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)課后實踐導練

學生P87課標基礎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】D2．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，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】BD3．某同學自己動手利用如圖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4－4－10A．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】B4．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】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】因為光波的波長很短，所以，只有利用很薄的介質膜才能觀察到明顯的干涉條紋．利用了標準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)，λ為光波波長)()①在距雙縫的路程相等的點形成暗條紋②在距雙縫的路程差為nλ的點形成亮條紋③在距雙縫的路程差為neq\f(λ,2)的點形成亮條紋④在距雙縫的路程差為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n＋\f(1,2)))λ的點形成暗條紋A．①② B．②③C．③④ D．②④【解析】在雙縫干涉實驗中，當某處距雙縫距離之差為波長的整倍數(shù)時，即Δr＝±kλ(k＝0,1,2…)，這點為加強點，該處出現(xiàn)亮條紋；當某處距雙縫距離之差為半波長的奇數(shù)倍時，即Δr＝±(2k＋1)eq\f(λ,2)(k＝0,1,2…)，這點為減弱點，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，它應用了光的干涉原理，用二次曝光照相所獲得的“散斑對”相當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Δt的乘積等于雙縫間距．實驗中可測得二次曝光時間間隔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，則該實驗確定物體運動速度的表達式是()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，得物體運動速度表達式v＝eq\f(lλ,ΔxΔt)，所以B選項正確．【答案】B考向觀摩8．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4－4－12(a)所示是點燃的酒精燈(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緩慢旋轉，觀察到的現(xiàn)象是()圖4－4－12A．當金屬線圈旋轉30°時，干涉條紋同方向旋轉30°B．當金屬線圈旋轉45°時，干涉條紋同方向旋轉90°C．當金屬線圈旋轉60°時，干涉條紋同方向旋轉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緩慢旋轉時，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，世界上許多國家都在積極研究和發(fā)展這種技術．發(fā)射導彈時，可在導彈后面連一根細如蛛絲的光纖，就像放風箏一樣，這種纖細的光纖在導彈和發(fā)射裝置之間，起著雙向傳輸信號的作用．光纖制導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)通過這根光纖向導彈發(fā)出控制指令，導彈就如同長“眼睛”一樣盯住目標．根據(jù)以上信息，回答下列問題：(1)在光纖制導中，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)設信號頻率為f，真空中的