2019-2020學(xué)年高中物理-課時(shí)跟蹤檢測(cè)十二光的干涉-魯科版選修3-4

2019-2020學(xué)年高中物理課時(shí)跟蹤檢測(cè)（十二）光的干涉魯科版選修3-4一、選擇題(共6小題，每小題5分，共30分，每小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確。)1．雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中觀察到紅光的干涉圖樣是()A．一系列明暗相間的同心圓B．一些雜亂無章的點(diǎn)C．平行、等間距的明暗相間的條紋D．條紋中間寬、兩邊窄2．(上海高考)白光通過雙縫后產(chǎn)生的干涉條紋是彩色的，其原因是不同色光的()A．傳播速度不同 B．強(qiáng)度不同C．振動(dòng)方向不同 D．頻率不同3．用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置觀察光的薄膜干涉現(xiàn)象。圖(a)是點(diǎn)燃的酒精燈(在燈芯上灑些鹽)，圖(b)是豎立的附著一層肥皂液膜的金屬絲圈。將金屬絲圈在其所在的豎直平面內(nèi)緩慢旋轉(zhuǎn)，觀察到的現(xiàn)象是()圖1A．當(dāng)金屬絲圈旋轉(zhuǎn)30°時(shí)干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)30°B．當(dāng)金屬絲圈旋轉(zhuǎn)45°時(shí)干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)90°C．當(dāng)金屬絲圈旋轉(zhuǎn)60°時(shí)干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)30°D．干涉條紋保持原來狀態(tài)不變4．如圖2甲所示為雙縫干涉實(shí)驗(yàn)的裝置示意圖，圖乙為用綠光進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，在屏上觀察到的條紋情況，a為中央亮條紋；丙圖為換用另一顏色的單色光做實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察到的條紋情況，a′為中央亮條紋，則下列說法正確的是()圖2A．丙圖可能是用紅光實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的條紋，表明紅光波長較長B．丙圖可能是用紫光實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的條紋，表明紫光波長較長C．丙圖可能是用紫光實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的條紋，表明紫光波長較短D．丙圖可能是用紅光實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的條紋，表明紅光波長較短5．在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)用波長為λ1的單色光照射時(shí)，觀察到屏上P點(diǎn)處恰為從O數(shù)起的第三條亮條紋，如圖3所示。當(dāng)換用波長為λ2(λ2＞λ1)的單色光做實(shí)驗(yàn)時(shí)，從O點(diǎn)向上數(shù)起第三條亮紋的位置()圖3A．在P點(diǎn)上方 B．仍在P點(diǎn)C．在P點(diǎn)下方 D．無法確定6．市場(chǎng)上有一種燈具俗稱“冷光燈”，用它照射物體時(shí)能使被照物體處產(chǎn)生的熱效應(yīng)大大降低，從而廣泛地應(yīng)用于博物館、商店等處。這種燈降低熱效應(yīng)的原因之一是在燈泡后面放置的反光鏡玻璃表面上鍍一層薄膜(例如氟化鎂)，這種膜能消除玻璃表面反射回來的熱效應(yīng)最顯著的紅外線，以λ表示此紅外線在薄膜中的波長，則所鍍薄膜的厚度最小應(yīng)為()A．λ/8 B．λ/4C．λ/2 D．λ二、非選擇題(共2小題，共20分)7．(10分)用雙縫干涉測(cè)光的波長，實(shí)驗(yàn)中采用雙縫干涉儀，它包括以下元件：A．白熾燈 B．單縫C．光屏 D．雙縫E．濾光片(其中雙縫和光屏連在遮光筒上)(1)把以上元件安裝在光具座上時(shí)，正確的排列順序是：A________(A已寫好)。(2)正確調(diào)節(jié)后，在屏上觀察到紅光干涉條紋，用測(cè)量頭測(cè)出10條紅亮紋間的距離為a；改用綠色濾光片，其他條件不變，用測(cè)量頭測(cè)出10條綠亮紋間的距離為b，則一定有________大于________。8．(10分)在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，雙縫到光屏上P點(diǎn)的距離之差為0.6μm，若分別用頻率為f1＝5.0×1014Hz和f2＝7.5×1014Hz的單色光垂直照射雙縫，試分析判斷P點(diǎn)應(yīng)出現(xiàn)亮條紋還是暗條紋？分別為第幾條亮條紋或暗條紋？答案1．選C單色光的雙縫干涉條紋為平行、等距、明暗相間的條紋，C正確，A、B、D錯(cuò)誤。2．選D白光是由各種不同顏色的單色光組成的復(fù)色光，而光的顏色由頻率決定，不同色光，頻率不同，故D正確。3．選D金屬絲圈的轉(zhuǎn)動(dòng)，改變不了肥皂液膜的上薄下厚的形狀，由干涉原理可知干涉條紋與金屬絲圈在該豎直平面內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)無關(guān)系，仍然是水平的干涉條紋，D對(duì)。4．選A由兩單色光的干涉條紋可知Δya＜Δya′，又因Δy＝eq\f(l,d)λ，所以λa＜λa′，A正確。5．選A由Δy＝eq\f(l,d)λ可知，相鄰兩條亮條紋(或暗條紋)間的距離與波長λ有關(guān)，λ增大，條紋間距Δy增大，故A正確。6．選B要消除紅外線的反射，必須使紅外線在薄膜的兩個(gè)面上反射光的路程差正好等于紅外線半波長λ/2的奇數(shù)倍，即Δs＝(2k＋1)λ/2，其中Δs為光在薄膜兩個(gè)面上反射的路程差，即Δs＝2d，Δs的最小值為λ/2，所以2d＝λ/2，即薄膜的最小厚度d為λ/4，答案B是正確的。7．解析：雙縫干涉儀各組成部分在光具座上的正確排序?yàn)楣庠?、濾光片、單縫、雙縫、光屏。由Δy＝eq\f(l,d)λ知，波長越長，條紋越寬，間距越大，可得出a一定大于b。答案：(1)E、B、D、C(2)ab8．解析：如圖所示，雙縫S1、S2到光屏上任一點(diǎn)P的路程之差Δr＝S2S2′，當(dāng)Δr等于單色光波長的整數(shù)倍時(shí)，S2和S1同時(shí)到達(dá)波峰或波谷，由S1和S2發(fā)出的光在P點(diǎn)互相加強(qiáng)，P點(diǎn)出現(xiàn)亮條紋；當(dāng)Δr等于單色光半波長的奇數(shù)倍時(shí)，S2達(dá)到波峰時(shí)，S1達(dá)到波谷，這樣由S1和S2發(fā)出的光在P點(diǎn)互相抵消，出現(xiàn)暗條紋。頻率為f1的單色光的波長λ1＝eq\f(c,f1)＝eq\f(3×108,5.0×1014)m＝0.6×10－6m＝0.6μm，頻率為f2的單色光的波長λ2＝eq\f(c,f2)＝eq\f(3×108,7.5×1014)m＝0.4×10－