人教版高中物理选修3-4：第十三章第3节 光的干涉 同步练习含解析.docVIP

1、【若缺失公式、图片现象属于系统读取不成功，文档内容齐全完整，请放心下载。】1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

2、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：b2一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，故 a 正确。答案：a3.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

3、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 1 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，图 1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 c不一定含瓦斯b一定不含瓦斯 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：a111 1 211111 21 21 211 21 1 1 211 1 1 21212 14用波长为 的单色光照射单缝 o，经过双缝 m、n 在屏上产

4、生明暗相间的干涉条纹， 如图 2 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( )图 2a o 到达 a、b 的路程差为零b m、n 到达 b 的路程差为 c o 到达 a、c 的路程差为 4d m、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：bd5.如图 3 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 p 点出现第一条亮条纹中心(即 p 到 s 、s 的路程差为一个

5、波长)，现换用波长为 400 nm 的紫光光源照射单缝，则( )图 3a p 和 p 处仍为亮条纹b p 处为亮条纹，p 处为暗条纹c p 处为暗条纹，p 处为亮条纹d p、p 处均为暗条纹解析：从单缝 s 射出的光波被 s 、s 两缝分成的两束光为相干光，由题意知屏中央 p 点到 s 、s 距离相等，即由 s 、s 分别射出的光到 p 点的路程差为零，因此是亮条纹。因 而，无论入射光是什么颜色的光，波长多长，p 点都是中央亮条纹。而 p 点到 s 、s 的路 程差刚好是橙光的一个波长，即|p s p s |600 nm ，则两列光波到达 p 点振动情况橙完全一致，振动得到加强，因此出现亮条纹

6、。当换用波长为400 nm 的紫光时，|p s p s | 3600 nm ，则两列光波到达 p 点时振动情况完全相反，即由 s 、s 射出的光波到达 2 紫 1 1 2p 点时相互削弱，因此出现暗条纹。答案：b6.如图 4 所示，用频率为 f 的单色光垂直照射双缝，在光屏上的p 点出现第 3 条暗条纹。已知光速为 c，则 p 点到双缝的距离之差 rr 应为_。解析：在某点产生暗条纹的条件是：光程差 r r 为半波长的奇212211 221 2121 25数倍。已知 p 点出现第 3 条暗条纹，说明 r r ，由 cf 得：2 1 2c 5c ，则 r r 。f 2 1 2f图 45c答案：2

7、f7如图 5 所示，在双缝干涉中，若用 5.0107m 的光照射，屏上 o 为中央亮条纹，屏上 a 为第二级亮条纹所在处。若换用 4.0107m 的光照射时，屏上 o 处为 _ 条纹 ( 填“亮”或“暗” ) ， a 处为第 _ 级 _( 填“亮”或 “暗”)条纹。图 5解析：双缝到 o 点的路程差为零，换用 4.010 7m 的光照射时，屏上 o 处仍是亮2 25.010 7条纹。x2 n ，解得 n 2.5，即路程差等于两个半波长，所以 a 4.010 7处是第三级暗条纹。答案：亮三 暗8如图 6 所示，用激光束照射双缝干涉实验装置，后面屏上出现干涉条纹，其中单缝 的作用是产生线光源，单缝

8、、双缝应平行放置。若将单缝绕中心轴旋转(不超过 90)则条纹 将发生的变化是 _ ，若将双缝绕中心旋转 ( 不超过 90) ，则条纹将发生的变化是 _。图 6解析：在双缝干涉实验中，单缝的作用是形成线光源，双缝的作用是形成振动情况相 同的相干光源，当单缝旋转时，双缝被照亮的面积减小，双缝虽然仍能形成相干光源，但 由于通过双缝的光能量减少，所以屏上仍能产生干涉条纹，但条纹变暗。当双缝旋转时， 同样会导致干涉条纹变暗。同时，干涉条纹保持与双缝平行，也随双缝的旋转而旋转。答案：条纹不动，亮度变暗 条纹旋转，亮度变暗9频率为 61014hz 的激光从 s 和 s 投射到屏上，若屏上的点 p 到 s 与到 s 的路程差为 310 6m，那么点 p 处是亮条纹还是暗条纹？设 o 为到 s 和 s 的路程相等的点，则 po 间有几条暗条纹、几条亮条纹？(不含 o、p 两点处)3c 3108 r 310 6解析