2024-2025學(xué)年新教材高中物理課時(shí)作業(yè)十五光的干涉含解析新人教版選擇性必修第一冊

PAGE6-課時(shí)作業(yè)(十五)光的干涉限時(shí)：25分鐘一、單項(xiàng)選擇題1．關(guān)于光的干涉，下列說法中正確的是()A．在雙縫干涉現(xiàn)象中，相鄰兩亮條紋和相鄰兩暗條紋的間距是不等的B．在雙縫干涉現(xiàn)象中，把入射光由波長較長的紅光換成波長較短的紫光，相鄰兩個(gè)亮條紋間距將變寬C．在雙縫干涉現(xiàn)象中，將綠光換成紅光，相鄰兩個(gè)亮條紋間距將變寬D．在雙縫干涉現(xiàn)象中，入射光為白光時(shí)得到的彩色條紋為內(nèi)紅外紫2．某同學(xué)利用如圖所示試驗(yàn)視察光的干涉現(xiàn)象，其中A為單縫屏，B為雙縫屏，C為光屏．當(dāng)讓一束陽光照耀A屏?xí)r，C屏上并沒有出現(xiàn)干涉條紋，移走B后，C上出現(xiàn)一窄亮斑．分析試驗(yàn)失敗的緣由可能是()A．單縫S太窄B．單縫S太寬C．S到S1和S2距離不相等D．陽光不能作為光源3．如圖所示是用干涉法檢查某塊厚玻璃板的上表面是否平整的裝置，所用單色光是用一般光通過濾光片產(chǎn)生的，檢查中所視察到的干涉條紋是由下列哪兩個(gè)表面反射的光線疊加而成的()A．a(chǎn)的上表面和b的下表面B．a(chǎn)的上表面和b的上表面C．a(chǎn)的下表面和b的上表面D．a(chǎn)的下表面和b的下表面4．如圖所示，用頻率為f的單色光垂直照耀雙縫，在光屏上P點(diǎn)出現(xiàn)第三條暗條紋，已知光速為c，則P點(diǎn)到雙縫的距離之差r2－r1應(yīng)為()A.eq\f(c,2f)B.eq\f(3c,2f)C.eq\f(2c,3f)D.eq\f(5c,2f)5．如圖甲所示為雙縫干涉試驗(yàn)的裝置示意圖．圖乙為用綠光進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，在屏上視察到的條紋狀況，a為中心亮條紋，丙圖為換用另一顏色的單色光做試驗(yàn)時(shí)視察到的條紋狀況，a′為中心亮條紋．若已知紅光、綠光和紫光的波長大小關(guān)系為紅光的波長最長，紫光的波長最短．則以下說法正確的是()A．丙圖可能為用紅光試驗(yàn)產(chǎn)生的條紋，表明紅光波長較長B．丙圖可能為用紫光試驗(yàn)產(chǎn)生的條紋，表明紫光波長較長C．丙圖可能為用紫光試驗(yàn)產(chǎn)生的條紋，表明紫光波長較短D．丙圖可能為用紅光試驗(yàn)產(chǎn)生的條紋，表明紅光波長較短二、多項(xiàng)選擇題6．分別以紅光和紫光先后用同一裝置進(jìn)行雙縫干涉試驗(yàn)，已知λ紅>λ紫，在屏上得到相鄰亮紋間的距離分別為Δx1和Δx2，則()A．Δx1<Δx2B．Δx1>Δx2C．若雙縫間距d減小，而其他條件保持不變，則Δx增大D．若雙縫間距d減小，而其他條件保持不變，則Δx不變7．如圖所示是楊氏雙縫干涉試驗(yàn)示意圖，其中S1、S2為雙縫，D為光屏，試驗(yàn)中視察到屏上O點(diǎn)為中心亮紋的中心，P1為第一級亮紋的中心，若將雙縫間的距離變小，其他條件不變，則下列說法正確的是()A．屏上的干涉條紋的間距將變大B．屏上的O點(diǎn)可能出現(xiàn)暗條紋C．屏上的P1位置仍舊可能為亮條紋的中心D．屏上的P1位置可能為暗條紋的中心三、非選擇題8.楊氏干涉試驗(yàn)證明光的確是一種波。一束單色光投射在兩條相距很近的狹縫上，兩狹縫就成了兩個(gè)光源，它們發(fā)出的光波滿意干涉的必要條件，即兩列光的________相同．