光的干涉 衍射試題

1、光的干涉衍射試題（含答案）一、光的干涉衍射選擇題如圖所示，兩束單色光a、b從水下面射向A點，光線經(jīng)折射后合成一束光c,則下列a比b更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象在水中a光的速度比b光的速度小在水中a光的臨界角大于b光的臨界角牛頓環(huán)”又稱牛頓圈”，如圖甲所示。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”。可以用來判斷透鏡表面曲率半徑和液體 折射率等。把牛頓環(huán)與玻璃面接觸，在日光下或用白光照射時，可以看到明暗相間的彩色 圓環(huán)；若用單色光照射，則會出現(xiàn)一些明暗相間的單色圓環(huán)，如圖乙所示。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)的分布情況與球冠半

2、徑及被測物品的表面情況有關。以下分析正確的是乙圓環(huán)的間距大小與球冠半徑大小無關球冠的半徑越大，圓環(huán)的間距越小若觀察到的是規(guī)則圓環(huán)，則被檢測的面是均勻、對稱的被檢測的面必須是平的如圖所示，在觀察薄膜干涉現(xiàn)象時，把鐵絲圈P在肥皂水中蘸一下，讓它掛上一層薄薄的液膜、在酒精燈火焰上撒食鹽，用肥皂液膜觀察燈焰S的像，下列說法正確的是在酒精燈上撒一些食鹽、目的是為了燈焰能發(fā)出的光更亮實驗時應觀察液膜反射酒精燈的光，使我們看到燈焰的像C實驗時應在另一側透過液膜觀察火焰，來現(xiàn)察薄膜干涉現(xiàn)象D.用不同波長的光做這個實驗，條紋的間距是不一樣的下列說法中正確的是。光從一種介質進入另一種介質時，其頻率不變對同一種光學

3、材料，不同顏色的光在該材料中的傳播速度相同雨后路面上的油膜呈現(xiàn)彩色，是光的干涉現(xiàn)象光學鏡頭上的增透膜是利用光的衍射現(xiàn)象光纖通信及醫(yī)用纖維式內(nèi)窺鏡都是利用了光的全反射原理關于波的干涉、衍射等現(xiàn)象，下列說法正確的是當波源與觀測者相互靠近時，觀測者接收到的振動頻率大于波源發(fā)出波的頻率在楊氏雙縫干涉實驗中，用紫光作為光源，遮住其中一條狹縫，屏上將呈現(xiàn)間距相等的 條紋某人在水面上方觀察水底同位置放置的紅、黃、綠三盞燈時，看到綠燈距水面最近照相機鏡頭前的增透膜、信號在光導纖維內(nèi)的傳播都是利用了光的全反射原理電磁波與聲波由空氣進入水中時，電磁波波長變短，聲波波長變長以下物理學知識的相關敘述，其中正確的是（）

4、用透明的標準樣板和單色光檢查平面的平整度是利用了光的偏振變化的電場周圍不一定產(chǎn)生變化的磁場交警通過發(fā)射超聲波測量車速是利用了波的干涉原理狹義相對論認為，在慣性參照系中，光速與光源、觀察者間的相對運動無關在用單擺測重力加速度”的實驗中，測量n次全振動的總時間時，計時的起始位置應選 在小球運動到最低點時為宜7.關于紅光和紫光的比較，下列說法正確的是（）在同一介質中,紅光的波長大于紫光的波長紅光在真空中的速度大于紫光在真空中的速度從玻璃到空氣發(fā)生全反射時，紅光的臨界角大于紫光的臨界角在同一楊氏雙縫干涉裝置中，紅光的條紋間距小于紫光的條紋間距8.如圖所示，在利用雙縫干涉測量光的波長的實驗中，單縫S0、

5、雙縫中點。、屏上的P0 TOC o 1-5 h z 點均位于雙縫可和S的中垂線上，屏上P點處是P上方的第3條亮條紋（不包括P點處 1200的亮條紋）的中心。已知入射光在真空中的波長為人，真空中的光速為。，雙縫與S2之間距離為/雙縫到屏的距離為L，若整個裝置處于真空中，則下列說法正確的是（）3人來自雙縫S1和S2的光傳播到P點處的時間差為；屏上P點和P0點之間僅能觀察到兩條暗條紋僅將單縫S0向左（保持S。在雙縫的中垂線上）移動的過程中，P點處能觀察到暗條紋僅將屏向右（保持P0在雙縫的中垂線上）移動的過程中，P點處能觀察到暗條紋9.如圖所示，波長為人a和人b的兩種單色光射入三棱鏡，經(jīng)折射后射出兩束

