人教版選修34 光的干涉 第1課時(shí) 作業(yè)1.docx

光的干涉 同步測(cè)試一、單選題（共8題；共16分）1.先后用兩種不同的單色光，在相同的條件下用同一雙縫干涉裝置做實(shí)驗(yàn)，在屏幕上相鄰的兩條亮紋間距不同，其中間距較大的那種單色光，比另一種單色光（ ） a.在真空中的波長(zhǎng)較短b.在玻璃中傳播的速度較大c.在玻璃中傳播時(shí)，玻璃對(duì)其折射率較大d.在真空中傳播速度大2.在下面幾種有關(guān)光的現(xiàn)象中，不屬于光的干涉的是（ ） a.在水面的油膜上看到彩色花紋b.通過(guò)游標(biāo)卡尺兩測(cè)腳間的狹縫，觀看與狹縫平行的線光源時(shí)，看到彩色條紋c.光通過(guò)照相機(jī)鏡頭上的增透膜d.白光通過(guò)雙縫后，在光屏上出現(xiàn)彩色條紋3.以下說(shuō)法中不正確的有（ ） a.已知地震波的縱波速度大于橫波速度，此性質(zhì)可用于橫波的預(yù)警b.一束光由介質(zhì)射向空氣，界面上可能只發(fā)生反射現(xiàn)象而沒(méi)有折射現(xiàn)象c.水面油膜呈現(xiàn)彩色條紋是光的干涉現(xiàn)象，這說(shuō)明了光是一種波d.在電場(chǎng)周圍一定存在磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)周圍一定存在電場(chǎng)4.如圖給出4個(gè)明暗相間的圖樣，已知它們分別是紅光、藍(lán)光（紅光波長(zhǎng)比藍(lán)光波長(zhǎng)大）在相同干涉儀器中的雙縫干涉圖樣以及黃光、紫光（黃光波長(zhǎng)比紫光波長(zhǎng)大）在相同的衍射儀器中的單縫衍射圖樣（黑色部分表示亮紋），則在下面的四個(gè)圖中從左往右排列的亮條紋的顏色依次是（ ） a.紅黃藍(lán)紫b.紅紫藍(lán)黃c.藍(lán)紫紅黃d.藍(lán)黃紅紫5.圖是雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置，使用波長(zhǎng)為600nm的橙色光照射，在光屏中心p點(diǎn)呈現(xiàn)亮條紋在p點(diǎn)上方的p1點(diǎn)到s1、s2的路程差恰為，現(xiàn)改用波長(zhǎng)為400nm的紫色光照射，則（ ） a.p和p1都出現(xiàn)亮紋b.p為亮紋，p1為暗紋c.p為暗紋，p1為亮紋d.p和p1都是暗紋6.對(duì)于雙縫干涉實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，除給定因素外其它不變，下列說(shuō)法正確的是（ ） a.兩縫間距越小條紋間距越小b.光屏離雙縫越遠(yuǎn)條紋間距越小c.七色光中，用紅光做實(shí)驗(yàn)時(shí)條紋間距最大d.用白光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)得到的是黑白相間的條紋7.下面是四種與光有關(guān)的事實(shí)中，與光的干涉有關(guān)的是（ ） a.用光導(dǎo)纖維傳播信號(hào)b.用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查平面的平整度c.一束白光通過(guò)三棱鏡形成彩色光帶d.雨后天空出現(xiàn)彩虹8.下列關(guān)于近代物理學(xué)的結(jié)論中，正確的是（ ） a.宏觀物體的物質(zhì)波波長(zhǎng)非常小，極易觀察到它的波動(dòng)性b.光的干涉現(xiàn)象中，干涉亮條紋部分是光子到達(dá)幾率多的地方c.光電效應(yīng)現(xiàn)象中，光電子的最大初動(dòng)能與照射光的頻率成正比d.氫原子的能級(jí)是不連續(xù)的，但輻射光子的能量卻是連續(xù)的二、填空題（共3題；共6分）9.