高中物理粵教版4第四章光第04節(jié)光的干涉 2023版第4章第4節(jié)課后實(shí)踐導(dǎo)練

學(xué)生P87課標(biāo)基礎(chǔ)1．以下光源可作為相干光源的是()A．兩個(gè)相同亮度的燭焰B．兩個(gè)相同規(guī)格的燈泡C．雙絲燈泡D．出自一個(gè)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】D2．在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)，屏上將呈現(xiàn)彩色條紋，A錯(cuò)；用紅光作光源，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(cuò)；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】BD3．某同學(xué)自己動(dòng)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(shí)，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(shí)驗(yàn)失敗的原因，最大的可能是()圖4－4－10A．單縫S太窄B．單縫S太寬C．S到S1和S2距離不等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，而線光源可以看做是由許多個(gè)點(diǎn)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】B4．汽車在行駛時(shí)常會(huì)滴下一些油滴，滴下的油滴在帶水的路面上會(huì)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】C5．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(gè)表面反射的光線疊加而成的()圖4－4－11A．a(chǎn)的上表面和b的下表面B．a(chǎn)的上表面和b的上表面C．a(chǎn)的下表面和b的上表面D．a(chǎn)的下表面和b的下表面【解析】因?yàn)楣獠ǖ牟ㄩL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(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是(n為自然數(shù)，λ為光波波長)()①在距雙縫的路程相等的點(diǎn)形成暗條紋②在距雙縫的路程差為nλ的點(diǎn)形成亮條紋③在距雙縫的路程差為neq\f(λ,2)的點(diǎn)形成亮條紋④在距雙縫的路程差為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n＋\f(1,2)))λ的點(diǎn)形成暗條紋A．①② B．②③C．③④ D．②④【解析】在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)某處距雙縫距離之差為波長的整倍數(shù)時(shí)，即Δr＝±kλ(k＝0,1,2…)，這點(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為半波長的奇數(shù)倍時(shí)，即Δr＝±(2k＋1)eq\f(λ,2)(k＝0,1,2…)，這點(diǎn)為減弱點(diǎn)，該處出現(xiàn)暗條紋．【答案】D7．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(shí)驗(yàn)中的雙縫，待測物體的速度v與二次曝光時(shí)間間隔Δt的乘積等于雙縫間距．實(shí)驗(yàn)中可測得二次曝光時(shí)間間隔Δt、雙縫到屏的距離l以及相鄰兩條亮紋間距Δx.若所用激光波長為λ，則該實(shí)驗(yàn)確定物體運(yùn)動(dòng)速度的表達(dá)式是()A．v＝eq\f(λΔx,lΔt) B．v＝eq\f(lλ,ΔxΔt)C．v＝eq\f(lΔx,λΔt) D．v＝eq\f(lΔt,λΔx)【解析】根據(jù)Δx＝eq\f(l,d)λ和d＝vΔt，得物體運(yùn)動(dòng)速度表達(dá)式v＝eq\f(lλ,ΔxΔt)，所以B選項(xiàng)正確．【答案】B考向觀摩8．用如圖4－4－12所示的實(shí)驗(yàn)裝置觀察光的薄膜干涉現(xiàn)象，如圖4－4－12(a)所示是點(diǎn)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()圖4－4－12A．當(dāng)金屬線圈旋轉(zhuǎn)30°時(shí)，干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)30°B．當(dāng)金屬線圈旋轉(zhuǎn)45°時(shí)，干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)90°C．當(dāng)金屬線圈旋轉(zhuǎn)60°時(shí)，干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)30°D．干涉條紋保持不變【解析】金屬線圈在其所在豎直平面內(nèi)緩慢旋轉(zhuǎn)時(shí)，不影響薄膜上薄厚的分布，因而干涉條紋保持原來狀態(tài)不變，D正確，故正確答案為D.【答案】D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(shí)，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μm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μm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【解析】(1)設(shè)信號頻率為f，真空中的