2019-2020年高中物理 第5章 光的波動性 1 光的干涉自我小測 教科版選修3-4.doc

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2019-2020年高中物理 第5章 光的波動性 1 光的干涉自我小測 教科版選修3-4 1．下列現(xiàn)象屬于光的干涉現(xiàn)象的是（　　）． A．瞇起眼睛看某一光源，可看到五顏六色的彩色條紋 B．水面上的一層油膜，在陽光照射下呈現(xiàn)出五光十色 C．?dāng)z像機(jī)的鏡頭看上去呈淡紫色 D．從游標(biāo)卡尺的兩只測量爪之間的縫隙觀察平行于縫隙發(fā)光的日光燈，可看到彩色條紋 2．用包括有紅光、綠光、紫光三種色光的復(fù)合光做光的干涉實(shí)驗(yàn)，所產(chǎn)生的干涉條紋中，離中央亮紋最近的干涉條紋是（　　）． A．紫色條紋　　　B．綠色條紋 C．紅色條紋 D．都一樣近 3．如圖所示，用頻率為f的單色光（激光）垂直照射雙縫，在光屏的P點(diǎn)出現(xiàn)第3條暗條紋，已知光速為c，則P到雙縫S1、S2的距離之差r1－r2應(yīng)為（　?。? A．c/2f B．3c/2f C．3c/f D．5c/2f 4．如圖所示是單色光雙縫干涉實(shí)驗(yàn)?zāi)骋粫r刻的波形圖，實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷．在此時刻，介質(zhì)中A點(diǎn)為波峰相疊加點(diǎn)，B點(diǎn)為波谷相疊加點(diǎn)，A、B連線上的C點(diǎn)為某中間狀態(tài)相疊加點(diǎn)．如果把屏分別放在A、B、C三個位置，那么（　?。? A．A、B、C三個位置都出現(xiàn)亮條紋 B．B位置處出現(xiàn)暗條紋 C．C位置出現(xiàn)亮條紋或暗條紋要由其他條件決定 D．以上結(jié)論都不對 5．市場上有一種燈具俗稱“冷光燈”，用它照射物體時能使被照物體處產(chǎn)生的熱效應(yīng)大大降低，從而廣泛地應(yīng)用于博物館、商店等處．這種燈降低熱效應(yīng)的原因之一是在燈泡后面放置的反光鏡玻璃表面上鍍一層薄膜（例如氟化鎂），這種膜能消除玻璃表面反射回來的熱效應(yīng)最顯著的紅外線，以λ表示此紅外線在薄膜中的波長，則所鍍薄膜的厚度最小應(yīng)為（　?。? A．λ/8 B．λ/4 C．λ/2 D．λ 6．如圖所示為一顯示薄膜干涉現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置，P是附有肥皂膜的絲圈，S是一點(diǎn)燃的酒精燈．往火焰上撒些鹽后，在肥皂膜上觀察到的干涉圖像應(yīng)是圖中的（　?。? 7．如圖所示，用單色光照射透明標(biāo)準(zhǔn)板M來檢查平面N的上表面的平滑情況，條紋中的P和Q分別對應(yīng)著A、B處，這說明（　　）． A．N的上表面A處向上凸起 B．N的上表面B處向上凸起 C．N的上表面A處向下凹陷 D．N的上表面B處向下凹陷 8．涂有增透膜的照相機(jī)鏡頭看上去呈現(xiàn)淡紫色，這說明（　　）． A．增透膜明顯增強(qiáng)了紅光的透射強(qiáng)度 B．增透膜明顯增強(qiáng)了紫光的透射強(qiáng)度 C．增透膜明顯增強(qiáng)了綠光的透射強(qiáng)度 D．增透膜明顯增強(qiáng)了紫光的反射損失 參考答案 1答案：BC　解析：水面上油膜的五光十色是薄膜干涉現(xiàn)象，故B對．