修3-4、选修3-5)：(第01期)(解析版)专题07光的干涉、衍射和偏振现象(包含双缝干涉测光的波长实验

1、2016-2017学年高二物理百所名校速递分项汇编（选修3-3* 3-4和3-5）专题07光的干涉.衍射和偏振现象（包含双缝干涉测光的波长实验）、单项选择题a发出声b现象,1.【山西省忻州市第一中学2019学年高二下学期期中考试物理试题】蝉是利用了 音，某同学围绕蝉歇息的树干走了一圈，听到忽高忽低的蝉鸣声，这是由于声波的 请选择a、b组合正确的是A 蝉的嘴干涉B 蝉的翅膀干涉 C 蝉的翅膀 共振D 蝉的嘴 共振【答案】B【解析】蝉是依靠翅膀的振动发声，两者的振动频率、振幅相同，形成相干声源，在周围岀现振动加强与减弱的区域，故 B正确A; CD错误；故选B。考点：波的干涉。【名师点睛】根据蝉的翅

2、膀的振动发声,获得频率相同的两列波，从而进入叠加，出现干涉现象。2.【武汉市华中师范大学第一附属中学2019学年高二下学期期中考试】下列有关光现象的说法不正确的是（A. 泊松亮斑是光的衍射现象B. 用激光束在很硬的材料上打孔是利用了激光亮度高的特点C .光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象D .拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加装一个偏振片以增加透射光的强度 【答案】D【解析】光通过小圆S,屛中央出现亮斑，说明光偏离原来直线方冋传播，即发生光的衍射现象，故丸正确；用激光束在很硬的材料上打孔是利用了激光亮度高的特点“故选项B正确；光学嶺头上的増逶篠杲利用光的干涉现象，故C正确；由于璃的反射光

3、是偏振光，在拍摄玻璃ffifi内的物品时，往往在機头前知装一个偏振片以减弱反射光的强度，故D错误。考点：波的干涉和衍射现象 【名师点睛】考查光的干涉与衍射原理，及两者的区别与联系，掌握光的全反射条件与应用,注意光的折射现象中视深与实际深度的关系。3.【河南省郑州市第一中学2019学年高二下学期期中考试】有关光的应用，下列说法正确的是（）A. 拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度。B.光学镜头上的增透膜利用了光的干涉现象。C.在光导纤维束内传输图像利用了光的折射原理。D 用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度利用了光的衍射现象。【答案】B【解析】拍摄玻璃橱窗内的

4、物品时，玻璃有反光，所以往往在镜头前加一个偏振片以减弱反射光的强度，使照片清晰，但不能增加透射光的强度故A错误；光学镜头上的增透膜利用了光的干涉现象，选项 B正确；在光导纤维束内传输图像利用了光的全反射原理，选项误；用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度利用了光的干涉现象，选项D错误；故选Bo考点：光的偏振；光的干涉；全反射【名师点睛】解决本题的关键知道光的干涉和衍射都是波特有的现象，知道干涉和衍射的区别，同时要掌握生活中光的干涉的特例，并能分析解释4.【浙江省诸暨中学2019学年高二下学期期中考试】下面是四种与光有关的事实，其中与光的干涉有关的是（A.用光导纤维传播信号B.用白光照射单缝

5、，在屏上看到的彩色条纹C. 一束白光通过三棱镜形成彩色光带D.用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度【答案】D【解析】光导纤维是利用光的全反射的原理传播光信号.与逬的干涉无关.故错误.用白光照射单缝,在屏上看到的彩色条纹罡光的衍射现象，与光的干涉无关，选项B错误；a光是S色光，而同一种玻璃对 不同的单色光的折射率不同，故虽然不同的单fe光的入射角相同但经玻璃折射后的出射角不同即岌生了色散，故折射的结果与光的干涉无关.故C错误.检查平面的平整度的原理罡经过空气层的前后两面反射的 光线在标准样板的下表面蠢加发生蒲膜干涉形成干渋条纹，故与光的干涉有关.故D正确.故选D.考点：光的干涉【名师点睛】解

