【先學后教新思路】2020高考物理一輪復習-教案57-光的干涉、衍射和偏振

光的干涉、衍射和偏振考綱解讀1.理解光的干涉現(xiàn)象，把握雙縫干涉中毀滅明暗條紋的條件.2.理解光的衍射現(xiàn)象，知道發(fā)生明顯衍射的條件.3.知道光的偏振現(xiàn)象，了解偏振在日常生活中的應用．1．一束白光在真空中通過雙縫后在屏上觀看到的干涉條紋，除中心白色亮紋外，兩側還有彩色條紋，其緣由是 ()A．各色光的波長不同，因而各色光分別產生的干涉條紋的間距不同B．各色光的速度不同，因而各色光分別產生的干涉條紋的間距不同C．各色光的強度不同，因而各色光分別產生的干涉條紋的間距不同D．上述說法都不正確答案A解析白光包含各種顏色的光，它們的波長不同，在相同條件下做雙縫干涉試驗時，它們的干涉條紋間距不同，所以在中心亮條紋兩側毀滅彩色條紋，A正確．2．對于光的衍射的定性分析，下列說法中不正確的是()A．只有障礙物或孔的尺寸可以跟光波波長相比甚至比光的波長還要小的時候，才能明顯地產生光的衍射現(xiàn)象B．光的衍射現(xiàn)象是光波相互疊加的結果C．光的衍射現(xiàn)象否定了光的直線傳播的結論D．光的衍射現(xiàn)象說明白光具有波動性答案C解析光的干涉和衍射現(xiàn)象說明白光具有波動性，而小孔成像說明白光沿直線傳播，而要毀滅小孔成像現(xiàn)象，孔不能太小，可見光的直線傳播規(guī)律只是近似的，只有在光波波長比障礙物小得多的狀況下，光才可以看做是直線傳播的，所以光的衍射現(xiàn)象和直線傳播并不沖突，它們是在不同條件下毀滅的兩種光現(xiàn)象，單縫衍射試驗中單縫光源可以看成是無限多個光源排列而成，因此光的衍射現(xiàn)象也是光波相互疊加的結果．3．如圖1所示，偏振片P的透振方向(用帶有箭頭的實線表示)為豎直方向．下列四種入射光束中，能在P的另一側觀看到透射光的是 ()A．太陽光 圖1B．沿豎直方向振動的光C．沿水平方向振動的光D．沿與豎直方向成45°角振動的光答案ABD解析偏振片只讓沿某一方向振動的光通過，當偏振片的透振方向與光的振動方向不同時，透射光的強度不同，它們平行時最強，而垂直時最弱．太陽光是自然光，光波可沿任何方向振動，所以在P的另一側能觀看到透射光；沿豎直方向振動的光，振動方向與偏振片的透振方向相同，當然可以看到透射光；沿水平方向振動的光，其振動方向與透振方向垂直，所以看不到透射光；沿與豎直方向成45°角振動的光，其振動方向與透振方向不垂直，仍可看到透射光．考點梳理1．光的干涉(1)定義兩列頻率相同、振動狀況相同的光波相疊加，某些區(qū)域毀滅振動加強，某些區(qū)域毀滅振動減弱，并且加強區(qū)域和減弱區(qū)域總是相互間隔的現(xiàn)象叫光的干涉現(xiàn)象．(2)相干條件只有相干光源發(fā)出的光疊加，才會發(fā)生干涉現(xiàn)象．相干光源是指頻率相同、相位相同(振動狀況相同)的兩列光波．2．雙縫干涉：由同一光源發(fā)出的光經雙縫后，在屏上毀滅明暗相間的條紋．白光的雙縫干涉的條紋是中心為白色條紋，兩邊為彩色條紋，單色光的雙縫干涉中相鄰亮條紋間距離為Δx＝eq\f(l,d)λ.3．薄膜干涉：利用薄膜(如肥皂液薄膜)前后兩面反射的光相遇而形成的．圖樣中同一條亮(或暗)條紋上所對應的薄膜厚度相同．4．光的衍射(1)定義光離開直線路徑繞到障礙物陰影區(qū)的現(xiàn)象叫光的衍射，衍射產生的明暗條紋或光環(huán)叫衍射圖樣．