沪科版选修34 光的干涉 第1课时 作业 (1).docx

光的干涉1.在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹，若在双缝中的一缝前放一红色滤光片(只能透过红光)，另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光)，已知红光与绿光频率、波长均不相等，这时()a只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其他颜色的双缝干涉条纹消失b红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其他颜色的干涉条纹依然存在c任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮d屏上无任何光亮解析两列光波发生干涉的条件之一是频率相等，利用双缝将一束光分成能够发生叠加的两束光，在光屏上形成干涉条纹，但分别用绿色滤光片和红色滤光片挡住两条缝后，红光和绿光频率不等，不能发生干涉，因此屏上不会出现干涉条纹，但仍有光亮答案c借题发挥明确两列光波发生干涉的条件，知道不同色光的频率不同，是对此类问题做出正确判断的关键，该知识点必须记住. 2.如图图13321332所示是双缝干涉实验装置，使用波长为600 nm的橙色光源照射单缝s，在光屏中央p处观察到亮条纹，在位于p点上方的p1点出现第一条亮条纹中心(即p1到s1、s2的光程差为一个波长)，现换用波长为400 nm的紫光源照射单缝，则()ap和p1仍为亮点 bp为亮点，p1为暗点cp为暗点，p1为亮点 dp、p1均为暗点解析从单缝s射出的光波被s1、s2两缝分成两束相干光，由题意知屏中央p点到s1、s2距离相等，即分别由s1、s2射出的光到p点的路程差为零，因此是亮条纹中心，因而，无论入射光是什么颜色的光，波长多大，p点都是中央亮条纹中心而分别由s1、s2射出的光到p1点的路程差刚好是橙光的一个波长，即|p1s1p1s2|600 nm橙，则两列光波到达p1点振动情况完全一致，振动得到加强，因此，出现亮条纹当换用波长为400 nm的紫光时，|p1s1p1s2|600 nm紫，则两列光波到达p1点时振动情况完全相反，即分别由s1、s2射出的光到达p1点时相互削弱，因此，在p1点出现暗条纹综上所述，选项b正确答案b3.如图1333所示，图1333用频率为f的单色光(激光)垂直照射双缝，在光屏的p点出现第3条暗条纹，已知光速为c，则p到双缝s1、s2的距离之差|r1r2|应为()a. b. c. d.解析出现暗条纹，说明s1、s2到p点距离之差为(2n1)而，所以|r1r2|，因而d是正确的答案d4.现有毛玻璃屏a、双缝b、白光光源c、单缝d和透红光的滤光片e等光学元件，要把它们放在图1335所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长(1)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，表示各光学元件的字母排列顺序应为c、_、a.图1335(2)本实验的步骤有：取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；用米尺测量双缝到屏的距离；用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮纹间的距离在操作步骤时还应注意_(3)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图1336甲所示然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图1336乙中手轮上的示数_ mm，求得相邻亮纹的间距x为_ mm.图1336(4)已知双缝间距d为2.0104 m，测得双缝到屏的距离l为0.700 m，由计算式_，求得所测红光波长为_ nm.解析(1)滤光片e是从白光中选出单色红光，单缝屏是获取线光源，双缝屏是获得相干光源，最后成像在毛玻璃屏所以排列顺序为：c、e、d、b、a.(2)在操作步骤时应注意的事项有：放置单缝、双缝时，必须使缝平行；要保证光源、滤光片、单缝、双缝和光屏的中心在同一轴线上(3)螺旋测微器的读数应该：先读整数刻度，然后看半刻度是否露出，最后看可动刻度，图乙读数为13.870 mm，图甲读数为2.320 mm，所以相邻条纹间距x mm2.310 mm.(4)由条纹间距离公式x得：，代入数值得：6.6107 m6.6102 nm.