由于攝像機(jī)鏡頭上涂有一層增透膜，使光譜中綠色光在垂直入射時削弱反射光，透射量較多，而光譜兩端的紅色光和紫色光沒有被顯著削弱，所以從鏡頭反射回來的光主要是紅色光和紫色光，因此攝像機(jī)鏡頭看起來呈現(xiàn)淡紫色，所以C對．A、D兩選項(xiàng)都沒有相干光源，不屬于光的干涉現(xiàn)象． 2答案：A　解析：本題考查干涉條紋與入射光波長之間的關(guān)系，由相鄰兩亮條紋間的間距可知：條紋間的間距與波長成正比，故A項(xiàng)正確． 3答案：D　解析：出現(xiàn)暗條紋，說明S1、S2到P點(diǎn)距離之差為（2n－1）＝，而，所以，因而D是正確的． 4答案：A　解析：在干涉現(xiàn)象中，所謂“振動加強(qiáng)的點(diǎn)”是指兩列波在該點(diǎn)引起的振動方向總是相同，該點(diǎn)的振幅是兩列波的振幅之和，而不要理解為該點(diǎn)始終處于波峰或波谷，在某些時刻它也可以位于平衡位置（如圖中C點(diǎn)）．所謂“振動減弱的點(diǎn)”是指兩列波在該點(diǎn)引起的振動方向總是相反的，該點(diǎn)的振幅是兩列波的振幅之差，如果兩列波的振幅相同，則該點(diǎn)始終在平衡位置．對光波而言，該點(diǎn)是完全暗的．本題中，A、B、C連線上所有的點(diǎn)到縫S1、S2的距離相等，所以A、B、C三點(diǎn)為振動加強(qiáng)的點(diǎn)． 5答案：B　解析：要消除紅外線的反射，必須使紅外線在薄膜的兩個面上反射光的路程差正好等于紅外線半個波長λ/2的奇數(shù)倍，即△s＝（2k＋1）λ/2，其中△s為光在薄膜兩個面上反射的路程差，即△s＝2d，△s的最小值為λ/2，所以2d＝λ/2，即薄膜的最小厚度d為λ/4，選項(xiàng)B是正確的． 6答案：D　解析：肥皂膜由于重力作用，上薄下厚形成楔形膜，由薄膜干涉出現(xiàn)明暗條紋的條件可知，干涉條紋應(yīng)該是水平而平行的明暗相間的條紋． 7答案：BC　解析：利用光的薄膜干涉來檢查平面的質(zhì)量，就是由標(biāo)準(zhǔn)樣板平面和被檢查平面間形成一個楔形的空氣薄層，用單色光從上面照射，入射光在空氣層的上、下表面反射形成兩列相干光束．如果被檢測的平面是平的，那么空氣層的厚度相同的各點(diǎn)的干涉條紋在一條直線上．若是被測平面的某處凹下去了，這時干涉條紋就不是直線，在凹處的干涉條紋將向楔形膜中薄的一側(cè)彎曲．這是因?yàn)榘继幍膬墒瓷涔獾墓獬滩钭兇?，它只能與膜厚一些位置的兩反射光的光程差相同而形成同一級的條紋（光程差相同的干涉條紋為同一級，一般光程差大的干涉條紋級別高，光程差小級別低），顯然凹處的級別增大，將與膜厚一些位置的干涉條紋形成同一級別的條紋． 同理，若是被測平面某處凸起，則該處的干涉條紋將向楔形膜中厚的一側(cè)彎曲． 8答案：C　解析：照相機(jī)所成的像，應(yīng)該盡量接近于人眼看到的情況，人眼對綠光最敏感，所以照相機(jī)鏡頭應(yīng)該使綠光透射強(qiáng)度大于其他單色光．由此便確定了增透膜的厚度是綠光波長的，使綠光在增透膜的前后兩個表面上的反射光程差恰好等于綠光的半個波長（發(fā)生薄膜干涉），以達(dá)到絕大多數(shù)能量能通過透鏡照到底片上的目的．而其他種類的單色光或多或少被鏡頭反射，尤其是人眼不敏感的紅光和紫光被反射得最多，這樣照相機(jī)鏡頭看上去吳淡紫色了．因此，本題選項(xiàng)C正確．