(2)發(fā)生明顯衍射的條件只有當障礙物的尺寸跟光的波長相差不多，甚至比光的波長還小的時候，衍射現(xiàn)象才會明顯．(3)衍射圖樣①單縫衍射a．單色光：明暗相間的不等距條紋，中心亮紋最寬最亮，兩側條紋具有對稱性．b．白光：中間為寬且亮的白色條紋，兩側是窄且暗的彩色條紋，最靠近中心的是紫光，遠離中心的是紅光．②圓孔衍射：明暗相間的不等距圓環(huán)，圓環(huán)面積遠遠超過孔的直線照明的面積．③圓盤衍射：明暗相間的不等距圓環(huán)，中心有一亮斑稱為泊松亮斑．5．光的偏振(1)偏振：光波只沿某一特定的方向振動，稱為光的偏振．(2)自然光：太陽、電燈等一般光源發(fā)出的光，包含著在垂直于傳播方向上沿一切方向振動的光，而且沿各個方向振動的光波的強度都相同，這種光叫做自然光．(3)偏振光：在垂直于傳播方向的平面上，只沿某個特定方向振動的光，叫做偏振光．光的偏振證明光是橫波．自然光通過偏振片后，就得到了偏振光．4．關于光的干涉現(xiàn)象，下列說法正確的是 ()A．在波峰與波峰疊加處，將毀滅亮條紋；在波谷與波谷疊加處，將毀滅暗條紋B．在雙縫干涉試驗中，光屏上距兩狹縫的路程差為1個波長的某位置，將毀滅亮紋C．把入射光由黃光換成紫光，兩相鄰亮條紋間的距離變窄D．當薄膜干涉的條紋是等間距的平行線時，說明薄膜的厚度處處相等答案BC解析在波峰與波峰疊加處，或在波谷與波谷疊加處，都是振動加強區(qū)，將毀滅亮條紋，選項A錯誤；在雙縫干涉試驗中，毀滅亮紋的條件是光屏上某位置距兩狹縫的路程差為波長的整數(shù)倍，毀滅暗紋的條件是光屏上某位置距兩狹縫的路程差為半波長的奇數(shù)倍，選項B正確；條紋間距公式Δx＝eq\f(l,d)λ，λ黃>λ紫，選項C正確；薄膜干涉試驗中的薄膜是“楔形”空氣膜，選項D錯誤．5．在雙縫干涉試驗中，雙縫到光屏上P點的距離之差Δr＝0.6μm；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，則P點毀滅明、暗條紋的狀況是 ()A．用頻率為f1的單色光照射時，毀滅明條紋B．用頻率為f2的單色光照射時，毀滅明條紋C．用頻率為f1的單色光照射時，毀滅暗條紋D．用頻率為f2的單色光照射時，毀滅暗條紋答案AD解析依據(jù)c＝λf，可得兩種單色光波長分別為：λ1＝eq\f(c,f1)＝eq\f(3×108,5×1014)m＝0.6μmλ2＝eq\f(c,f2)＝eq\f(3×108,7.5×1014)m＝0.4μm與題給條件(Δr＝0.6μm)比較可知Δr＝λ1＝eq\f(3,2)λ2，故用頻率為f1的光照射雙縫時，P點毀滅明條紋；用頻率為f2的光照射雙縫時，P點毀滅暗條紋．方法提煉兩束振動狀況相同的光源產生的光相互疊加時：(1)毀滅明條紋的條件是屏上某點P到兩個相干光源S1和S2的路程差等于波長的整數(shù)倍或半波長的偶數(shù)倍，即|PS1－PS2|＝kλ＝2k·eq\f(λ,2)(k＝0,1,2,3…)當k＝0時，即PS1＝PS2，此時P點處的明條紋叫做中心亮條紋．(2)毀滅暗條紋的條件是屏上某點P到兩個相干光源S1和S2的路程差等于半波長的奇數(shù)倍，即|PS1－PS2|＝(2k＋1)eq\f(λ,2)(k＝0,1,2,3…)考點一光的雙縫干涉現(xiàn)象的理解1．光能夠發(fā)生干涉的條件：兩光的頻率相同，振動步調相同．2．雙縫干涉形成的條紋是等間距的，兩相鄰亮條紋或相鄰暗條紋間距離與波長成正比，即Δx＝eq\f(l,d)λ.3．