2024-2025學(xué)年新教材高中物理第四章光及其應(yīng)用第四節(jié)光的干涉測評含解析粵教版選擇性必修第一冊

PAGE5-第四節(jié)光的干涉課后篇鞏固提升必備學(xué)問基礎(chǔ)練1.如圖所示,用刀片在涂有墨汁的玻璃片上劃出有很小間隙的雙縫.雙縫的作用是當(dāng)激光照耀它時()A.在雙縫處形成明暗相間等間距的條紋B.形成相干光并在光屏上出現(xiàn)中間寬兩邊窄的條紋C.形成兩束增加的光并進(jìn)行疊加形成明暗相間的條紋D.形成相干光并在光屏上形成明暗相間等間距的條紋答案D解析在雙縫處形成相干光并在光屏上形成明暗相間等間距的條紋,故A、B、C錯誤,D正確.2.(2024北京東城區(qū)高二期末)如圖所示為雙縫干涉試驗(yàn)裝置的示意圖,S為單縫,S1、S2為雙縫,P為光屏.用單色光從左側(cè)照耀單縫S時,可在光屏P上視察到干涉條紋.下列說法正確的是()A.減小雙縫間的距離,干涉條紋間的距離減小B.增大雙縫到屏的距離,干涉條紋間的距離增大C.若用波長更長的單色光照耀,干涉條紋間的距離減小D.若用白光照耀,光屏上不出現(xiàn)條紋答案B解析依據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式Δx=Ldλ知,減小雙縫間的距離,即d變小,則干涉條紋間距增大,選項(xiàng)A錯誤;依據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式Δx=Ldλ知,增大雙縫到屏的距離,即L增大,干涉條紋間距增大,選項(xiàng)B正確;依據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式Δx=Ldλ知,若用波長更長的單色光照耀,干涉條紋間的距離增大,選項(xiàng)C錯誤;若用白光3.如圖所示,用頻率為f的單色光垂直照耀雙縫,在光屏上的P點(diǎn)出現(xiàn)第3條暗條紋,已知光速為c,則P點(diǎn)到雙縫距離之差S2P-S1P應(yīng)為()A.c2fC.3cf答案D解析單色光的波長為λ=cf,又P點(diǎn)出現(xiàn)第3級暗條紋,即S2P-S1P=5×λ24.如圖所示為一顯示薄膜干涉現(xiàn)象的試驗(yàn)裝置,P是附有肥皂膜的鐵絲圈,S是一點(diǎn)燃的酒精燈.在圖示的狀況下()A.從肥皂薄膜的右面視察時,在薄膜上可看到水平條紋B.從肥皂薄膜的右面視察時,在薄膜上可看到豎直條紋C.從肥皂薄膜的左面視察時,在薄膜上可看到水平條紋D.從肥皂薄膜的左面視察時,在薄膜上可看到豎直條紋答案A解析肥皂薄膜前后表面的反射光在前表面發(fā)生疊加,所以應(yīng)當(dāng)從肥皂薄膜的右面視察;光程差是半波長的偶數(shù)倍時,振動加強(qiáng),為明條紋,光程差是半波長的奇數(shù)倍時,振動減弱,為暗條紋,肥皂薄膜越往下越厚,故條紋水平排列.5.(2024江蘇南通高二期末)牛頓環(huán)的上表面是半徑很大的玻璃球冠的平面,下表面是球冠的凸面,其工作原理為薄膜干涉.把牛頓環(huán)與玻璃面接觸,在日光下或用白光照耀時,可以看到明暗相間的彩色圓環(huán);若用單色光照耀,則會出現(xiàn)明暗相間的單色圓環(huán).它們是由球面和被檢測面上反射的光相互干涉而形成的條紋,這些圓環(huán)的分布狀況與球冠半徑及被測物品的表面狀況有關(guān).以下分析正確的是()A.若視察到的是規(guī)則圓環(huán),則被檢測的面是勻稱、對稱的B.被檢測的面必需是平的C.若改用頻率更高的單色光照耀,則同一級圓環(huán)的半徑變大D.球冠的半徑越大,圓環(huán)的間距越小答案A解析牛頓環(huán)試驗(yàn)不僅可以測平面還可以測球面.若視察到的是規(guī)則圓環(huán),則被檢測的面是勻稱、對稱的,選項(xiàng)A正確,B錯誤;若改用頻率更高的單色光照耀,則波長變小,出現(xiàn)同一級亮紋的光程差變小,所以同一級圓環(huán)的半徑變小,故C錯誤;球冠的半徑越大,球冠與被檢測的平面之間的夾角越小,它們之間的空氣膜的厚度的改變越慢,所以圓環(huán)的間距越大,故D錯誤.6.如圖是用薄膜干涉法檢查平面的平整程度的示意圖.其中AB是透亮的標(biāo)準(zhǔn)樣板,CD是被檢查的平面.