采用干涉法檢查一塊玻璃板的表面是否平整，所用光源為單色光，檢查中所觀察到的干涉條紋是由如圖哪兩個(gè)表面反射的光線疊加而成的_ 10.激光散斑測(cè)速是一種嶄新的測(cè)速技術(shù)，它應(yīng)用了光的干涉原理用二次曝光照相所獲得的“散斑對(duì)”相當(dāng)于雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中的雙縫，待測(cè)物體的速度v與二次曝光時(shí)間間隔t的乘積等于雙縫間距實(shí)驗(yàn)中可測(cè)得二次曝光時(shí)間間隔t、雙縫到屏之距離l以及相鄰兩條亮紋間距x若所用激光波長(zhǎng)為，則該實(shí)驗(yàn)確定物體運(yùn)動(dòng)速度為_ 11.利用光的現(xiàn)象或原理填空 a照相機(jī)鏡頭鍍的一層膜是利用了光的_原理b海市蜃樓是光的_現(xiàn)象c光纖通信是利用了光的_原理d人們瞇起眼看燈絲時(shí)會(huì)看到彩色條紋，這是光的_現(xiàn)象 三、解答題（共1題；共5分）12.要使某透鏡能對(duì)在空氣中波長(zhǎng)為0.52 m的黃光增透，至少要在鏡面上涂厚度為多大的增透膜？（假定做這種膜的材料的折射率為1.3） 四、實(shí)驗(yàn)探究題（共1題；共3分）13.如圖所示表示兩個(gè)相干波源s1、s2產(chǎn)生的波在同一種均勻介質(zhì)中相遇圖中實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷，c和f分別為ae和bd的中點(diǎn)，則：（1）在a、b、c、d、e、f六點(diǎn)中，振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)是_振動(dòng)減弱的點(diǎn)是_ （2）若兩振源s1和s2振幅相同，此時(shí)刻位移為零的點(diǎn)是_ 五、綜合題（共2題；共15分）14.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傷視力有人想利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為n=1.5，所要消除的紫外線的頻率為f=8.11014hz（1）他設(shè)計(jì)的這種“增反膜”所依據(jù)的原理是_ （2）這種“增反膜”的厚度是_ （3）請(qǐng)判斷以下有關(guān)薄膜干涉的說(shuō)法正確的是 a.薄膜干涉說(shuō)明光具有波動(dòng)性b.如果薄膜的厚度不同，產(chǎn)生的干涉條紋一定不平行c.干涉條紋一定是彩色的d.利用薄膜干涉也可以“增透”15.如圖所示是1834年愛爾蘭物理學(xué)家勞埃德觀察到光的干涉現(xiàn)象的原理圖縫光源s發(fā)出波長(zhǎng)為600nm的光有一部分直接射到屏d上，另一部分經(jīng)鏡面m反射到屏d上，對(duì)鏡面的入射角接近90，這兩部分光重疊產(chǎn)生干涉，在屏d上出現(xiàn)亮暗相同的干涉條紋，這稱之為勞埃德鏡干涉 （1）試在原理圖中畫出屏d上出現(xiàn)干涉條紋的區(qū)域 （2）勞埃德鏡干涉的條紋間距與波長(zhǎng)的關(guān)系與楊氏雙縫干涉相同，根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，試估算亮條紋的條數(shù) 答案解析部分一、單選題1.【答案】b 【解析】【解答】解：a、根據(jù)x= 知，在屏幕上相鄰的兩條亮紋間距越大，則光的波長(zhǎng)較長(zhǎng)故a錯(cuò)誤 b、c、光的波長(zhǎng)長(zhǎng)，則頻率小，根據(jù)e=hv知光子能量小光的頻率小，則折射率小，根據(jù)v= 知在介質(zhì)中傳播速度大故b正確c錯(cuò)誤d、光在真空中的速度是相等的故d錯(cuò)誤故選：b【分析】根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式判斷出兩種光的波長(zhǎng)大小，從而確定頻率大小、折射率大小以及在介質(zhì)中傳播的速度大小2.