6、答此题要知道：光导纤维是利用光的全反射的原理传播光信号；检查平面的平整度是利用薄膜干涉；色散是同种玻璃对不同的单色光的折射率不同造成的；掌握了各种物理现象发生的原理即可顺利解决此类题目，故对于物理现象要知其然更要知其所以然。5.【河南省周口市2019学年高二下学期期末考试】如图所示为条纹总基宽度相同的4种明暗相间的条纹，其中有两种是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样，还有两种是黄先、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样（灰黑色部分表示亮纹）则图中从左向右排列，亮条纹的颜色依次是mill iiiiiii iiiiiiii HillA .红黄蓝紫 B.蓝紫红黄c.红紫蓝黄D 蓝黄红

7、紫【答案】C【解析】双缝干涉条纹特点是等间距、等宽度、等亮度衍射条纹特点是中间宽两边窄、中 间亮、两边暗，且不等间距.根据此特点知（1） （ 3）是干涉条纹，（2） （4）是衍射条纹.根据加=存知，波长越长，干涉条纹间距越大，知（“条纹是红光照射产生，（3）条纹是蓝光照射产生.波长越长，衍射条纹间距越大，知（2 ）是紫光照射产生，（4）是黄照射产生，故C正确.考点：考查了双缝干涉【名师点睛】解决本题的关键知道干涉条纹和衍射条纹的特点，以及知道波长越长，干涉和 衍射条纹间距越大.6.武汉市华中师范大学第一附属中学2019学年高二下学期期中考试】如图所示，MN是足2m, S 1够长的湖岸，S,和S

8、2是湖面上两个振动情况完全相同的波源，它们激起的水波波长为S2=5m，且Si与S2的连线与湖岸平行，到岸边的垂直距离为6m,则岸边始终平静的地方共 有（ ）SiA/A. 2处B. 3处C. 4处D.无数处【答案】C【解析1由題意可知，水波波长为2ni, S到两波源到某点的盘隔之差为半个波长的奇数倍时出现振动减 弱点, 因此设两波源连第上某点到舟的间距为工,则有该点到记的间距为了 “那么门- X- * R+1）；厂 目”为正整数和由于0V巧解得：0 X1C该矿泉水的折射率为D.该矿泉水的折射率为2B. x2 x1【答案】BC【解析】由乂二知七=a身搏，可知眈对O考点：双缝干涉实验。轨，礼=轨装置

9、相同,由禺=知口为水相对干空气的折【名师点睛】薄膜干涉（1）相干光来自于薄膜的前、后表面（或上、下表面）反射回来的两列反射光.（2）薄膜干涉的应用：增透膜；检查工件的平整度（如图所示）.BrAP,、暗18.【福建省师大附中 2019学年高二下学期期末考试】如图所示是一竖立的肥皂液薄膜的横 截面，关于竖立肥皂液薄膜上产生光的干涉现象的下列陈述中正确的是第8题图A干涉条纹的产生是由于光线在薄膜前后两表面反射形成的两列光波的叠加B.干涉条纹的暗纹是由于上述两列反射波的波谷与波谷叠加而成C. 用绿色光照射薄膜产生的干涉条纹间距比黄光照射时小D. 薄膜上干涉条纹基本上是水平的【答案】ACD【解析】由于重

10、力的作用，肥皂膜形成了上薄下厚的薄膜，干涉条纹的产生是由于光线在薄膜前后两表面反射形成的两列光波的叠加，故A正确；干涉条纹的暗纹是由于上述两列反射波的波谷与波峰叠加而成，故B错误；条纹间距与光的波长成正比，由于绿光波长短，故绿 光条纹间距小，故 C正确；薄膜的干涉是等厚干涉，同一条纹厚度相同，故条纹是水平的, 故D正确；故选ACD 考点：薄膜干涉【名师点睛】薄膜干涉分为两种一种叫等倾干涉，另一种称做等厚干涉等厚干涉是由平行 光入射到厚度变化均匀、折射率均匀的薄膜前、后表面而形成的干涉条纹薄膜厚度相同的 地方形成同条干涉条纹，故称等厚干涉牛顿环和楔形平板干涉都属等厚干涉。19【浙江省诸暨中学 2

