高中物理魯科版4第五章光的干涉衍射偏振第1節(jié)光的干涉 學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)1

學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)(十二)(建議用時(shí)：45分鐘)[學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)]1．在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是()A．相鄰兩明條紋和相鄰兩暗條紋的間距是相等的B．把入射光由紅光換成紫光，相鄰兩明條紋間距變寬C．只有頻率相同的兩列光才能發(fā)生明顯的干涉現(xiàn)象D．頻率不同的兩列光波也能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，只是不穩(wěn)定E．增加雙縫到光屏之間的距離，條紋間距變大【解析】在干涉中，相鄰兩明條紋和相鄰兩暗條紋的間距是相等的，A正確；入射光波長越大，條紋間距越大，入射光由紅光換成紫光，波長變短，相鄰兩明條紋間距變窄，B錯(cuò)；只有頻率相同的兩列光才能發(fā)生干涉現(xiàn)象，C正確，D錯(cuò)誤；根據(jù)Δy＝eq\f(l,d)λ，E正確．【答案】ACE2．楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是(n為自然數(shù)，λ為光波波長)()A．在距雙縫的路程相等的點(diǎn)形成暗條紋B．在距雙縫的路程差為nλ的點(diǎn)形成亮條紋C．在距雙縫的路程差為neq\f(λ,2)的點(diǎn)形成亮條紋D．在距雙縫的路程差為(n＋eq\f(1,2))λ的點(diǎn)形成暗條紋E．在距離雙縫的路程差恰好是一個(gè)波長時(shí)，形成亮條紋【解析】在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)某處距雙縫距離之差Δx為波長的整數(shù)倍時(shí)，即Δx＝kλ，k＝0,1,2,3，…這些點(diǎn)為加強(qiáng)點(diǎn)，該處出現(xiàn)亮條紋；當(dāng)某處距雙縫距離之差Δx為半波長的奇數(shù)倍時(shí)，即Δx＝(2k＋1)eq\f(λ,2)，k＝0,1,2,3，…這些點(diǎn)為減弱點(diǎn)，該處出現(xiàn)暗條紋；故選項(xiàng)B、D正確，A、C錯(cuò)誤．路程差恰好是一個(gè)波長時(shí)出現(xiàn)亮條紋，E正確．【答案】BDE3．下列現(xiàn)象中，屬于光的干涉現(xiàn)象的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：78510056】A．雨后馬路上油膜呈彩色B．肥皂泡在陽光下呈現(xiàn)出彩色C．陽光通過三棱鏡形成彩色光帶D．單色光通過雙縫時(shí)形成明暗相間條紋E．室內(nèi)同時(shí)打開兩盞電燈，燈光變亮【解析】陽光通過三棱鏡形成彩色光帶是光的色散現(xiàn)象，C錯(cuò)誤．室內(nèi)打開兩盞電燈，不符合干涉條件，E錯(cuò)誤，故A、B、D正確．【答案】ABD4．下列說法正確的是()A．用白光做光的干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，偏離中央明條紋較遠(yuǎn)的是紫光B．用白光做光的干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，偏離中央明條紋較遠(yuǎn)的是紅光C．涂有增透膜的照相機(jī)鏡頭，增強(qiáng)了對(duì)照射光的透射程度D．從豎立肥皂膜上看到的彩色條紋是從膜的兩表面反射的光相干涉的結(jié)果E．雨后天空出現(xiàn)彩虹是薄膜干涉現(xiàn)象【解析】由于干涉實(shí)驗(yàn)中，有Δy＝eq\f(l,d)λ，即條紋間距與光波長成正比，而紅光波長最長，故偏離中央明條紋最遠(yuǎn)的是紅光，B對(duì)；增透膜增加了透射光的能量，且應(yīng)該增透的是對(duì)人的視覺最敏感的綠光，從而才能使所成的象既亮又清晰；肥皂膜上的條紋是由于光從膜前、后表面反射后，相干而形成的，C、D對(duì)．雨后天空出現(xiàn)彩虹是光的折射形成的，E錯(cuò)誤．【答案】BCD5．用綠光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，在光屏上呈現(xiàn)出明、暗相間的綠條紋，相鄰兩條綠條紋間的距離為Δy.下列說法中正確的有()A．如果增大單縫到雙縫間的距離，Δy將增大B．如果增大雙縫之間的距離，Δy將減小C．如果增大雙縫到光屏之間的距離，Δy將增大D．如果減小雙縫的每條縫的寬度，而不改變雙縫間的距離，Δy將增大E．如果將綠光改為紅光，Δy將增大【解析】由Δy＝eq\f(L,d)λ可知：如果增大單縫到雙縫間的距離，Δy將不變，選項(xiàng)A錯(cuò)；如果增大雙縫之間的距離d，Δy將減小，選項(xiàng)B正確；如果增大雙縫到光屏之間的距離L，Δy將增大，選項(xiàng)C正確；如果減小雙縫的每條縫的寬度，而不改變雙縫間的距離d，Δx將不變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．紅光波長大于綠光波長，E正確．【答案】BCE6．如圖5-1-15所示的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，用綠光照射單縫S時(shí)，在光屏P上觀察到干涉條紋．要得到相鄰條紋間距更大的干涉圖樣，可以()圖5-1-15A．增大S1與S2的間距B．增大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E．