答案(1)e、d、b(2)放置单缝、双缝时，必须使缝平行；要保证光源、滤光片、单缝、双缝和光屏的中心在同一轴线上(3)13.8702.310(4)6.61025用两个红灯泡照射白墙，在墙上看到的是()a明暗相间的条纹 b彩色条纹c一片红光 d晃动的条纹解析两灯泡不是相干光源故现象为c.答案c6在双缝干涉实验中，双缝到光屏上p点的距离之差为0.6 m，若分别用频率为f15.01014 hz和f27.51014 hz的单色光垂直照射双缝，则p点出现明、暗条纹的情况是()a用单色光f1和f2分别照射时，均出现明条纹b用单色光f1和f2分别照射时，均出现暗条纹c用单色光f1照射时出现明条纹，单色光f2照射时出现暗条纹d用单色光f1照射时出现暗条纹，单色光f2照射时出现明条纹解析单色光f1的波长：1 m0.6106 m0.6 m.单色光f2的波长：2 m0.4106 m0.4 m.因p点到双缝的距离之差x0.6 m1，所以用单色光f1照射时p处出现亮纹x0.6 m2，所以用单色光f2照射时p处出现暗纹，故选项c正确答案c7.图1337如图1337所示，用单色光做双缝干涉实验，p处为第二暗条纹，改用频率较低的单色光重做上述实验(其他条件不变)时，则同侧第二暗条纹的位置()a仍在p处b在p点上方c在p点下方d要将屏向双缝方向移近一些才能看到解析由知f变小，变大若出现第二条暗条纹，则p到双缝的光程差r，当变大时，r也要变大，故第二条暗条纹的位置向上移，在p点上方，b正确答案b8在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，若已知双缝间的距离d.(1)若测定绿光的波长，应选用_色的滤光片实验时需要测定的物理量有_和_(2)已知双缝到光屏之间的距离l500 mm，双缝之间的距离d0.50 mm，单缝到双缝之间的距离s100 mm，某同学在用测量头测量时，调整手轮，在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准a条亮纹的中心，然后他继续转动，使分划板中心刻线对准b条亮纹的中心，前后两次游标卡尺的读数如图1339.所示则入射光的波长_ m(结果保留两位有效数字)图1338(3)实验中发现条纹太密，难以测量，可以采用的改善办法有_a改用波长较长的光(如红光)作为入射光b增大双缝到屏的距离c增大双缝到单缝的距离d增大双缝间距解析(1)由于测量绿光的波长，因此应用绿色滤光片由x可知要想测必须测定双缝到屏的距离l和条纹间距x.(2)游标卡尺读数精确度为0.1 mm，a位置主尺读数为11 mm，游标尺读数为1，读数为x111 mm10.1 mm11.1 mm，同理b位置读数为x215.6 mm，则条纹间距x0.64 mm.利用x6.4107 m.(3)由x可知，要增大条纹间距，可用波长更长的入射光或增大双缝到屏的距离，故选项ab正确答案(1)绿双缝到屏的距离相邻条纹间距(2)6.4107(3)ab10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光屏上相距两缝的路程差等于半波长的整数倍处出现暗条纹d照射单缝的单色光的频率越高，光屏上出现的条纹宽度越宽解析单缝的作用是产生一个线光源，两个频率相同的光源称为相干光源，选项a错误；双缝的作用是产生两个频率相同、振动情况相同的相干光源，选项b正确；路程差等于半波长奇数倍处出现暗条纹，选项c错误；频率越高，波长越短，条纹宽度越窄，选项d错误答案b11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用红光作为光源，屏上将呈现红黑相间的条纹c若仅将入射光由红光改为紫光，则条纹间距一定变大d用红光照射一条狭缝，用紫光照射另一条狭缝，屏上将呈现彩色条纹解析用白光做杨氏双缝干涉实验，屏上将呈现彩色条纹，a错；用红光作为光源，屏上将呈现红色亮条纹与暗条纹(即黑条纹)相间，b对；变小，x变小，c错；红光和紫光频率不同，不能产生干涉条纹，d错选b.