11、019学年高二下学期期中考试】在信息技术迅猛发展的今天，光盘是 存储信息的一种重要媒介。光盘上的信息通常是通过激光束来读取的。若激光束不是垂直投射到盘面上，则光线在通过透明介质层时会发生偏折而改变行进的方向，如图所示。下列说法中正确的是（透明介尿光盘截面示盘图A .图中光束是红光是蓝光B 在光盘的透明介质层中，光束比传播速度更快C .若光束先后通过同一单缝衍射装置，光束的中央亮纹比的窄D 若光束先后通过同一双缝干涉装置，光束的条纹宽度比的大【答案】BCD【解析1光的偏折程度较大，则折射率较大，蓝光的折射率大于红光的折射率，所以光是蓝光，是广红光.故A错误.抿=蓝光的折射率大在介质中的速度小则光

12、束比传播速度更快-故Bn正确.蓝光的折射率大于红光的折射率，而蓝光的波长小于红光的折射率长，干涉S纹的间距与波长成 正比，则若光、光先后適过同一双缝干涉装墨，前者得到的条纹比后者的窄.故C正确.蓝光的折射 率犬，频率大，知蓝光的液长小，浪长越长,衍射现象越明显，所I汰得到的中央亮纹比的中央亮纹程.故 D正确.故选BCD.考点：光的折射；双缝干涉【名师点睛】此题考查了光的折射以及双缝干涉问题；解决本题的突破口是比较出两束光的折射率大小，从而比较出频率、波长、在介质中的速度、临界角的大小。20.【浙江省宁波市效实中学2019学年高二下学期期中考试物理试题】利用旋光仪这种仪器可以用来测量糖溶液的浓度

13、，从而测定含糖量其原理是：偏振光通过糖的水溶液后，若迎着射来的光线看，偏振方向会以传播方向为轴线旋转一个角度0,这一角度称为旋光角”0的值与糖溶液的浓度有关。 将0的测量值与标准值相比较,就能确定被测样品的含糖量。如图所示，S是自然光源，A、B是偏振片，转动 B,使到达O处的光最强，然后将被测样品P置于A、B之间，则下列说法中正确的是A.到达O处光的强度会明显减弱B.到达O处光的强度不会明显减弱C.将偏振片B转动一个角度，使得O处光的强度最大，偏振片 B转过的角度等于 0D.将偏振片A转动一个角度，使得【答案】ACDO处光的强度最大，偏振片 A转过的角度等于 0c.将绿色滤光片改为红色滤光片D

14、.增大双缝之间的距离E解析】偏振光適过糖的水滝液后，若迎着射来的光线看，偏振方向会W传播方向为轴线，旋转一个甬度9,所臥到达0处光的强度会明显迪弱，故盒正确,偏振光通过糖的水溥液后，若迎看射来的光线看，偏 振方向会以传檣方向为轴线，转一个角度0,所次到达0处逬的强度会明显减弱，故B错误,偏振光通 过旃的水港后，若迎着射来的光线看，偏振方向会以传播方向対轴线，濮转一个角度0,所法到达0处 光的强度会明显减弱，将偏振片B转动一个角度，便得。处光的强度最大，偏睛B转过的角度等于e , 故C正确；偏振光通过糯的水潯液后，若迎着射来的光线看，偏振方向会以传播方向为乍腿戋，能转一个角 度G ,所以到达0处

15、光的强度会明显减弱，将偏振片A转动r 角度，使得G处光的强度最大，偏振片A 转过的角度尊于0，故D正确；故选ACD。考点：光的偏折 【名师点睛】偏振光具有的性质是光子的振动具有方向性.当两个偏振片的偏振方向夹角增 大时，透射光的强度减弱；此题通过日常生活中的事实，让我们更能理解光的偏振与光的衍 射。三、非选择题1.【辽宁省鞍山市第一中学、辽宁省实验中学等五校2019学年高二下学期期末联考】右图是P为第f)【答案】下移【解析】若把S由红光换成蓝光，在双缝干涉实验中,因波长变短，根据公式杨氏双缝干涉实验的示意图，其中8,为双缝，D为光屏，D点为中央亮条纹的中心, 一级亮纹的中心点，若将光源由红光换

16、成蓝光，其条件不变，则图中第一级亮纹的中心点将（填上移、下移或不动）5，!5 条纹间距变小，则 P的位置将向下移;考点：考查了双缝干涉实验【名师点睛】关键是知道各种颜色光的频率和波长关系,然后根据公式分析解题2. 【福建省师大附中2019学年高二下学期期末考试】（7分）用双缝干涉测光的波长的实验中,已知双缝到光屏的距离1=500 mm,双缝之间的距离d=0.20mm,（1）以下哪些操作能够增大光屏上相邻两条亮纹之间的距离（多选）（2）某同学用测量头测量时，先将测量头目镜中看到的分划板中心刻度线对准某条亮纹（记作第一条）的中心，这时手轮上的示数为2.790 mm ;然后他转动测量头，使分划板中心