如圖所示，在這兩列光波相遇的區(qū)域中，實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷，假如放置光屏，在________(選填“A”“B”或“C”)點(diǎn)會出現(xiàn)暗條紋．9.如圖所示，在雙縫干涉試驗(yàn)中，S1和S2為雙縫，P是光屏上的一點(diǎn)，已知P點(diǎn)與S1和S2的距離之差為2.1μm.今分別用A、B兩種單色光在空氣中做雙縫干涉試驗(yàn)，問P點(diǎn)處是亮條紋還是暗條紋？(1)已知A光在折射率為n＝1.5的介質(zhì)中波長為4×10－7m(2)已知B光在某種介質(zhì)中波長為3.15×10－7m，當(dāng)B課時(shí)作業(yè)(十五)光的干涉1．解析：在雙縫干涉現(xiàn)象中，相鄰兩亮條紋和相鄰兩暗條紋的間距是相等的，故A錯(cuò)誤；入射光的波長越長，相鄰兩個(gè)亮條紋的間距越大，故B錯(cuò)誤，C正確；由于各色光條紋間距不同，且紅光條紋最寬，紫光條紋最窄，故彩色條紋應(yīng)為內(nèi)紫外紅，D錯(cuò)誤．答案：C2．解析：雙縫干涉中單縫的作用是獲得線光源，而線光源可以看成是由很多個(gè)點(diǎn)光源沿一條線排列組成的，這里視察不到光的干涉現(xiàn)象是由于單縫太寬，得不到線光源．故選項(xiàng)B正確．答案：B3．解析：干涉法的原理是利用單色光的薄膜干涉，這里的薄膜指的是樣板與待測玻璃板之間的空氣層．在空氣層的上表面和下表面分別反射的光會發(fā)生干涉，視察干涉后形成的條紋是否為平行直線，可以斷定厚玻璃板的上表面是否平整．因此選項(xiàng)C是正確的．答案：C4．解析：由題中條件可知，r2－r1＝eq\f(5,2)λ，又因?yàn)棣耍絜q\f(c,f)，則可得D項(xiàng)正確．答案：D5．解析：依據(jù)雙縫干涉圖樣的特點(diǎn)，入射光的波長越長，同一裝置產(chǎn)生的雙縫干涉圖樣中條紋的間距就越大．由本題的條件可確定另一種顏色的單色光比綠光的波長長，因此A正確，B、C、D錯(cuò)誤．答案：A6．解析：由Δx＝eq\f(l,d)λ，λ紅>λ紫，得Δx1>Δx2.當(dāng)雙縫間距d減小，其他條件不變時(shí)，條紋間距Δx應(yīng)增大．故選B、C.答案：BC7．解析：依據(jù)公式Δx＝eq\f(l,d)λ可知，若將雙縫間的距離變小，即d變小，其他條件不變，則條紋間距變大，所以P1到雙縫的路程差小于一個(gè)波長，不行能還是亮條紋的中心，但可能為暗條紋的中心，故A、D正確，C錯(cuò)誤；雙縫干涉試驗(yàn)中，若將雙縫間的距離變小，通過雙縫S1、S2的光仍舊是相干光，到O點(diǎn)的路程差仍舊為零，即屏上的O點(diǎn)仍舊為中心亮條紋的中心，B錯(cuò)誤．答案：AD8．解析：要形成光的干涉，兩列光的頻率應(yīng)當(dāng)相同，在題圖所示的干涉區(qū)域放置光屏，波峰與波谷相遇的C點(diǎn)會出現(xiàn)暗紋．答案：頻率C9．解析：(1)設(shè)光在空氣中的波長為λ1，由于在介質(zhì)中傳播時(shí)頻率不變，所以由n＝eq\f(λ1,λ2)得λ1＝nλ2＝1.5×4×10－7m＝6×10－7m．由光程差Δδ＝2.1μm＝2.1×10－6m得N1＝eq\f(Δδ,λ1)＝eq\f(2.1×10－6,6×10－7)＝3.5.由此可知，從S1、S2到P點(diǎn)的光程差是半波長的奇數(shù)倍，故P點(diǎn)處為暗條紋．(2)依據(jù)臨界角與折射率的關(guān)系，sinC＝eq\f(1,n)，所以n＝eq\f(1,sin37°)＝eq\f(5,3)，所以B光在空氣中的波長為λ3