高中物理 第十三章 光 3 光的干涉課后訓(xùn)練 新人教版選修3-41

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光的干涉 基礎(chǔ)鞏固 1．關(guān)于楊氏實(shí)驗(yàn)，下列論述中正確的是(　　) A．實(shí)驗(yàn)證明，光的確是一種波 B．雙縫的作用是獲得兩個(gè)振動(dòng)情況總是相同的相干光源 C．在光屏上距離兩個(gè)雙縫的光程差等于半波長(zhǎng)整數(shù)倍處出現(xiàn)暗條紋 D．在光屏上距離兩個(gè)雙縫的光程差等于波長(zhǎng)整數(shù)倍處出現(xiàn)亮條紋 2．如圖所示，在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若把單縫S從雙縫S1、S2的中央對(duì)稱軸位置處稍微向上移動(dòng)，則(　　) A．不再產(chǎn)生干涉條紋 B．仍可產(chǎn)生干涉條紋，其中央亮條紋的位置不變 C．仍可產(chǎn)生干涉條紋，其中央亮條紋的位置略上移 D．仍可產(chǎn)生干涉條紋，其中央亮條紋的位置略下移 3．從點(diǎn)光源S發(fā)出的白光，經(jīng)過(guò)透鏡后形成一平行光束，垂直照射到擋光板P上，板上開(kāi)有兩條靠得很近的平行狹縫S1、S2，如圖所示。在屏Q上可看到干涉條紋，圖中O點(diǎn)是屏Q上與兩狹縫等距離的一點(diǎn)，則(　　) A．干涉條紋是黑白的，O是亮條紋 B．干涉條紋是黑白的，O是暗條紋 C．干涉條紋是彩色的，O是亮條紋 D．干涉條紋是彩色的，O是暗條紋 4．在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，以白光為光源，在光屏上觀察到了彩色條紋，若在雙縫中的一縫前放一紅色濾光片，另一縫前放一綠色濾光片，則(　　) A．只有紅色和綠色的雙縫干涉條紋，其他顏色的干涉條紋消失 B．紅色和綠色的雙縫干涉條紋消失，其他顏色的干涉條紋依然存在 C．任何顏色的雙縫干涉條紋都不存在，但屏上仍有光亮 D．屏上無(wú)任何光亮 能力提升 5．煤礦中的瓦斯危害極大，某同學(xué)查資料得知含有瓦斯的氣體的折射率大于干凈空氣的折射率，于是他根據(jù)雙縫干涉現(xiàn)象設(shè)計(jì)了一個(gè)監(jiān)測(cè)儀，其原理如圖所示：在雙縫前面放置兩個(gè)完全相同的透明容器A、B，容器A與干凈的空氣相通，在容器B中通入礦井中的氣體，觀察屏上的干涉條紋，就能夠監(jiān)測(cè)瓦斯?jié)舛?。如果屏的正中央O點(diǎn)變?yōu)榘导y，說(shuō)明B中氣體(　　) A．一定含瓦斯 B．一定不含瓦斯 C．不一定含瓦斯 D．無(wú)法判斷 6．在用紅光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，已知雙縫間的距離為0.5 mm，測(cè)得雙縫到光屏的距離為1.0 m，在光屏上第一條暗條紋到第六條暗條紋間的距離為7.5 mm。則： (1)此紅光的頻率為多少？它在真空中的波長(zhǎng)為多少？ (2)假如把整個(gè)裝置放入折射率為的水中，這時(shí)屏上相鄰亮條紋的間距為多少？ 參考答案 1. 答案：ABD　點(diǎn)撥：因?yàn)楦缮娆F(xiàn)象是波特有的現(xiàn)象，因此楊氏實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了光是波，選項(xiàng)A正確；發(fā)生干涉的條件是兩列波是相干光源，選項(xiàng)B正確；出現(xiàn)亮條紋的條件是光程差是波長(zhǎng)的整數(shù)倍，出現(xiàn)暗條紋的條件是光程差是半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確。 2. 答案：D　點(diǎn)撥：本實(shí)驗(yàn)中單縫S的作用是形成頻率一定的線光源，雙縫S1、S2的作用是形成相干光源。稍微移動(dòng)S后，沒(méi)有改變傳到雙縫的光的頻率，由S1、S2射出的仍是相干光，由單縫S發(fā)出的光到達(dá)屏上P點(diǎn)下方某點(diǎn)的路程差為零，故中央亮條紋下移。 3. 答案：C　點(diǎn)撥：白光通過(guò)雙縫在屏上的干涉圖樣是中央為白亮紋，兩邊是對(duì)稱的明暗相間的彩色條紋，并且同種色光的亮條紋間距相等，所以C正確。 4. 答案：C　點(diǎn)撥：兩列光波發(fā)生干涉的條件之一是頻率相同，利用雙縫將一束光分成能夠發(fā)生疊加的兩束光，在光屏上形成干涉條紋。但分別用綠色濾光片和紅色濾光片擋住兩條狹縫后，經(jīng)濾光片透過(guò)的紅光和綠光頻率不同，不能發(fā)生干涉，因此屏上不會(huì)出現(xiàn)干涉條紋。但并不是屏上無(wú)任何光亮，光還是要透過(guò)狹縫照射到后面的空間，所以屏上仍有光亮。故C正確。 5. 答案：A　點(diǎn)撥：如果屏的正中央O變?yōu)榘导y，說(shuō)明從兩個(gè)子光源到屏的光程差發(fā)生變化，所以B中氣體一定含瓦斯。 6. 答案：(1)4.01014 Hz　7.510－7 m　(2)1.12510－3 m 點(diǎn)撥：(1)相鄰兩條暗條紋間的距離 Δx＝ m＝1.510－3 m 根據(jù)Δx＝得 λ＝1.510－3 m＝7.510－7 m 由f＝得此光的頻率 f＝＝ Hz＝4.01014 Hz。 (2)在水中紅光的波長(zhǎng)λ′＝7.510－7 m 相鄰兩條明條紋間的距離為 Δx＝＝7.510－7 m＝1.12510－3 m。