2024届一轮复习新人教版 第13章第2讲　光的波动性 作业

第2讲光的波动性1.(2022·江苏南京模拟)下列四幅图中对应于光的干涉现象场景的是(B)解析:A属于单缝衍射现象,B属于薄膜干涉现象,C属于光的偏振现象,D属于光的色散现象,故选B。2.路边施工处常设置有红色的警示灯,红光容易引起人的视觉注意,且红光传得比较远,这是因为红光(A)A.比其他可见光更容易发生衍射B.比其他可见光更容易发生干涉C.比其他可见光更容易发生全反射D.比其他可见光传播速度小解析:红光较其他可见光波长更长,更容易发生衍射,能使较大范围内的人看到红色的警示灯光,故选A。3.在观察光的衍射的实验中,分别观察到如图甲、乙所示清晰的明暗相间图样,图中黑线为暗纹。那么障碍物应是(A)A.乙图对应的是很小的不透明圆板B.甲图对应的是很大的不透明圆板C.乙图对应的是中间有大圆孔的不透明挡板D.甲图对应的是中间有小三角形孔的不透明挡板解析:比较两图,它们的背景明显不同,题图甲的背景为黑色阴影,中间部分形成白色背景的衍射图样,说明衍射图样外侧无光照射,内侧有光照射,可知障碍物应是很大的不透明挡板,且中间有小圆孔;题图乙的背景为白色,中间有不透光圆形阴影,且有衍射图样,衍射图样外有光直接照射,而衍射图样内侧应有很小的不透明圆板,A正确,B、C、D错误。4.(2022·广东汕头模拟)(多选)用a、b两束单色光分别照射同一双缝干涉实验装置,在距双缝恒定距离的屏上得到不同的干涉图样,其中图甲是用a光照射形成的,图乙是用b光照射形成的。下列说法正确的是(AB)A.a光的波长比b光的长B.a光的频率比b光的小C.水对a光的折射率比对b光的大D.在真空中,a光的传播速度比b光的大解析:由题图可知,a光形成的干涉图样条纹间距较大,由关系式Δx=λld可知λa>λb,各波长的光在真空中传播速度相等,均为c,由公式c=ƒλ,可知ƒa<ƒb5.(2022·广东广州模拟)(多选)如图甲,让激光束通过一个狭缝,观察到光屏上出现单色条纹图样。现保持激光器与狭缝的距离不变,将光屏向狭缝处适当移动,下面关于本实验说法正确的是(BD)A.将会观察到乙图样B.光屏上条纹更窄C.移动后,条纹变得模糊D.该现象说明光具有波动性解析:激光束通过一个狭缝,光屏上出现单色光的衍射图样,其中央亮条纹的宽度最大,会观察到丙图样;当保持激光器与狭缝的距离不变,将光屏向狭缝处适当移动,光屏上条纹变窄且更清晰;光的衍射现象说明光具有波动性,B、D正确,A、C错误。6.(2022·广东佛山模拟)在如图所示的双缝干涉实验中,使用波长λ为600nm的橙色光照射,在光屏中心P0点呈现亮条纹。若P0点上方的P点到S1、S2的路程差恰为λ,现改用波长为400nm的紫光照射,则(B)A.P0和P都呈现亮条纹B.P0为亮条纹,P为暗条纹C.P0为暗条纹,P为亮条纹D.P0和P都呈现暗条纹解析:双缝干涉中,光屏中心处两束光路程差为0,即它们相互加强而出现亮条纹;橙光照射时,两束光在P点的路程差为一个波长,相互加强而形成亮条纹,换用紫光时,两束光的路程差为该光波长的1.5倍,它们相互减弱而为暗条纹,故选B。7.(2023·广东珠海模拟)大蓝闪蝶以它熠熠生辉的蓝色翅膀而著名,如图为显微镜下其翅膀的光学结构示意图。大蓝闪蝶翅膀上的鳞片本身是无色的,但当白光照在翅膀的鳞片上时,会在其一系列薄薄的鳞片上反射,反射光彼此干涉,从而显现出蓝色的光泽。下列说法正确的是(B)A.闪蝶翅膀显示出蓝色的光泽属于光的偏振现象B.闪蝶翅膀上下鳞片间的距离d近似等于蓝光在空气中波长的二分之一的整数倍C.闪蝶翅膀上下鳞片间的距离d近似等于蓝光在空气中波长的四分之一的奇数倍D.