6、單色光a和 b,則這兩束光（）A照射同一種金屬均有光電子逸出，光電子最大初動能E E射向同一雙縫干涉裝置，其干涉條紋間距&a在水中的傳播速度匕 vb光子動量p ，故B正確；介質中傳播速度：cV =n因為七 n，所以v f，故C錯誤;根據(jù)光子動量的公式：因為*a*，所以Ph P，故D正確。故選BD.AD 【解析】【分析】【詳解】a光和b光在兩直角邊的入射角相等，由圖可知，經(jīng)過玻璃棱鏡后b光的偏 折程度比a光大，所以玻璃對a光的折射率小于對b光的折射率，故A正確；光的頻率由光源決定解析：AD【解析】【分析】【詳解】a光和b光在兩直角邊的入射角相等，由圖可知，經(jīng)過玻璃棱鏡后b光的偏折程度比a 光大，

7、所以玻璃對a光的折射率小于對b光的折射率，故A正確；光的頻率由光源決定，與介質無關，當a光和b光由空氣進入玻璃棱鏡后頻率都不變，故B錯誤；玻璃對a光的折射率小于對b光的折射率，在真空中a光的折射率小于對b光的折射率，a光的波長大于b光的波長，設光在真空中的波長為扁，在介質中波長為兀由c 人f 人n = 一 = = mv 入f 入解得由于在真空中a光的波長較長，而a光的折射率較小，則知a光和b光在玻璃中傳播時a 光的波長大于b光的波長，故C錯誤；a光的波長較長，因為在相同條件下進行雙縫干涉實驗，雙縫干涉條紋的間距與波長成 正比，則相同條件下a光的干涉條紋間距大，故D正確； 故選AD。ACD 【解

8、析】【詳解】A.光子的動量 則選項A正確;B.根據(jù) 則選項B錯誤根據(jù)，貝選項C正確；根據(jù)玻爾理論可得：A、B兩態(tài)的能級之差選項D正確；故選ACD解析：ACD【解析】【詳解】A. 光子的動量h h hp =人c cV則P _V a = a = K PbV選項A正確；B .根據(jù)A/x = 一人 d則x人 V 1a = a = b =xv K選項B錯誤c.根據(jù)氣廣加-*逸出功，則氣氣=h(v -v)=叫(K -1)選項C正確；D.根據(jù)玻爾理論可得:A、B兩態(tài)的能級之差E -E = hv 一 hv = hv (K -1)選項D正確；故選ACD.12 . B【解析】【分析】【詳解】干涉條紋中相鄰兩個兩條

9、紋或暗條紋的中心間距為A .增大雙縫到光屏的距離，即增大l ,條紋間距變大，所以A錯誤;B .入射光波長不變，光強增大，不會改變條紋間距，即條解析：B【解析】【分析】【詳解】干涉條紋中相鄰兩個兩條紋或暗條紋的中心間距為Ax = 一 人d增大雙縫到光屏的距離，即增大l條紋間距變大，所以A錯誤；B-入射光波長不變，光強增大，不會改變條紋間距，即條紋間距不變，所以B正確；條紋間距與激光器到雙縫的距離無關，所以增大激光器到雙縫的距離，條紋間距不變，所以C錯誤；若僅將雙縫和光屏置于水中，光在介質中的折射率變大，根據(jù)cV =n可知，光的傳播速度變小，頻率不變，則根據(jù)X =f可知，光的波長變短，則條紋間距變

10、小，所以D錯誤。故選B。C【解析】前者是光的干涉現(xiàn)象，后者 是光 的衍射現(xiàn)象，C對；解析：c【解析】前者是光的干涉現(xiàn)象，后者 是光 的衍射現(xiàn)象，C對；C【解析】【分析】【詳解】AB.由光路圖看出，光束在面上發(fā)生了全反射，而光束在面上沒有發(fā)生全反 射，而入射角相同，說明光的臨界角小于光的臨界角，由 分析得知，玻璃對光束的折射率小于光束的折射解析：C【解析】【分析】【詳解】AB.由光路圖看出，b光束在NO面上發(fā)生了全反射，而a光束在MO面上沒有發(fā)生全反 射，而入射角相同，說明b光的臨界角小于a光的臨界角，由1 sinC =n分析得知，玻璃對a光束的折射率小于b光束的折射率，由cV =n得知在玻璃磚