【答案】b 【解析】【解答】解：a、在水面的油膜上看到彩色花紋是油膜上下表面反射的兩列波發(fā)生干涉，a是干涉； b、通過(guò)游標(biāo)卡尺兩測(cè)腳間的狹縫，觀看與狹縫平行的線光源時(shí)，看到彩色條紋是光的衍射，b不是干涉；c、光通過(guò)照相機(jī)鏡頭上的增透膜是增透膜前后表面反射的光發(fā)生干涉，c是干涉；d、白光通過(guò)雙縫后，在光屏上出現(xiàn)彩色條紋是雙縫干涉本題選不屬于干涉的，故選b【分析】干涉是兩列頻率相同的光發(fā)生的光學(xué)現(xiàn)象，根據(jù)這個(gè)特點(diǎn)即可判斷各項(xiàng)3.【答案】d 【解析】【解答】解：a、已知地震波的縱波波速大于橫波波速，此性質(zhì)可用于橫波的預(yù)警，故a正確；b、光由介質(zhì)射向空氣，由于介質(zhì)的折射率比較大，在界面上可能發(fā)生全反射現(xiàn)象，此時(shí)沒(méi)有折射現(xiàn)象，故b正確；c、水面油膜呈現(xiàn)彩色條紋是由于光的薄膜干涉產(chǎn)生的，是光的干涉現(xiàn)象，這說(shuō)明了光是一種波，故c正確；d、根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論，在變化的電場(chǎng)周圍一定存在磁場(chǎng)，在變化的磁場(chǎng)周圍一定存在電場(chǎng)，在電場(chǎng)周圍不一定存在磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)周圍不一定存在電場(chǎng)故d錯(cuò)誤本題選擇錯(cuò)誤的，故選：d【分析】地震波中同時(shí)有橫波和縱波，而縱波的速度大于橫波的速度一束光由介質(zhì)射向空氣，界面上可能發(fā)生全反射現(xiàn)象而沒(méi)有折射現(xiàn)象；干涉現(xiàn)象說(shuō)明了光是一種波；在變化的電場(chǎng)周圍一定存在磁場(chǎng)，在變化的磁場(chǎng)周圍一定存在電場(chǎng)4.【答案】c 【解析】【解答】解：雙縫干涉的圖樣是明暗相間的干涉條紋，所有條紋寬度相同且等間距，故從左邊兩個(gè)是雙縫干涉現(xiàn)象，根據(jù)雙縫干涉條紋間距x= 可知波長(zhǎng)越大，x越大，故左邊第一個(gè)是藍(lán)光，第三個(gè)紅是光 單縫衍射條紋是中間明亮且寬大，越向兩側(cè)寬度越小越暗，而波長(zhǎng)越大，中央亮條紋越粗，故最右端為黃光單縫衍射圖樣故從左向右依次：是藍(lán)光（雙縫干涉）、紫光（單縫衍射）、紅光（雙縫干涉）和黃光（單縫衍射）故選：c【分析】根據(jù)雙縫干涉條紋間距x= 可判定哪個(gè)圖樣是雙縫干涉，它們的波長(zhǎng)又有什么關(guān)系；根據(jù)單縫衍射條紋是中間亮條紋明亮且寬大，越向兩側(cè)寬度越小，而波長(zhǎng)越大，中央亮條紋越粗進(jìn)行判斷5.【答案】b 【解析】【解答】解：p點(diǎn)光程差是波長(zhǎng)的整數(shù)倍，形成明條紋p1處n= 為奇數(shù)，則p1處出現(xiàn)暗條紋 故選b【分析】當(dāng)光屏上的點(diǎn)到雙縫的光程差是波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)，出現(xiàn)明條紋；當(dāng)光程差是半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)，出現(xiàn)暗條紋6.