2018版高中物理第4章光第4節(jié)光的干涉課后實踐導(dǎo)練粵教版選修3-4

1、 第 4 節(jié)光的干涉 課標(biāo)基礎(chǔ) 1.以下光源可作為相干光源的是 （ ） A. 兩個相同亮度的燭焰 B. 兩個相同規(guī)格的燈泡 C. 雙絲燈泡 D. 出自一個光源的兩束光 【解析】 相干光的條件，必須是頻率相同，相位差恒定，故只有 D 正確. 【答案】 D 2在楊氏雙縫干涉實驗中，如果 （ ） A. 用白光作為光源，屏上將呈現(xiàn)黑白相間的條紋 B. 用紅光作為光源，屏上將呈現(xiàn)紅黑相間的條紋 C. 用紅光照射一條狹縫，用紫光照射另一條狹縫，屏上將呈現(xiàn)彩色條紋 D. 用紫光作為光源，遮住其中一條狹縫，屏上將呈現(xiàn)間距不等的條紋 【解析】 白光作楊氏雙縫干涉實驗，屏上將呈現(xiàn)彩色條紋， A 錯；用紅光作光源，

2、屏 上將呈現(xiàn)紅色亮條紋與暗條紋 （即黑條紋）相間，B 對；紅光和紫光頻率不同，不能產(chǎn)生干涉 條紋，C 錯；紫光作光源，遮住一條狹縫，屏上出現(xiàn)單縫衍射條紋，即間距不等的條紋， D 對. 【答案】 BD 3某同學(xué)自己動手利用如圖 4 4 10 所示器材，觀察光的干涉現(xiàn)象，其中， A為單縫 屏，B為雙縫屏，C為像屏，當(dāng)他用一束陽光照射到 A上時，屏C上并沒有出現(xiàn)干涉條紋. 他 移走B后，C上出現(xiàn)一窄亮斑分析實驗失敗的原因，最大的可能是 （ ） 圖 4 4 10 A. 單縫S太窄 B. 單縫 S 太寬 S到S和S2距離不等 2 D.陽光不能作光源 【解析】 雙縫干涉中單縫的作用是獲得線光源， 而線光源

3、可以看做是由許多個點光源 沿一條線排列組成的，這里觀察不到光的干涉現(xiàn)象是由于不滿足相干條件，單縫太寬. 【答案】 B 4汽車在行駛時常會滴下一些油滴，滴下的油滴在帶水的路面上會形成一層薄油膜， 并呈現(xiàn)出彩色，這是由于（ ） A. 光的色散 B.空氣的折射 C. 光的干涉 D.光的反射 【解析】 漂浮在水面上的油膜， 在白光的照射下發(fā)生了干涉現(xiàn)象， 因不同顏色的光波 長不同，干涉條紋寬度不同，于是形成了彩色的干涉條紋. 【答案】 C 5.如圖 4-4- 11 所示是用干涉法檢查某塊厚玻璃的上表面是否平整的裝置， 所用的單 色光是用普通光源加濾光片產(chǎn)生的. 檢測中所觀察到的干涉條紋是由下列哪兩個表

4、面反射的 光線疊加而成的（ ) 標(biāo)椎樣戰(zhàn) / :i b X 厚破螭板 圖 4 4 11 A a的上表面和 b的下表面 B. a的上表面和 b的上表面 C. a的下表面和 b的上表面 Da的下表面和 b的下表面 【解析】 因為光波的波長很短， 所以，只有利用很薄的介質(zhì)膜才能觀察到明顯的干涉 條紋.利用了標(biāo)準(zhǔn)樣板和厚玻璃板間的空氣薄層上、 下表面的反射光線發(fā)生干涉. 空氣薄層 的上、下表面就是 a的下表面和b的上表面，故 C 正確. 【答案】 C 能力提升 6楊氏雙縫干涉實驗中，下列說法正確的是 （n為自然數(shù)，入為光波波長）（ ） 在距雙縫的路程相等的點形成暗條紋 在距雙縫的路程差為 n入的點形成

5、亮條紋 入 （1 在距雙縫的路程差為 n的點形成亮條紋 在距雙縫的路程差為 n + 2 入的點形成暗 條紋 /4 3 A. B.4 C. D. 【解析】 在雙縫干涉實驗中， 當(dāng)某處距雙縫距離之差為波長的整倍數(shù)時， 即 k入(k= 0,1,2)，這點為加強點，該處出現(xiàn)亮條紋；當(dāng)某處距雙縫距離之差為半波長的 奇數(shù)倍時，即 r = (2 k+ 1) 2(k = 0,1,2)，這點為減弱點，該處出現(xiàn)暗條紋. 【答案】 D 7激光散斑測速是一種嶄新的測速技術(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”相當(dāng)于雙縫干涉實驗中的雙縫，待測物體的速度 v與二次曝光時間間隔 t的乘積等于雙縫間距實驗

6、中可測得二次曝光時間間隔 t、雙縫到屏的距離I以及相 鄰兩條亮紋間距 X.若所用激光波長為入，則該實驗確定物體運動速度的表達(dá)式是 ( ) A. v = C. 【解析】 根據(jù) x= d入和d = 7 t ,得物體運動速度表達(dá)式 v= ； t，所以 B 選項 正確. 【答案】 B 匕考向觀摩 &用如圖 4 4 12 所示的實驗裝置觀察光的薄膜干涉現(xiàn)象，如圖 點燃的酒精燈(在燈芯上撒些鹽)，如圖 4 4 12(b)所示是豎立的附著一層肥皂液薄膜的金 屬線圈，將金屬線圈在其所在的平面內(nèi)緩慢旋轉(zhuǎn)，觀察到的現(xiàn)象是 【解析】 金屬線圈在其所在豎直平面內(nèi)緩慢旋轉(zhuǎn)時， 不影響薄膜上薄厚的分布，因而 干涉

7、條紋保持原來狀態(tài)不變， D 正確，故正確答案為 D. 【答案】 D B. v= 4 4 12(a)所示是 A 當(dāng)金屬線圈旋轉(zhuǎn) 30時, B. 當(dāng)金屬線圈旋轉(zhuǎn) 45時, C. 當(dāng)金屬線圈旋轉(zhuǎn) 60時, D. 干涉條紋保持不變 圖 4 4 12 干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn) 30 干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn) 90 干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn) 30 (h) /4 5 創(chuàng)新探究 9.光纖通信是 70 年代以后發(fā)展起來的新興技術(shù)， 世界上許多國家都在積極研究和發(fā)展 這種技術(shù).發(fā)射導(dǎo)彈時，可在導(dǎo)彈后面連一根細(xì)如蛛絲的光纖，就像放風(fēng)箏一樣， 這種纖細(xì) 的光纖在導(dǎo)彈和發(fā)射裝置之間， 起著雙向傳輸信號的作用. 光纖制導(dǎo)的下行光信號是鎵鋁砷 激光器發(fā)出的在纖芯中波長為 0.85 卩 m 的單色光用上行光信號是銦鎵砷磷發(fā)光二極管發(fā) 射的在纖芯中波長為 1.06 卩 m 的單色光.這樣操縱系統(tǒng)通過這根光纖向?qū)棸l(fā)出控制指令， 導(dǎo)彈就如同長“眼睛”一樣盯住目標(biāo).根據(jù)以上信息，回答下列問題： (1) 在光纖制導(dǎo)中，上行光信號在真空中波長是多少？ (2) 為什么上行光信號和下行光信號要采用兩種不同頻率的光？ (已知光纖纖芯的折射 率為 1.47) 【解析】(1)設(shè)信號頻率為f,真空中的波長為 入0, c =入