人教版高中物理選修3-4：第十三章第3節(jié) 光的干涉 同步練習含解析.doc

1、【若缺失公式、圖片現(xiàn)象屬于系統(tǒng)讀取不成功，文檔內(nèi)容齊全完整，請放心下載?！?下列關(guān)于雙縫干涉實驗的說法中正確的是( )a 單縫的作用是獲得頻率保持不變的相干光源b 雙縫的作用是獲得兩個振動情況相同的相干光源c 光屏上距兩縫的路程差等于半波長的整數(shù)倍處出現(xiàn)暗條紋d 在光屏上能看到光的干涉圖樣，但在雙縫與光屏之間的空間卻沒有干涉發(fā)生 解析：在雙縫干涉實驗中，單縫的作用是獲得一個線光源，雙縫的作用是獲得兩個振動情況完全相同的相干光源，故選項 a 錯誤，b 正確。光屏上距兩縫的路程差為半波長的 奇數(shù)倍處出現(xiàn)暗條紋，選項 c 錯誤。兩列光波只要相遇就會疊加，滿足相干條件就能發(fā)生 干涉，所以在雙縫與光屏之

2、間的空間也會發(fā)生光的干涉，用光屏接收只是為了肉眼觀察的 方便，故選項 d 錯誤。答案：b2一束白光通過雙縫后在屏上觀察到干涉條紋，除中央白色條紋外，兩側(cè)還有彩色條 紋，其原因是( )a 各色光的波長不同，因而各色光分別產(chǎn)生的干涉條紋間距不同b 各色光的速度不同，造成條紋的間距不同c 各色光的強度不同，造成條紋的間距不同d 各色光通過雙縫到達一確定點的距離不同解析：各色光的頻率不同，波長不同，在屏上得到的干涉條紋的寬度不同，各種顏色 的條紋疊加后得到彩色條紋，故 a 正確。答案：a3.煤礦中的瓦斯危害極大，容易發(fā)生瓦斯爆炸事故，造成礦工傷亡。某同學查資料得知含有瓦斯的氣體的折射率大于干凈空氣的折

3、射率，于是他根據(jù)雙縫干涉現(xiàn)象設(shè)計了一個監(jiān)測儀，其原理如圖 1 所示：在雙縫前面放置兩個完全相同的透明容器 a、b，容器 a 與干凈的空氣相通，圖 1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)測瓦斯?jié)舛?。如果屏的?中央 o 點變?yōu)榘导y，說明 b 中氣體( )a一定含瓦斯 c不一定含瓦斯b一定不含瓦斯 d無法判斷解析：如果屏的正中央 o 變?yōu)榘导y，說明從兩個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，a 正確。答案：a111 1 211111 21 21 211 21 1 1 211 1 1 21212 14用波長為 的單色光照射單縫 o，經(jīng)過雙縫 m、n 在屏上產(chǎn)

4、生明暗相間的干涉條紋， 如圖 2 所示，圖中 a、b、c、d、e 為相鄰亮條紋的位置，c 為中央亮條紋，則( )圖 2a o 到達 a、b 的路程差為零b m、n 到達 b 的路程差為 c o 到達 a、c 的路程差為 4d m、n 到達 e 的路程差為 2解析：振動一致的兩光源在空間發(fā)生干涉，得到亮條紋的條件滿足某雙縫到某點的路 程差 xn(n0,1,2,3)，故 b、d 正確。答案：bd5.如圖 3 所示是雙縫干涉實驗裝置，使用波長為 600 nm 的橙色光源照射單縫 s，在光屏中央 p 處觀察到亮條紋，在位于 p 點上方的 p 點出現(xiàn)第一條亮條紋中心(即 p 到 s 、s 的路程差為一個

5、波長)，現(xiàn)換用波長為 400 nm 的紫光光源照射單縫，則( )圖 3a p 和 p 處仍為亮條紋b p 處為亮條紋，p 處為暗條紋c p 處為暗條紋，p 處為亮條紋d p、p 處均為暗條紋解析：從單縫 s 射出的光波被 s 、s 兩縫分成的兩束光為相干光，由題意知屏中央 p 點到 s 、s 距離相等，即由 s 、s 分別射出的光到 p 點的路程差為零，因此是亮條紋。因 而，無論入射光是什么顏色的光，波長多長，p 點都是中央亮條紋。而 p 點到 s 、s 的路 程差剛好是橙光的一個波長，即|p s p s |600 nm ，則兩列光波到達 p 點振動情況橙完全一致，振動得到加強，因此出現(xiàn)亮條紋

6、。當換用波長為400 nm 的紫光時，|p s p s | 3600 nm ，則兩列光波到達 p 點時振動情況完全相反，即由 s 、s 射出的光波到達 2 紫 1 1 2p 點時相互削弱，因此出現(xiàn)暗條紋。答案：b6.如圖 4 所示，用頻率為 f 的單色光垂直照射雙縫，在光屏上的p 點出現(xiàn)第 3 條暗條紋。已知光速為 c，則 p 點到雙縫的距離之差 rr 應(yīng)為_。解析：在某點產(chǎn)生暗條紋的條件是：光程差 r r 為半波長的奇212211 221 2121 25數(shù)倍。已知 p 點出現(xiàn)第 3 條暗條紋，說明 r r ，由 cf 得：2 1 2c 5c ，則 r r 。f 2 1 2f圖 45c答案：2

7、f7如圖 5 所示，在雙縫干涉中，若用 5.0107m 的光照射，屏上 o 為中央亮條紋，屏上 a 為第二級亮條紋所在處。若換用 4.0107m 的光照射時，屏上 o 處為 _ 條紋 ( 填“亮”或“暗” ) ， a 處為第 _ 級 _( 填“亮”或 “暗”)條紋。圖 5解析：雙縫到 o 點的路程差為零，換用 4.010 7m 的光照射時，屏上 o 處仍是亮2 25.010 7條紋。x2 n ，解得 n 2.5，即路程差等于兩個半波長，所以 a 4.010 7處是第三級暗條紋。答案：亮三 暗8如圖 6 所示，用激光束照射雙縫干涉實驗裝置，后面屏上出現(xiàn)干涉條紋，其中單縫 的作用是產(chǎn)生線光源，單縫

8、、雙縫應(yīng)平行放置。若將單縫繞中心軸旋轉(zhuǎn)(不超過 90)則條紋 將發(fā)生的變化是 _ ，若將雙縫繞中心旋轉(zhuǎn) ( 不超過 90) ，則條紋將發(fā)生的變化是 _。圖 6解析：在雙縫干涉實驗中，單縫的作用是形成線光源，雙縫的作用是形成振動情況相 同的相干光源，當單縫旋轉(zhuǎn)時，雙縫被照亮的面積減小，雙縫雖然仍能形成相干光源，但 由于通過雙縫的光能量減少，所以屏上仍能產(chǎn)生干涉條紋，但條紋變暗。當雙縫旋轉(zhuǎn)時， 同樣會導致干涉條紋變暗。同時，干涉條紋保持與雙縫平行，也隨雙縫的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。答案：條紋不動，亮度變暗 條紋旋轉(zhuǎn)，亮度變暗9頻率為 61014hz 的激光從 s 和 s 投射到屏上，若屏上的點 p 到 s 與到 s 的路程差為 310 6m，那么點 p 處是亮條紋還是暗條紋？設(shè) o 為到 s 和 s 的路程相等的點，則 po 間有幾條暗條紋、幾條亮條紋？(不含 o、p 兩點處)3c 3108 r 310 6解析