用單色光從上面豎直地照耀下來,從AB上方視察到有明暗相間的條紋,這是由兩束反射光疊加形成的.下列說法正確的是()A.兩束反射光分別是從AB的上表面和AB的下表面反射的B.兩束反射光分別是從AB的上表面和CD的上表面反射的C.兩束反射光分別是從AB的下表面和CD的上表面反射的D.假如將右邊BD間墊的薄片變薄些,視察到相鄰亮條紋間的距離將減小答案C解析AB是等厚的透亮樣板,CD是不透亮的,發(fā)生干涉現(xiàn)象是由兩者之間的空氣膜造成的.明確薄膜干涉的成因后,可知本題選項(xiàng)C正確.墊片變薄后,在同一位置,兩束反射光的光程差變小,而相鄰亮條紋的光程差是一個波長,由于AB傾角變小,因此相鄰明條紋間的距離應(yīng)增大.關(guān)鍵實(shí)力提升練7.(多選)雙縫干涉試驗(yàn)裝置如圖所示,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S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(diǎn)到兩縫的距離相等,P點(diǎn)是距O點(diǎn)最近的第一條明條紋.已知紅光、綠光和藍(lán)光三種色光比較,紅光的波長最長,藍(lán)光的波長最短,那么假如將入射的單色光換成紅光或藍(lán)光,探討屏上O點(diǎn)及其上方的干涉條紋狀況,下列敘述正確的是()A.O點(diǎn)出現(xiàn)紅光的明條紋B.紅光的第一條明條紋在P點(diǎn)的上方C.O點(diǎn)不出現(xiàn)藍(lán)光的明條紋D.藍(lán)光的第一條明條紋在P點(diǎn)的上方答案AB解析中心O點(diǎn)到S1、S2的路程差為零,所以換不同顏色的光時,O點(diǎn)始終為明條紋,選項(xiàng)A正確,C錯誤;波長越長,條紋間距越寬,所以紅光的第一條明條紋在P點(diǎn)上方,藍(lán)光的第一條明條紋在P點(diǎn)下方,選項(xiàng)B正確,D錯誤.8.(多選)雙縫干涉部分試驗(yàn)裝置如圖所示,調(diào)整試驗(yàn)裝置使得像屏上可以看到清楚的干涉條紋.關(guān)于干涉條紋的狀況,下列敘述正確的是()A.若將像屏向右平移一小段距離,屏上仍有清楚的干涉條紋B.若將像屏向左平移一小段距離,屏上的干涉條紋將不會發(fā)生改變C.若將像屏向上平移一小段距離,屏上仍有清楚的干涉條紋D.若將像屏向上平移一小段距離,屏上的干涉條紋將不會發(fā)生改變答案ACD解析雙縫干涉發(fā)生后,并不只在有光屏處有干涉圖樣,而是在雙縫右側(cè)的空間,只要通過雙縫后兩列光在相遇的地方疊加都能發(fā)生光的干涉現(xiàn)象,并且在新的位置仍很清楚,A、C、D正確.9.(2024浙江嘉興第五高級中學(xué)高二期中)如圖所示,在一個空長方體箱子的一邊刻上一個雙縫,當(dāng)把一個鈉光燈照亮的狹縫放在刻有雙縫一邊的箱子外邊時,在箱子的對面壁上產(chǎn)生干涉條紋.假如把透亮的油灌入箱子,條紋的間隔將會發(fā)生什么改變?()A.保持不變B.條紋間隔減小C.條紋間隔有可能增加D.條紋間隔增加答案B解析箱子灌滿油時,折射率增大,依據(jù)v=cn可知光速減小,依據(jù)v=λf可知光的波長減小,依據(jù)干涉條紋間距寬度公式Δx=Ldλ10.(2024河北博野中學(xué)高二開學(xué)考試)某地質(zhì)檢部門為檢測一批礦泉水的質(zhì)量,利用干涉原理測定礦泉水的折射率.方法是將待測礦泉水填充到特制容器中,放置在雙縫與光屏之間(可視為雙縫與光屏之間全部為礦泉水),如圖所示,特制容器未畫出,通過比對填充后的干涉條紋間距x2和填充前的干涉條紋間距x1就可以計算出該礦泉水的折射率(空氣的折射率為1).則下列說法正確的是()A.x2=x1B.x2>x1C.該礦泉水的折射率為xD.該礦泉水的折射率為x答案C解析依據(jù)n=cv和v=fλ可知光在水中的波長小于空氣中的波長,依據(jù)Δx=Ldλ可知填充礦泉水后的干涉條紋間距x2小于填充前的干涉條紋間距x1,所以A、B錯誤;依據(jù)n=cv和v=fλ可得n=λ1λ2,又由x1=Ldλ1和x2=L11.(多選)(2024江蘇南通高二月考)水平放置的單色線光源S發(fā)出的光有一部分干脆入射到豎直光屏上,一部分通過水平放置的平面鏡反射后射到屏上,這兩列光相遇時會發(fā)生干涉,形成水平的明暗相間的條紋.則()A.將光屏向右平移,相