用白光照射雙縫時，形成的干涉條紋的特點：中心為白條紋，兩側為彩色條紋．例1如圖2所示，在雙縫干涉試驗中，S1和S2為雙縫，P是光屏上的一點，已知P點與S1、S2距離之差為2.1×10－6m，分別用A、B兩種單色光在空氣中做雙縫干涉試驗，問P(1)已知A光在折射率為1.5的介質中波長為4×10－7m； (2)已知B光在某種介質中波長為3.15×10－7m，當B光從這種介質射向空氣時，臨界角為37°；(3)若讓A光照射S1，B光照射S2，試分析光屏上能觀看到的現(xiàn)象．解析(1)設A光在空氣中波長為λ1，在介質中波長為λ2，由n＝eq\f(c,v)＝eq\f(λ1,λ2)，得λ1＝nλ2＝1.5×4×10－7m＝6×10－7m依據(jù)路程差Δr＝2.1×10－6m，所以N1＝eq\f(Δr,λ1)＝eq\f(2.1×10－6,6×10－7)＝3.5由此可知，從S1和S2到P點的路程差是波長λ1的3.5倍，所以P點為暗條紋．(2)依據(jù)臨界角與折射率的關系sinC＝eq\f(1,n)得n＝eq\f(1,sin37°)＝eq\f(5,3)由此可知，B光在空氣中波長λ3為：λ3＝nλ介＝eq\f(5,3)×3.15×10－7m＝5.25×10－7m路程差Δr和波長λ3的關系為：N2＝eq\f(Δr,λ3)＝eq\f(2.1×10－6,5.25×10－7)＝4可見，用B光做光源，P點為亮條紋．(3)若讓A光和B光分別照射S1和S2，這時既不能發(fā)生干涉，也不發(fā)生衍射，此時在光屏上只能觀看到亮光．答案(1)暗條紋(2)亮條紋(3)見解析突破訓練1如圖3所示，a、b為兩束不同頻率的單色光，以45°的入射角射到玻璃磚的上表面，直線OO′與玻璃磚垂直且與其上表面交于N點，入射點A、B到N點的距離相等，經玻璃磚上表面折射后兩束光相交于圖中的P點，則下列說法正確的是 ()A．在真空中，a光的傳播速度大于b光的傳播速度B．在玻璃中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度 圖3C．同時增大入射角(入射角始終小于90°)，則a光在下表面先發(fā)生全反射D．對同一雙縫干涉裝置，a光的干涉條紋比b光的干涉條紋寬答案D解析各種光在真空中的光速相同，選項A錯誤；依據(jù)題圖，入射角相同，a光的折射角較大，所以a光的折射率較小，由光在介質中的光速v＝eq\f(c,n)得，a光在介質中的傳播速度較大，選項B錯誤；依據(jù)臨界角公式C＝arcsineq\f(1,n)可知，a光的臨界角較大，b光在下表面先發(fā)生全反射，選項C錯誤；a光的折射率較小，波長較長，依據(jù)公式Δx＝eq\f(l,d)λ可知，對同一雙縫干涉裝置，a光的干涉條紋比b光的干涉條紋寬，選項D正確．考點二薄膜干涉現(xiàn)象的理解1．如圖4所示，豎直的肥皂薄膜，由于重力的作用，形成上薄下厚的楔形．圖42．光照射到薄膜上時，在膜的前表面AA′和后表面BB′分別反射出來，形成兩列頻率相同的光波，并且疊加．3．原理分析(1)單色光①在P1、P2處，兩個表面反射回來的兩列光波的路程差Δr等于波長的整數(shù)倍．Δr＝nλ(n＝1,2,3…)，薄膜上毀滅明條紋．②在Q處，兩列反射回來的光波的路程差Δr等于半波長的奇數(shù)倍．Δr＝(2n＋1)eq\f(λ,2)(n＝0,1,2,3…)，薄膜上毀滅暗條紋．(2)白光：薄膜上毀滅水平彩色條紋．4．