17、刻度mm，由此可线对准第7条亮纹的中心，这时手轮上的示数如上图所示，示数为以计算出这次实验中所测的单色光的波长为mm .（结果保留三位有效数字）瞬析】1）根揚条纹间距的表达式：= 可知，厝大单缝和双缝之间的距高对实验结果无影响，选 a项A错误,増大鵬I和光屏之间粧繭1,可增大条纹间距，选顷B正确；红光的波长大于绿光，故将绿色 滤尤片改为红鱼泯光片，可増大条纹间距，选项C正确；增大丫聘I之间的!目离心可减小杀纹间距，选项D 错误：故选BC.（2）憾旋测微器的示数为lOmm.OlaQin X 29.4=10.294nmi :条纹间距为:7-1则 根 据=可 舸a.if d 1.25x0.20A =

18、mm = 5一QOx 10 mm500【答案】(1) BC; ( 2) 10.294Q002mm ; 4.99X IC4 5.01 x 10 mm ;考点：双缝干涉测光的波长【名师点睛】此题是用双缝干涉测光的波长的实验；解决本题的关键掌握螺旋测微器的读数方法，以及掌握双缝干涉条纹的间距公式Ax =丄A。d3. 【河南省南阳市第一中学2019学年高二下学期期末考前模拟】某同学用如图甲所示实验装 置做“用双缝干涉测光的波长”的实验，相邻两条亮条纹的间距用带有螺旋测微器的测量头 测出，测量头的分划板中心刻度线与某亮条纹中心对齐，将该亮纹定位第一条亮纹，则此时6条亮条纹中心手轮上的示数为0.070mm

19、，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第对齐，如图乙所示，此时手轮上的示数为mm，已知双缝间距离为 d=0.400mm，测得双缝到毛玻璃屏的距离为L=0.600m,求得相邻亮条纹间距离为Ax ,写出计算被测量波长的表达式入=，并算出其波长Z=nm。=450亍40光車单取 漁片縫缝 ln【答案】4.945 ； 壬；650. L【解析】游标卡尺的读数为+ 44.5x 0.01w7 =4 94勺诃根据公式= A可得学，代入数据可得Z =6刘诃 aL考点：考查了双缝干涉【名师点睛】解决本题的关键掌握螺旋测微器的读数方法，以及掌握双缝干涉条纹的间距公 式Ax =L几，注意单位的统一，及螺旋测微器与游

20、标卡尺的读数区别d4. 【武汉市华中师范大学第一附属中学2019学年高二下学期期中考试】某同学在“用双缝干di,双缝间距离为d2,双缝片到毛涉测光的波长”实验中，已知单缝片与双缝片间的距离为玻璃屏间距离为L，实验时先移动测量头上的手轮，第一次分划板中心刻度线对齐 A条纹中心时（如图1所示），记下游标卡尺的读数 xa=分划线向右边移动，第二次分划板中心刻度线对齐_mm （如图3所示）；然后转动手轮，把B条纹中心时（如图 2所示），记下此时游标卡尺的示数（如图4所示）Xb=mm o计算实验中红光波长的表达式为入=（用字母di或d2及L、xa、xb表示）。kKKKKKK0/z/*/XXyr/ / /

21、 /Jyz4/ X /Z/X/X/ / / / / /【答案】“4 , 16.7，“业F4【解析】游标卡尺的数等于主尺刻度读数加上游标尺刻度读数，不需估读。图3卡尺的主尺刻度是11mm，游标尺与主尺对齐的刻度是4，读数是:0.1X4 = 0.4mm，故Xa =11.4mm o图4卡尺的主尺刻度是16mm，游标尺与主尺对齐的刻度是7,读数是:0.1X 7 = 0.7mm，故d2 (Xb Xa)。4LXb =16.7mm。再根据双缝干涉条纹的间距公式 心=人，实验中红光波长的表达式为:d考点：用双缝干涉测光的波长【名师点睛】解决本题的关键掌握螺旋测微器和游标卡尺的读数方法，知道获取单色的线光 源，让白光通过滤