【答案】c 【解析】【解答】解：由雙縫干涉的條紋間距公式x= 知條紋間距與波長(zhǎng)成正比，與雙縫間距d成反比； a、有公式可知，兩縫間距d越小條紋間距越大，故a錯(cuò)誤；b、由公式可知，光屏離雙縫越遠(yuǎn)短，則條紋間距越大，故b錯(cuò)誤；c、七色光中紅光波長(zhǎng)最長(zhǎng)，故條紋間距最大，故c正確；d、白光含有七種波長(zhǎng)的光，發(fā)生干涉后條紋間距不同，故得到彩色條紋，故d錯(cuò)誤故選：c【分析】根據(jù)條紋間距公式x= ，即可作答7.【答案】b 【解析】【解答】解：a、光導(dǎo)纖維是利用光的全反射的原理傳播光信號(hào)與光的干涉無(wú)關(guān)故a錯(cuò)誤 b、檢查平面的平整度的原理是經(jīng)過(guò)空氣層的前后兩面反射的光線在標(biāo)準(zhǔn)樣板的下表面疊加發(fā)生薄膜干涉形成干涉條紋，故與光的干涉有關(guān)故b正確c、白光是復(fù)色光，而同一種玻璃對(duì)不同的單色光的折射率不同，故雖然不同的單色光的入射角相同但經(jīng)玻璃折射后的出射角不同即發(fā)生了色散，故折射的結(jié)果與光的干涉無(wú)關(guān)故c錯(cuò)誤d、雨后天空出現(xiàn)彩虹是光的折射現(xiàn)象，與光的干涉無(wú)關(guān)故d錯(cuò)誤故選：b【分析】光導(dǎo)纖維是利用光的全反射的原理傳播光信號(hào)；檢查平面的平整度是利用薄膜干涉；色散是同種玻璃對(duì)不同的單色光的折射率不同造成的；水面上的油膜呈現(xiàn)彩色是薄膜干涉造成的8.【答案】b 【解析】【解答】解：a、根據(jù)德布羅意波= 知，宏觀物體的動(dòng)量較大，德布羅意波長(zhǎng)較短，波長(zhǎng)越短，波動(dòng)性越不明顯故a錯(cuò)誤 b、在光的干涉現(xiàn)象中，光子到達(dá)幾率大的地方出現(xiàn)明條紋，幾率小的地方出現(xiàn)暗條紋故b正確c、根據(jù)光電效應(yīng)方程ekm=hw0知，最大初動(dòng)能與光的頻率成一次函數(shù)關(guān)系，不是正比關(guān)系故c錯(cuò)誤d、氫原子能級(jí)不連續(xù)，能極差也不連續(xù)，根據(jù)e2e1=h知，光子能量不連續(xù)故d錯(cuò)誤故選b【分析】a、根據(jù)德布羅意波長(zhǎng)分析宏觀物體的波長(zhǎng)，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，波動(dòng)性越明顯b、在光的干涉現(xiàn)象中，光子到達(dá)幾率大的地方出現(xiàn)明條紋，幾率小的地方出現(xiàn)暗條紋c、根據(jù)光電效應(yīng)方程ekm=hw0分析光電子的最大初動(dòng)能與光的頻率的關(guān)系d、氫原子能級(jí)不連續(xù)，能極差也不連續(xù)，根據(jù)e2e1=h判斷光子能量是否連續(xù)二、填空題9.【答案】a的下表面和b的上表面 【解析】【解答】解：薄膜干涉形成的條紋是空氣膜的上下表面的發(fā)射光干涉產(chǎn)生的，即由a的下表面和b的上表面兩個(gè)表面的反射光線疊加而成的； 故答案為：a的下表面和b的上表面【分析】薄膜干涉形成的條紋是膜的上下表面的發(fā)射光干涉產(chǎn)生的當(dāng)兩反射光的路程差（即膜厚度的2倍）是半波長(zhǎng)的偶數(shù)倍，出現(xiàn)明條紋，是半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，出現(xiàn)暗條紋，可知薄膜干涉是等厚干涉，即明條紋處空氣膜的厚度相同10.【答案】【解析】【解答】解：在波的干涉中，干涉條紋的間距x= ， 及速度公式 由上式聯(lián)立可得：故答案為： 【分析】由波的干涉中條紋的間距公式與速度公式可得出物體運(yùn)動(dòng)速度大小11.