薄膜干涉的應用干涉法檢查平面如圖5所示，兩板之間形成一楔形空氣膜，用單色光從上向下照射，假如被檢平面是平整光滑的，我們會觀看到平行且等間距的明暗相間的條紋；若被檢平面不平整，則干涉條紋發(fā)生彎曲．圖5例2在爭辯材料A的熱膨脹特性時，可接受如圖6所示的干涉試驗法．A的上表面是一光滑平面，在A的上方放一個透亮?????的平行板B，B與A上表面平行，在它們之間形成一厚度均勻的空氣膜．現(xiàn)在用波長為λ的單色光垂直照射，同時對A緩慢加熱，在B上方觀看到B板的亮度發(fā)生周期性變化．當溫度為t1時最亮，然后亮度漸漸減弱至最暗；當溫度上升到t2時，亮度再一次回到最亮． 圖6(1)在B板上方觀看到的亮暗變化是由哪兩個表面的反射光疊加形成的？(2)溫度由t1上升到t2時，A解析(1)A、B間為空氣薄膜，在B板上方觀看到的亮暗變化，是由B的下表面反射的光和A的上表面反射的光疊加產生的．(2)當溫度為t1時，設空氣薄膜厚度為d1，此時最亮說明：2d1＝kλ當溫度為t2時，設空氣薄膜厚度為d2，此時再一次最亮說明：2d2＝(k－1)λ得d1－d2＝eq\f(λ,2)故溫度由t1上升到t2，A的高度上升eq\f(λ,2).答案(1)見解析(2)eq\f(λ,2)突破訓練2劈尖干涉是一種薄膜干涉，其裝置如圖7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劈形空氣薄膜．當光垂直入射后，從上往下看到的干涉條紋如圖乙所示，干涉條紋有如下兩個特點：圖7(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應的薄膜厚度差恒定．現(xiàn)若在圖甲裝置中抽去一張紙片，則當光垂直入射到新劈形空氣薄膜后，從上往下觀看到的干涉條紋將如何變化？答案見解析解析光線在空氣膜的上下表面上反射，并發(fā)生干涉，形成干涉條紋，設空氣膜頂角為θ，d1、d2處為兩相鄰明條紋，如圖所示，則兩處光的路程差分別為Δx1＝2d1，Δx2＝2d2，由于Δx2－Δx1＝λ，所以d2－d1＝eq\f(1,2)λ.設條紋間距為Δl，則由幾何關系得eq\f(d2－d1,Δl)＝tanθ，即Δl＝eq\f(λ,2tanθ).當抽去一張紙片時，θ減小，Δl增大，即條紋變疏．考點三光的衍射現(xiàn)象的理解1．衍射與干涉的比較兩種現(xiàn)象比較項目單縫衍射雙縫干涉不同點條紋寬度條紋寬度不等，中心最寬條紋寬度相等條紋間距各相鄰條紋間距不等各相鄰條紋等間距亮度狀況中心條紋最亮，兩邊變暗條紋清楚，亮度基本相等相同點干涉、衍射都是波特有的現(xiàn)象，屬于波的疊加；干涉、衍射都有明暗相間的條紋特殊提示1.白光發(fā)生光的干涉、衍射和光的色散都可毀滅彩色條紋，但光學本質不同．2．區(qū)分干涉和衍射，關鍵是理解其本質，實際應用中可從條紋寬度、條紋間距、亮度等方面加以區(qū)分．2．干涉與衍射的本質：光的干涉條紋和衍射條紋都是光波疊加的結果，從本質上講，衍射條紋的形成與干涉條紋的形成具有相像的原理．在衍射現(xiàn)象中，可以認為從單縫通過兩列或多列頻率相同的光波，它們在屏上疊加形成單縫衍射條紋．例3如圖8所示的4種明暗相間的條紋，分別是紅光、藍光通過同一個雙縫干涉儀形成的干涉圖樣和黃光、紫光通過同一個單縫形成的衍射圖樣(黑色部分代表亮紋)，那么1、2、3、4四個圖中亮條紋的顏色依次是 ()1234圖8A．紅黃藍紫 B．紅紫藍黃C．藍紫紅黃 D．