減小雙縫之間的距離【解析】在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，相鄰兩亮條紋(或暗條紋)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實(shí)驗(yàn)．由此可知，選項(xiàng)B、C、E正確，A、D錯(cuò)誤．【答案】BCE7．在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，由雙縫S1、S2發(fā)出的光在光屏上某點(diǎn)P疊加，若光的波長為600nm，光屏上P點(diǎn)到S1、S2的距離分別為×10－2mm和×10－2mm，則P點(diǎn)將出現(xiàn)________(選填“亮”或“暗【導(dǎo)學(xué)號(hào)：78510057】【解析】由S1P－S2P＝×10－2mm－×10－2mm＝×10－2mmeq\f(S1P－S2P,λ)＝eq\f×10－2mm,600×10－6mm)＝35，即S1P－S2P＝35λ，故P點(diǎn)出現(xiàn)亮條紋．【答案】亮8．利用雙縫干涉測(cè)定光的波長實(shí)驗(yàn)中，取雙縫間距d＝0.5mm，雙縫與光屏間距離L＝0.5m，用某種單色光照射雙縫得到干涉圖象如圖5-1-16，分劃板在圖中A、B位置時(shí)游標(biāo)卡尺讀數(shù)如圖，則圖中A位置的游標(biāo)卡尺讀數(shù)為________m，B位置的游標(biāo)卡尺讀數(shù)為________m，單色光的波長為________m.圖5-1-16【解析】題圖中游標(biāo)卡尺是10個(gè)等分刻度，精確度為mm，故A位置讀數(shù)為11mm＋×2mm＝mm＝×10－2m；B位置讀數(shù)為15mm＋×7mm＝mm＝×10－2m；故Δx＝eq\f×10－2－×10－2,7)m＝×10－4m；由Δx＝eq\f(L,d)λ可得λ＝Δx·eq\f(d,L)＝eq\f×10－4×5×10－4,m＝×10－7m.【答案】×10－2×10－2×10－7[能力提升]9.用波長為λ的單色光照射單縫O，經(jīng)雙縫N、M在屏上產(chǎn)生明暗相間的干涉條紋，如圖5-1-17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，則光從()圖5-1-17【導(dǎo)學(xué)號(hào)：78510058】A．O到達(dá)a、b的路程差為零B．N、M到達(dá)b的路程差為λC．O到達(dá)a、c的路程差為4λD．N、M到達(dá)e的路程差為2λE．N、M到達(dá)c點(diǎn)的路程差為零【解析】路程差是指從雙縫處開始算起的，產(chǎn)生亮條紋是|s1－s2|＝nλ(其中n＝0,1,2,3，…)，c點(diǎn)為中央亮條紋，N、M到達(dá)c點(diǎn)的路程差是0；b、d兩點(diǎn)是第一級(jí)亮條紋，N、M到達(dá)b點(diǎn)的路程差為λ；a、e兩點(diǎn)是第二級(jí)亮條紋，N、M到達(dá)e點(diǎn)的路程差為2λ，故B、D、E正確，A、C錯(cuò)誤．【答案】BDE10.如圖5-1-18所示，在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，激光的波長為×10－7m，屏上P點(diǎn)距雙縫S1和S2的路程差為×10－7m．則在這里出現(xiàn)的應(yīng)是________(選填“明條紋”或“暗條紋”)．現(xiàn)改用波長為×10－7m的激光進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，保持其他條件不變，則屏上的條紋間距將________(選填“變寬”“變窄”或“圖5-1-18【解析】根據(jù)路程差Δx＝eq\f(λ,2)·3，故路程差是半波長的奇數(shù)倍，是暗條紋．改用波長為×10－7m的激光，則波長變大，條紋間距變寬．【答案】暗條紋變寬11．在“用雙縫干涉測(cè)光的波長”實(shí)驗(yàn)中(實(shí)驗(yàn)裝置如圖5-1-19)：圖5-1-19(1)下列說法錯(cuò)誤的是________．(填選項(xiàng)前的字母)A．調(diào)節(jié)光源高度使光束沿遮光筒軸線照在屏中心時(shí)，應(yīng)放上單縫和雙縫B．測(cè)量某條干涉亮紋位置時(shí)，應(yīng)使測(cè)微目鏡分劃板中心刻線與該亮紋的中心對(duì)齊C．為了減少測(cè)量誤差，可用測(cè)微目鏡測(cè)出n條亮紋間的距離a，求出相鄰兩條亮紋間距Δx＝eq\f(a,n－1)(2)測(cè)量某亮紋位置時(shí)，手輪上的示數(shù)如圖5-1-20，其示數(shù)為________mm.圖5-1-20【解析】(1)應(yīng)先調(diào)節(jié)光源高度、遮光筒中心及光屏中心后再放上單、雙縫，A選項(xiàng)不正確．測(cè)微目鏡分劃板中心刻線應(yīng)與亮紋中心對(duì)齊，使得移動(dòng)過程測(cè)出的條紋間距較為準(zhǔn)確，B選項(xiàng)正確．測(cè)微目鏡移過n條亮紋，則亮條紋間距Δx＝eq\f(a,n－1)，C選項(xiàng)正確，故選A.(2)主尺讀數(shù)是1.5mm，螺旋讀數(shù)是×0.01mm，因此示數(shù)為1.970mm.【答案】(1)A(2)12．如圖5-1-21所示，在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若用λ1＝5×10－7m的光照射，屏上O點(diǎn)是中央亮條紋，屏上A點(diǎn)為第二級(jí)亮條紋所在處．若換用λ2＝4×10－7m的光照射時(shí)，屏上O點(diǎn)處是什么情況？屏上圖5-1-21【解析】從雙縫到屏上O點(diǎn)的距離之差，無論用何種頻率的光照射，路程差總是零．所以O(shè)點(diǎn)仍然是亮條紋．從雙縫到屏上A點(diǎn)的路程差d＝S2A－S1A，用λ1光照射時(shí)為第二級(jí)亮條紋，即d＝2λ1