除蓝光外的其他色光,在大蓝闪蝶的翅膀上不发生干涉解析:闪蝶翅膀显示出蓝色的光泽属于光的薄膜干涉现象,A错误;根据薄膜干涉的规律,干涉加强区域有2d=nλ(n=1,2,3,…),解得d=nλ28.(2022·江苏连云港三模)研究光的干涉现象原理图如图所示。光源S到双缝S1、S2的距离相等,S1、S2连线平行于光屏,O点为S1、S2连线中垂线与光屏的交点。光源S发出单色光,经S1、S2传播到光屏上P点,S1P垂直于光屏,P为某亮条纹中心,OP之间还有k条亮条纹,光由S1、S2传播到P点的时间差为t0。现紧贴S1放置某一厚度的玻璃片,光由S1垂直穿过玻璃片传播到P点与光由S2直接传播到P点时间相等。已知光在真空中的速度为c,玻璃对该单色光的折射率为n,不考虑光在玻璃片内的反射,求:(1)单色光在真空中的波长λ;(2)玻璃片的厚度d。解析:(1)由于P为第k+1级亮条纹中心,则有S2P-S1P=(k+1)λ,又S2P-S1P=ct0,解得λ=ct(2)设光在玻璃中的传播速度为v,则dv-dc=t0,且v=解得d=ct答案:(1)ct09.(2022·广东珠海模拟)(多选)图甲是用光的干涉法来检查物体平面平整程度的装置,其中a为标准平板,b为待检查的物体,c为入射光,图乙为观察到的干涉条纹,下列说法正确的是(BC)A.入射光c可采用复色光B.图乙条纹是由a的下表面反射光和b的上表面反射光发生干涉形成的C.当a、b之间某处距离为入射光的半波长奇数倍时,对应条纹是亮条纹D.由图乙条纹可知,被检查物体表面上有洞状凹陷解析:用光的干涉法检查物体表面的平整度时,应该形成清晰、稳定的干涉条纹,因此入射光c应采用单色光,若采用复色光则会出现干涉条纹重合的现象,A错误;干涉条纹是由a的下表面反射光和b的上表面反射光发生干涉产生的,B正确;当a、b之间某处距离为入射光的半波长奇数倍时,则两列光波的路程差为半波长的偶数倍,所以对应条纹是亮条纹,C正确;薄膜干涉是等厚干涉,即同一亮条纹处空气膜的厚度相等,亮条纹右偏说明被检查物体表面上有凸起,D错误。10.(2022·山东泰安模拟)如图所示,将两块平面镜边缘对齐,之后分别倾斜微小的角度θ,在右侧有一竖直光屏,单色光源S刚好位于两平面镜夹角的角平分线上,D为半圆形遮光板,使光源S发出的光不能直接照射到光屏上。用光源S照射平面镜,在光屏上会出现明暗相间的条纹。则下列说法正确的是(B)A.光屏上出现的条纹是光的衍射的结果B.若增大入射光的频率,屏上条纹间距减小C.把光屏向右移,屏上条纹间距减小D.把光源S向右移,屏上条纹间距增大解析:光屏上出现的条纹是两平面镜反射的两列光在屏上叠加形成的干涉现象,形成的条纹应满足公式Δx=ld11.如图所示是观看立体电影时放映机镜头上的偏振片和观看者所带的偏光眼镜的配置情况,其中正确的是(B)解析:题图A中放映机偏振片与场景偏振方向不一致,通过眼镜后的光的偏振方向标示错误;C中放映机只放映水平方向拍摄的场景,通过眼镜后的光的偏振方向错误;D中放映和观看都正确,但通过眼镜后的光偏振方向标示错误;B中放映、观看、标示均正确。12.(2022·辽宁大连模拟)如图所示,∠B=90°,一束频率为f=5×1014Hz的光线从截面为等腰直角三角形ABC的玻璃砖的AB面中点处垂直射入,在AC面发生全反射,从BC面射出后,进入双缝干涉装置。已知AC长度L=0.15m,双缝间距d=0.2mm,光屏离双缝l=1.0m,光在真空中的传播速度为c=3.0×108m/s。求:(1)玻璃砖的折射率的最小值n;(2)光线在玻璃砖中传播的最短时间t;(3)光屏上相邻亮条纹的间距Δx。解析:(1)设玻璃砖的折射率的最小值为n,光在AC面恰好发生全反射,临界角C=45°,由公式sinC=1n,解得n=2(2)光线在玻璃砖