了减少进入眼睛的紫外线，应使入射光分别从该膜的前后两个表面反射后形成的反射光叠加后加强，从而使透射的紫外线减弱(2)光程差(大小等于薄膜厚度d的2倍)应等于光在薄膜中的波长的整数倍，即2dn(n1,2，)，因此，膜厚度至少是紫