答案b12用a、b两种单色光分别照射同一双缝干涉装置，在距双缝恒定距离的屏上得到如图1339所示的干涉图样，其中图甲是a光照射形成的，图乙是b光照射形成的，则关于a、b两束单色光，下述说法中正确的是()图1339aa光的频率比b光的大b在水中a光传播的速度比b光的大c水对a光的折射率比b光大db光的波长比a光的短解析从图中可以看出，a光的条纹间距小，说明a光的波长小，频率大，选项d错误，选项a正确；水对频率低的单色光的折射率小，即水对b光的折射率小，选项c正确；折射率小的光在水中的传播速度大，即b光在水中的传播速度大，选项b错误答案ac4一束白光通过双缝后在屏上观察到干涉条纹，除中央白色条纹外，两侧还有彩色条纹，其原因是()a各色光的波长不同，因而各色光分别产生的干涉条纹间距不同b各色光的速度不同，造成条纹的间距不同c各色光的强度不同，造成条纹的间距不同d各色光通过双缝到达一确定点的距离不同解析各色光的频率不同，波长不同，在屏上得到的干涉条纹的宽度不同，各种颜色的条纹叠加后得到彩色条纹答案a题组二明暗条纹的条件5用单色光做双缝干涉实验时()a屏上到双缝的路(光)程差等于波长整数倍处出现明条纹b屏上到双缝的路(光)程差等于半波长整数倍处，可能是明条纹，也可能是暗条纹c屏上的明条纹一定是两列光波的波峰与波峰相遇的地方d屏上的明条纹是两列光波的波峰与波谷相遇的地方解析在双缝干涉实验中，屏上到双缝的路(光)程差等于波长整数倍处出现明条纹，则可能是两列光波的波峰与波峰或波谷与波谷相遇的地方，a选项正确，c选项错误；屏上到双缝的路(光)程差等于半波长整数倍处，可能是半波长的奇数倍(暗条纹)，也可能是半波长的偶数倍(明条纹)，b选项正确；两列光波的波峰与波谷相遇的地方，应是暗条纹，d选项错误答案ab图133106如图13310所示，在双缝干涉实验中，若单缝s从双缝s1、s2的中央对称轴位置处稍微向上移动，则()a不再产生干涉条纹b仍可产生干涉条纹，其中央亮条纹p的位置不变c仍可产生干涉条纹，其中央亮条纹p的位置略向上移d仍可产生干涉条纹，其中央亮条纹p的位置略向下移解析本实验中单缝s的作用是形成频率一定的线光源，双缝s1、s2的作用是形成相干光源，稍微移动s后，没有改变传到双缝的光的频率，因此s1、s2射出的仍是相干光，则单缝s发出的光到达屏上p点下方某点的光程差为零，故中央亮纹下移答案d7.图13311双缝干涉实验装置如图13311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点距双缝s1和s2的距离相等，p点是距o点最近的第一条亮条纹，如果将入射的单色光换成红光或蓝光，已知红光波长大于绿光波长，绿光波长大于蓝光波长，则下列说法正确的是()ao点是红光的亮条纹b红光的第一条亮条纹在p点的上方co点不是蓝光的亮条纹d蓝光的第一条亮条纹在p点的上方解析由于o点到双缝的光程差为零，所以为各种色光的亮条纹，a正确；p点由于是绿光的第一条亮条纹，红光的波长大于绿光的波长，红光的条纹间距大于绿光的条纹间距，因此b也正确故正确答案为a.答案ab8如图图1331213312所示，在杨氏双缝干涉实验中，激光的波长为5.30107 m，屏上p点距双缝s1和s2的路程差为7.95107 m，则在这里出现的应是_(选填“亮条纹”或“暗条纹”)，现改用波长为6.30107 m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_(选填“变宽”、“变窄”或“不变”)解析p点距离两缝的距离之差是波长的1.5倍，是半波长的奇数倍，所以出现暗条纹由于条纹间距x(d为两条狭缝间的距离，l为挡板与屏间距离)波长变长，条纹间距变宽答案暗条纹变宽题组三利用双缝干涉测光的波长9(2014江苏单科，12b(1)某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到如(甲)图所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如(乙) 图所示他改变的实验条件可能是_图13313a减小光源到单缝的距离b减小双缝之间的距离c减小双缝到光屏之间的距离d换用频率更高的单色光源解析改变条件后亮条纹之间的间距变大，由公式x可知，要使x增大，可增大双缝到光屏之间的距离l，c错误；减小双缝之间的距离d，b对；换用波长更长，即频率更低的单色光，d错；改变光源到单缝的距离不会改变x，a错答案b10某同学在做双缝干涉实验时，按装置图安装好实验装置，在光屏上却观察不到干涉图样，这可能是由于()a光束的中央轴线与遮光筒的轴线不一致，相差较大b没有安装滤光片c单缝与双缝不平行d光源发出的光束太强解析安装实验器材时要注意：光束的中央轴线与遮光筒的轴线要重合，光源与光屏正面相对，滤光片、单缝和双缝要在同一高度，中心位置在遮光筒轴线上，单缝与双缝要相互平行，才能使实验成功当然还要使光源发出的光束不致太暗综上所述，可知选项a、c正确答案ac11某次实验中，测得第一级明条纹和第三级明条纹相距4.0102 m，若双缝片间距为0.1 mm，缝到屏的距离为l4.0 m，则光波的波长为()a8.0108 m b5.0107 mc1