課時(shí)分層作業(yè)13　光的干涉-同步新教材魯科版（2019）高中物理選擇性必修第一冊(cè)練習(xí)

課時(shí)分層作業(yè)(十三)光的干涉(建議用時(shí)：25分鐘)⊙考點(diǎn)一雙縫干涉1．光通過(guò)雙縫后在屏上產(chǎn)生彩色條紋，若用紅色和綠色玻璃各擋住一縫，則屏上將出現(xiàn)()A．黃色的干涉條紋 B．紅綠相間的條紋C．黑白相間的條紋 D．無(wú)干涉條紋D[紅光和綠光的頻率不同，不能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象．]2．(多選)對(duì)兩列光波在空中疊加，以下說(shuō)法中正確的是()A．不同顏色的光有可能發(fā)生干涉現(xiàn)象B．不同顏色的光不可能發(fā)生干涉現(xiàn)象C．光的強(qiáng)度不同有可能發(fā)生干涉現(xiàn)象D．光的強(qiáng)度不同不可能發(fā)生干涉現(xiàn)象BC[兩列光波疊加是否發(fā)生干涉現(xiàn)象關(guān)鍵看兩列光波是否是相干光，即是否滿足頻率相同、相位差恒定的條件，不同顏色的光頻率不同，所以不可能發(fā)生干涉現(xiàn)象，故選項(xiàng)B正確，A錯(cuò)誤；光的強(qiáng)度不同，但仍有可能滿足相干條件，也就是有可能發(fā)生干涉現(xiàn)象，故選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤．]3.某同學(xué)利用如圖所示實(shí)驗(yàn)觀察光的干涉現(xiàn)象，其中A為單縫屏，B為雙縫屏，C為光屏．當(dāng)他讓一束陽(yáng)光照射A屏?xí)r，C屏上并沒有出現(xiàn)干涉條紋，他移走B后，C上出現(xiàn)一窄亮斑．分析實(shí)驗(yàn)失敗的原因可能是()A．單縫S太窄B．單縫S太寬C．S到S1和S2距離不相等D．陽(yáng)光不能作光源B[雙縫干涉中單縫的作用是獲得線光源，而線光源可以看做是由許多個(gè)點(diǎn)光源沿一條線排列組成的，這里觀察不到光的干涉現(xiàn)象是由于單縫太寬，得不到線光源．故選項(xiàng)B正確．]4．如圖所示的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，用綠光照射單縫S時(shí)，在光屏P上觀察到干涉條紋，要得到相鄰條紋間距更大的干涉圖樣，可以()A．增大S1與S2的間距B．減小雙縫屏到光屏的距離C．將綠光換為紅光D．將綠光換為紫光C[雙縫干涉的條紋間距公式：Δx＝eq\f(l,d)λ，增大S1與S2的間距就是增大d，所以條紋間距變小，A錯(cuò)誤；減小雙縫屏到光屏的距離就是減小l，條紋間距變小，B錯(cuò)誤；紅光波長(zhǎng)比綠光波長(zhǎng)長(zhǎng)，紫光波長(zhǎng)比綠光波長(zhǎng)短，所以將綠光換為紅光，條紋間距增大，C正確，D錯(cuò)誤．]5．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.eq\f(c,2f) B.eq\f(3c,2f)C.eq\f(3c,f) D.eq\f(5c,2f)D[出現(xiàn)暗條紋，說(shuō)明S1、S2到P點(diǎn)距離之差為eq\f(λ,2)×(2n－1)＝eq\f(5,2)λ，而λ＝eq\f(c,f)，所以|r1－r2|＝eq\f(5,2)λ＝eq\f(5c,2f)，因此D是正確的．]⊙考點(diǎn)二薄膜干涉6．下列現(xiàn)象中可以用薄膜干涉來(lái)解釋的是()A．雨后的彩虹B．水面上的油膜在陽(yáng)光照射下呈彩色C．透過(guò)昆蟲的翅膀看陽(yáng)光呈彩色D．荷葉上的水珠在陽(yáng)光下晶瑩透亮B[雨后的彩虹是色散現(xiàn)象，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；透過(guò)昆蟲的翅膀看陽(yáng)光呈彩色是衍射(第三節(jié)將會(huì)學(xué)到)現(xiàn)象，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；水珠在陽(yáng)光下晶瑩透亮是全反射的結(jié)果，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤；油膜在陽(yáng)光照射下呈彩色是薄膜干涉的結(jié)果，故選項(xiàng)B正確．]7．用單色光照射位于豎直平面內(nèi)的肥皂液薄膜，所觀察到的干涉條紋為()ABCDB[薄膜的干涉是等厚干涉，同一條紋厚度相同，且條紋是水平的，故選B.]8．劈尖干涉是一種薄膜干涉，其裝置如圖甲所示，將一塊平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夾入兩張紙片，從而在兩玻璃表面之間形成一個(gè)劈形空氣薄膜．當(dāng)光垂直入射后，從上往下看到的干涉條紋如圖乙所示．干涉條紋有如下特點(diǎn)：(1)任意一條明條紋或暗條紋所在位置下面的薄膜厚度相等；(2)任意相鄰明條紋或暗條紋所對(duì)應(yīng)的薄膜厚度差恒定．