藍黃紅紫解析由于雙縫干涉條紋是等間距的，而單縫衍射條紋除中心亮條紋最寬最亮之外，兩側條紋亮度、寬度都漸漸減小，因此1、3為雙縫干涉條紋，2、4為單縫衍射條紋．又雙縫干涉條紋的間距Δx＝eq\f(l,d)λ，在l、d都不變的狀況下，干涉條紋間距Δx與波長λ成正比，紅光波長比藍光波長長，則紅光干涉條紋間距比藍光干涉條紋間距大，即1、3分別對應紅光和藍光．而在單縫衍射中，當單縫寬度確定時，波長越長，衍射越明顯，即中心條紋越寬越亮，黃光波長比紫光波長長，則黃光的中心條紋較寬較亮，故2、4分別對應紫光和黃光．綜上所述，1、2、3、4四個圖中亮條紋的顏色依次是紅、紫、藍、黃，選項B正確．答案B突破訓練3在單縫衍射試驗中，下列說法正確的是 ()A．其他條件不變，將入射光由黃色換成綠色，衍射條紋間距變窄B．其他條件不變，使單縫寬度變小，衍射條紋間距變窄C．其他條件不變，換用波長較長的光照射，衍射條紋間距變寬D．其他條件不變，增大單縫到屏的距離，衍射條紋間距變寬答案ACD解析當單縫寬度確定時，波長越長，衍射現(xiàn)象越明顯，條紋間距也越大，黃光波長大于綠光波長，所以條紋間距變窄，A、C正確；當光的波長確定時，單縫寬度越小，衍射現(xiàn)象越明顯，衍射條紋間距越寬，B錯誤；當光的波長確定，單縫寬度也確定時，增大單縫到屏的距離，衍射條紋間距也會變寬，D正確．考點四光的偏振現(xiàn)象的理解1．偏振光的產生方式(1)自然光通過起偏器：通過兩個共軸的偏振片觀看自然光，第一個偏振片的作用是把自然光變成偏振光，叫起偏器．其次個偏振片的作用是檢驗光是否為偏振光，叫檢偏器．(2)自然光射到兩種介質的交界面上，假如光入射的方向合適，使反射光和折射光之間的夾角恰好是90°時，反射光和折射光都是偏振光，且偏振方向相互垂直．特殊提示不能認為偏振片就是刻有狹縫的薄片，偏振片并非刻有狹縫，而是具有一種特征，即存在一個偏振方向，只讓平行于該方向振動的光通過，其他振動方向的光被吸取了．2．偏振光的理論意義及應用(1)理論意義：光的干涉和衍射現(xiàn)象充分說明白光是波，但不能確定光波是橫波還是縱波．光的偏振現(xiàn)象說明白光波是橫波．(2)應用：照相機鏡頭、立體電影、消退車燈眩光等．例4如圖9所示，電燈S發(fā)出的光先后經過偏振片A和B，人眼在P處迎著入射光方向，看不到光亮，則 ()A．圖中a光為偏振光B．圖中b光為偏振光 圖9C．以SP為軸將B轉過180°后，在P處將看到光亮D．以SP為軸將B轉過90°后，在P處將看到光亮思路點撥偏振片A為起偏器，B為檢偏器，當A、B的透振方向平行時透過B的亮度最大，垂直時沒有光透過．解析自然光沿各個方向發(fā)散是均勻分布的，通過偏振片后，透射光是只沿著某一特定方向振動的光．從電燈直接發(fā)出的光為自然光，則A錯；它通過A偏振片后，即變?yōu)槠窆猓瑒tB對；設通過A的光沿豎直方向振動，P點無光亮，則B偏振片只能通過沿水平方向振動的偏振光，將B轉過180°后，P處仍無光亮，C錯；若將B轉過90°，則該偏振片將變?yōu)槟芡ㄟ^豎直方向上振動的光的偏振片，則偏振光能通過B，即在P處有光亮，D對．答案BD突破訓練4光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波．下列現(xiàn)象中不能反映光的偏振特性的是()A．一束自然光相繼通過兩個偏振片，以光束為軸旋轉其中一個偏振片，透射光的強度發(fā)生變化B．一束自然光入射到兩種介質的分界面上，當反射光線與折射光線之間的夾角恰好是90°時，反射光是偏振光C．