【答案】干涉；折射；全反射；衍射 【解析】【解答】解：a、照相機(jī)鏡頭鍍的一層膜，是增透膜，是利用了光的干涉原理， b、海市蜃樓是光的折射現(xiàn)象；c、光纖通信是利用了光的全反射原理；d、瞇起眼看燈絲時(shí)會(huì)看到彩色條紋，這是光的單縫衍射現(xiàn)象故答案為：a干涉b折射c全反射d衍射【分析】增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象；海市蜃樓是光的折射現(xiàn)象；光纖通信是利用了光的全反射現(xiàn)象；瞇起眼看燈絲時(shí)會(huì)看到彩色條紋，這是光的衍射現(xiàn)象三、解答題12.【答案】解：光波在膜中的波長(zhǎng)為： = = m=4.0107m增透膜的厚度為：d= = m=1.0107m答：至少要在鏡面上涂厚度為多大的增透膜1.0107m 【解析】【分析】?jī)蓚€(gè)界面上的反射光相干涉后互相抵消，減少了反射光四、實(shí)驗(yàn)探究題13.【答案】（1）a、e、c；b、d、f（2）b、c、d、f 【解析】【解答】解：（1）由圖可知：a點(diǎn)是波谷與波谷相遇點(diǎn)，而b、d點(diǎn)是波峰與波谷相遇點(diǎn)，c點(diǎn)是波峰與波峰相遇點(diǎn)由于當(dāng)波峰與波峰相遇或波谷與波谷相遇時(shí)振動(dòng)加強(qiáng)，當(dāng)波峰與波谷相遇時(shí)振動(dòng)減弱，所以振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)是a與c，振動(dòng)減弱點(diǎn)是b、d；而c在振動(dòng)加強(qiáng)的連線上，f在振動(dòng)減弱的連線上，因此c是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，而f是振動(dòng)減弱點(diǎn)；（2）若兩振源s1和s2振幅相同，波峰與波谷相遇的位移為零，或平衡位置相遇也為零，此時(shí)刻位移為零的點(diǎn)是：b、c、d、f故答案為：（1）a、e、c，b、d、f（2）b、c、d、f【分析】?jī)闪蓄l率相同的相干波，當(dāng)波峰與波峰相遇或波谷與波谷相遇時(shí)振動(dòng)加強(qiáng)，當(dāng)波峰與波谷相遇時(shí)振動(dòng)減弱，則振動(dòng)情況相同時(shí)振動(dòng)加強(qiáng)；振動(dòng)情況相反時(shí)振動(dòng)減弱，從而即可求解五、綜合題14.【答案】（1）兩反射光疊加后加強(qiáng)（2）1.23107m（3）a,d 【解析】【解答】解：（1）為了減少進(jìn)入眼睛的紫外線，應(yīng)使入射光分別從該膜的前后兩個(gè)表面反射出來(lái)形成的光疊加后加強(qiáng)，（2）當(dāng)光程差（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)的整數(shù)倍，即2d=n（n=1，2，），因此，膜的厚度至少是紫外線在膜中波長(zhǎng)的 紫外線在真空中的波長(zhǎng)是= =3.7107m在膜中的波長(zhǎng)是= =2.47107m，當(dāng)膜的厚度為四分之一波長(zhǎng)時(shí)，兩反射光疊加后加強(qiáng)，則會(huì)“增反”故膜的厚度至少是1.23107m（3）a、薄膜干涉說(shuō)明光具有波動(dòng)性，散射說(shuō)明光具有粒子性，所以a正確；b、無(wú)論薄膜厚度是否相同，產(chǎn)生的干涉條紋都是平行的，由公式x= 知條紋間距不同，所以b錯(cuò)誤；c、白光的干涉條紋是彩色的，因?yàn)榘坠庥善叻N色光組成，如果用單一顏色的色光照射，則條紋是單一顏色與黑色相間所以c錯(cuò)誤；d、當(dāng)膜的厚度為波長(zhǎng)的四分之一時(shí)就可以實(shí)現(xiàn)“增透”，所以d正確故答案為：（1）兩反射光疊加后加強(qiáng)；（2）1.23107m；（3）ad【分析】（1）知道光疊