現(xiàn)若在圖中裝置中抽去一張紙片，則當(dāng)光垂直入射到新的劈形空氣薄膜后，從上往下觀察到的干涉條紋()甲乙A．變疏 B．變密C．不變 D．消失A[干涉條紋是由空氣薄膜的上下兩個(gè)表面反射的光線疊加而成的，當(dāng)抽去一張紙片后，劈形空氣薄膜傾角減小，相鄰明條紋(或暗條紋)變疏．]9．(多選)在照相機(jī)鏡頭上常涂有增透膜，關(guān)于增透膜的說(shuō)法正確的是()A．增透膜的厚度為綠光在真空中波長(zhǎng)的eq\f(1,4)B．增透膜的厚度為綠光在增透膜中波長(zhǎng)的eq\f(1,4)C．綠光從增透膜前后表面的反射光互相抵消D．綠光從增透膜前后表面的反射光互相疊加使綠光振動(dòng)加強(qiáng)BC[在選擇增透膜時(shí)，一般是使對(duì)人眼靈敏的綠色光在垂直入射時(shí)增透膜前后表面反射的光相互抵消，因此增透膜的厚度應(yīng)等于綠光在薄膜中的波長(zhǎng)的1/4倍，從薄膜前后表面的反射綠光相互抵消，故B、C正確．故選：B、C.](建議用時(shí)：15分鐘)10．在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，光屏上P點(diǎn)到雙縫S1、S2的距離之差ΔS1＝0.75μm，光屏上Q點(diǎn)到雙縫S1、S2的距離之差ΔS2＝1.5μm.若用頻率ν＝6.0×1014Hz的黃光照射雙縫，則()A．P點(diǎn)出現(xiàn)亮條紋，Q點(diǎn)出現(xiàn)暗條紋B．P點(diǎn)出現(xiàn)暗條紋，Q點(diǎn)出現(xiàn)亮條紋C．兩點(diǎn)均出現(xiàn)亮條紋D．兩點(diǎn)均出現(xiàn)暗條紋B[由光的頻率ν＝6.0×1014Hz，知光的波長(zhǎng)λ＝c/ν＝5×10－7m．P點(diǎn)到雙縫S1、S2的距離之差ΔS1＝0.75μm＝7.5×10－7m＝1.5λ.Q點(diǎn)到雙縫S1、S2的距離之差ΔS2＝1.5μm＝15×10－7m＝3λ，因此，P11．在楊氏干涉實(shí)驗(yàn)中，從兩個(gè)狹縫到達(dá)屏上的某點(diǎn)的光走過(guò)的路程相等，該點(diǎn)即為中央亮條紋的位置(即k＝0對(duì)應(yīng)的那條亮條紋)，雙縫屏上有上下兩狹縫，設(shè)想在雙縫屏后用一塊極薄的透明玻璃片遮蓋下方的縫，則屏上中央亮條紋的位置將()A．向上移動(dòng)B．向下移動(dòng)C．不動(dòng)D．可能向上移動(dòng)，也可能向下移動(dòng)B[本題考查對(duì)形成明暗條紋條件的理解．雙縫到屏上中央亮條紋O點(diǎn)的距離相等，當(dāng)下方的狹縫用一塊極薄的玻璃片遮蓋住后，由于波在玻璃中傳播的波長(zhǎng)變小，因此下縫到O點(diǎn)的距離內(nèi)的波長(zhǎng)個(gè)數(shù)變多，所以屏上對(duì)應(yīng)的到雙縫波長(zhǎng)個(gè)數(shù)相等的點(diǎn)下移，即屏上中央亮條紋的位置將向下移動(dòng)，故B正確．]12．登山運(yùn)動(dòng)員在登雪山時(shí)要注意防止紫外線的過(guò)度照射，尤其是眼睛更不能長(zhǎng)時(shí)間被紫外線照射，否則將會(huì)嚴(yán)重地?fù)p傷視力．有人想用薄膜干涉的原理設(shè)計(jì)一種能大大減小紫外線對(duì)眼睛傷害的眼鏡，他選用的薄膜材料的折射率n＝1.5，所要消除的紫外線的頻率ν＝8.1×1014Hz，那么他設(shè)計(jì)的這種“增反膜”的厚度至少是()A．9.25×10－8m B．1.85×10－C．1.24×10－7m D．6.18×10－C[為了減小紫外線對(duì)眼睛的傷害，應(yīng)使入射光分別從該膜的前后兩個(gè)表面反射的光疊加后加強(qiáng)，則路程差(大小等于薄膜厚度d的2倍)應(yīng)等于光在薄膜中的波長(zhǎng)λ′的整數(shù)倍，即2d＝Nλ′(N＝1,2，…)．因此，膜的厚度至少是紫外線在膜中波長(zhǎng)的eq\f(1,2).紫外線在真空中的波長(zhǎng)是λ＝eq\f(c,ν)＝3.7×10－7m，在膜中的波長(zhǎng)是λ′＝eq\f(λ,n)＝2.47×10－7m，故膜的厚度至少是1.24×10－7m，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤．故選C.]13.如圖所示，在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若用λ1＝5×10－7m的光照射，屏上O點(diǎn)是中央亮條紋，屏上A點(diǎn)為第二級(jí)亮條紋所在處．若換用λ2＝4×10－7m的光照射時(shí)，屏上O點(diǎn)處是什么情況？屏上[解析]從雙縫到屏上O點(diǎn)的距離之差，無(wú)論用何種頻率的光照射，路程差總是零．所以O(shè)點(diǎn)仍然是亮條紋．從雙縫到屏上A點(diǎn)的路程差d＝S2A－S1A，用λ1光照射時(shí)為第二級(jí)亮條紋，即d＝2代入數(shù)據(jù)d＝1×10－6m，這個(gè)路程差1×10－