日落時分，拍攝水面下的景物，在照相機鏡頭前裝上偏振濾光片可以使景像更清楚D．通過手指間的縫隙觀看日光燈，可以看到彩色條紋答案D解析在垂直于傳播方向的平面上，沿著某個特定方向振動的光是偏振光，A、B選項反映了光的偏振特性，C是偏振現(xiàn)象的應用，D是光的衍射現(xiàn)象.高考題組1．(2022·江蘇·12B(1))如圖10所示，白熾燈的右側依次平行放置偏振片P和Q，A點位于P、Q之間，B點位于Q右側．旋轉偏振片P，A、B兩點光的強度變化狀況是________．圖10A．A、B均不變B．A、B均有變化C．A不變，B有變化D．A有變化，B不變答案C解析白熾燈光包含各方向的光，且各個方向的光強度相等，所以旋轉偏振片P時各方向透射光強度相同，故A點光的強度不變；白熾燈光經偏振片P后變?yōu)槠窆?，當Q旋轉時，只有與P的偏振方向全都時才有光透過Q，因此B點的光強有變化，選項C正確．2．(2011·浙江·18)關于波動，下列說法正確的是 ()A．各種波均會發(fā)生偏振現(xiàn)象B．用白光做單縫衍射與雙縫干涉試驗，均可看到彩色條紋C．聲波傳播過程中，介質中質點的運動速度等于聲波的傳播速度D．已知地震波的縱波波速大于橫波波速，此性質可用于橫波的預警答案BD解析偏振現(xiàn)象是橫波特有的現(xiàn)象，縱波不會發(fā)生偏振現(xiàn)象，故選項A錯誤．用白光做單縫衍射試驗和雙縫干涉試驗看到的都是彩色條紋，故選項B正確．聲波在傳播過程中，質點在平衡位置四周振動，其振動速度周期性變化，而聲波的傳播速度是單位時間內聲波傳播的距離，故選項C錯誤．地震波的縱波傳播速度比橫波傳播速度大，縱波可早到達地面，能起到預警作用，故選項D正確．3．(2011·北京·14)如圖11所示的雙縫干涉試驗，用綠光照射單縫S時，在光屏P上觀看到干涉條紋．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 圖11B．減小雙縫屏到光屏的距離C．將綠光換為紅光D．將綠光換為紫光答案C解析在雙縫干涉試驗中，相鄰兩條亮紋(或暗紋)間的距離Δx＝eq\f(l,d)λ，要想增大條紋間距可以減小兩縫間距d，或者增大雙縫屏到光屏的距離l，或者換用波長更長的光做試驗．由此可知，選項C正確，選項A、B、D錯誤．模擬題組4．下列有關光現(xiàn)象的解釋正確的是 ()A．光在同一介質中沿直線傳播B．海市蜃樓是全反射的結果C．任何兩束光都可以發(fā)生干涉D．為了司機在夜間平安行駛，汽車前窗玻璃常接受偏振玻璃答案BD解析光在同一種均勻介質中才會沿直線傳播，選項A錯誤；海市蜃樓是光在密度分布不均勻的空氣中傳播時發(fā)生全反射而產生的，所以選項B正確；只有相干波才可以發(fā)生干涉，選項C錯誤；汽車前窗玻璃接受偏振玻璃，在夜間行駛時可以減弱對面車輛照射過來的光強，選項D正確．5．下列說法中正確的是 ()A．無影燈利用的是光的衍射原理B．全息照片用激光來拍攝，主要是利用了激光的相干性C．拍攝玻璃櫥窗內的物品時，在鏡頭前加一個偏振片可以削減反射光的強度D．在光的雙縫干涉試驗中，將入射光由紅光改為紫光，則條紋間距變寬答案BC解析無影燈是利用光的直線傳播原理，選項A錯誤．拍攝玻璃櫥窗內的物品時，在鏡頭前加一個偏振片可以削減反射光的強度，選項C正確．在光的雙縫干涉試驗中，將入射光由紅光改為紫光，波長變短，則條紋間距變窄，選項D錯誤．B項的敘述是正確的．6．如圖12所示，一束復色光由真空射向半圓形玻璃磚的圓心，經玻璃磚后分為兩束單色光a、b，則 ()A．玻璃中a光波長大于b光波長B．玻璃中a光折射率大于b光折射率C．漸漸增大入射角i，a光比b光先發(fā)生全反射 圖12D．利用同一雙縫干涉試驗裝置，a光產生的干涉條紋間距比b光大答案AD學問方法練

(限時：30分鐘)?題組1雙縫干涉與薄膜干涉問題的理解1．關于光的干涉，下列說法中正確的是 ()A．在雙縫干涉現(xiàn)象里，相鄰兩明條紋和相鄰兩暗條紋的間距是不等的B．在雙縫干涉現(xiàn)象里，把入射光由紅光換成紫光，相鄰兩個明條紋間距將變寬C．只有頻率相同的兩列光波才能產生干涉D．頻率不同的兩列光波也能產生干涉現(xiàn)象，只是不穩(wěn)定答案C解析在雙縫干涉現(xiàn)象里，相鄰兩明條紋和相鄰兩暗條紋的間距是相等的，A錯誤；由條紋間距Δx＝eq\f(l,d)λ，入射光的波長越長，相鄰兩個明條紋間距越大，因此，把入射光由紅光換成紫光，相鄰兩個明條紋間距將變窄，B錯誤；兩列光波產生干涉時，頻率必需相同，C正確，D錯誤．2.雙縫干涉試驗裝置如圖2所示，綠光通過單縫S后，投射到具有雙縫的擋板上，雙縫S1和S2與單縫的距離相等，光通過雙縫后在與雙縫平行的屏上形成干涉條紋．屏上O點距雙縫S1和S2的距離相等，P點是距O點最近的第一條亮條紋．假如將入 圖2射的單色光換成紅光或藍光，爭辯屏上O點及其上方的干涉條紋的狀況是 ()A．O點是紅光的亮條紋B．O點不是藍光的亮條紋C．紅光的第一條亮條紋在P點的上方D．藍光的第一條亮條紋在P點的上方答案AC解析O點處波程差為零，對于任何光都是振動加強點，均為亮條紋，故B錯；紅光的波長較長，藍光的波長較短，依據(jù)Δx＝eq\f(l,d)λ可知，C正確．3．如圖2甲所示，在一塊平板玻璃上放置一平凸薄透鏡，在兩者之間形成厚度不均勻的空氣膜，讓一束單一波長的光垂直入射到該裝置上，結果在上方觀看到如圖乙所示的同心內疏外密的圓環(huán)狀干涉條紋，稱為牛頓環(huán)，以下說法正確的是 ()圖2A．干涉現(xiàn)象是由于凸透鏡下表面反射光和玻璃上表面反射光疊加形成的B．干涉現(xiàn)象是由于凸透鏡上表面反射光和玻璃上表面反射光疊加形成的C．干涉條紋不等間距是由于空氣膜厚度不是均勻變化的D．干涉條紋不等間距是由于空氣膜厚度是均勻變化的答案AC解析由于在凸透鏡和平板玻璃之間的空氣形成薄膜，所以形成相干光的反射面是凸透鏡的下表面和平板玻璃的上表面，故A正確，由于凸透鏡的下表面是圓弧面，所以形成的薄膜厚度不是均勻變化的，形成不等間距的干涉條紋，故C正確，D錯．4．如圖3所示，在雙縫干涉試驗中，已知SS1＝SS2，且S1、S2到光屏上P點的路程差Δr＝1.5×10－6m(1)當S為λ＝0.6μm的單色光源時，在P點處將形成______條紋．(2)當S為λ＝0.5μm的單色光源時，在P點處將形成______條紋． 圖3(均選填“明”或“暗”)答案(1)暗(2)明解析(1)當λ＝0.6μm＝0.6×10－6mΔr＝1.5×10－6m＝2eq\f(1,2)λ.在P點處將形成暗條紋．(2)當λ＝0.5μm＝0.5×10－6m時，Δr＝1.5×10－6m＝3λ，在P題組2光的衍射現(xiàn)象與偏振現(xiàn)象的理解5．在光的單縫衍射試驗中可觀看到清楚的明暗相間的圖樣，圖4的四幅圖片中屬于光的單縫衍射圖樣的是 ()圖4A．a、c B．b、c C．a、d D．b、d答案D6．用單色光通過小圓盤和小