11、中a光的傳播速度比b光大，故AB錯誤；由于玻璃對a光的折射率小于b光的折射率，則a光的頻率比b光的低，a光的波長比 b光的長，所以a光比b光更容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，用同樣的裝置分別做單縫衍射實 驗，a光束比b光束的中央亮條紋寬，故C正確；根據(jù)條紋間距公式或=-人d可知雙縫干涉條紋間距與波長成正比，所以a光束的條紋間距大，故D錯誤。故選C。AC【解析】【分析】【詳解】由衍射圖樣可知，甲光的波長小于乙光的波長，由可得甲光的頻率大于乙光的頻率，由可得甲光的能量大于乙光的能量，故A正確；由可得，能量大的光子動量解析：AC【解析】【分析】【詳解】由衍射圖樣可知，甲光的波長小于乙光的波長，由c = Xv

12、可得甲光的頻率大于乙光的頻率，由E = hv可得甲光的能量大于乙光的能量，故A正確；由h hv Ep =X c c可得，能量大的光子動量也大，故甲光的動量大于乙光的動量，故B錯誤；因在同一介質中，頻率大的單色光折射率也大，故在相同的玻璃中傳播，甲光的折射率大于乙光的折射率，由c v = n可知甲光的速度小于乙光的速度，故C正確;D.由sin C =- n可知在水面發(fā)生全反射時，甲光的臨界角小于乙光的臨界角，故D錯誤。故選AC。BD【解析】【分析】【詳解】A.由圖看出，光束通過棱鏡后2光束的偏折角大于1光束的偏折角，則棱鏡對 1光束的折射率小于2對光束的折射率，由可知，1光束在棱鏡中傳播速度較

13、大，因此兩束光束在棱鏡中解析：BD【解析】【分析】【詳解】由圖看出，光束通過棱鏡后2光束的偏折角大于1光束的偏折角，則棱鏡對1光束的c折射率小于2對光束的折射率，由v= 可知，1光束在棱鏡中傳播速度較大，因此兩束 n光束在棱鏡中的傳播時間不相等.故A錯誤；兩束光束以相同的入射角從水中斜射入空氣中時，如果光束1發(fā)生全反射，由于2的1折射率大，根據(jù)臨界角公式sinC =得知，2的臨界角小于1的臨界角，因此光束2也一 n定發(fā)生全反射，故B正確；由上可知，棱鏡對1光束的折射率小于2對光束的折射率，則可看成1是紅光，2是紫 光，因此1的波長長于2,所以光束1的衍射比光束2明顯，故C錯誤；在完全相同的條件

14、下，雙縫干涉間距較寬與波長成正比，而棱鏡對1光束的折射率較 小，波長較長，則1光束干涉條紋間距較寬.故D正確.ACD【解析】A、依據(jù)波形成原理：帶動、依次、重復，那么機械波在傳播的過程中，每個質 點的起振方向均相同，故A正確.B、機械波從一種介質傳入另一種介質時，頻 率不變，故B錯誤.C、泊松亮斑的形成是解析：ACD【解析】A、依據(jù)波形成原理：帶動、依次、重復，那么機械波在傳播的過程中，每個質點的起振 方向均相同，故A正確.B、機械波從一種介質傳入另一種介質時，頻率不變，故B錯 誤.C、泊松亮斑的形成是由于光具有波動性，故C正確.D、光照射到兩塊玻璃板之間的 空氣膜，在上下表面發(fā)生反射，產(chǎn)生疊

15、加，形成干涉條紋，屬于薄膜干涉，故D正L 一 4 n L .一.-、 .一 .一確.E、根據(jù)T = 2兀，一得，g = ，測量擺長時，忘記測量小球的直徑，會導致重 gT 2力加速度測量結果偏小，故E錯誤.故選ACD.【點睛】考查波的形成原理，掌握光的波動性與粒子性的區(qū)別，理解薄膜干涉的條件，同 時解決本題的關鍵掌握單擺的周期公式，會通過周期、擺長的測量誤差判斷重力加速度的 測量誤差.BCE【解析】【分析】【詳解】光的偏振現(xiàn)象說了光是橫波，故A錯誤；無線電波的發(fā)射能力與頻率成正比， 頻率越高發(fā)射能力越強，故B正確；單擺的周期公式，其放在某高山之巔，重 力加速度變小，其振動周期解析：BCE【解析】

16、【分析】【詳解】光的偏振現(xiàn)象說了光是橫波，故A錯誤；無線電波的發(fā)射能力與頻率成正比，頻率越高發(fā) 射能力越強，故B正確；單擺的周期公式T = 2兀？g，其放在某高山之巔，重力加速度變 小，其振動周期一定大，故C正確；根據(jù)單擺的周期公式T = 2兀?，在地面附近，如果 If”，則重力加速度變化，故D錯誤；因為紅外線比可見光波長長，更容易發(fā)生衍射，則 容易繞過障礙物，故E正確.故選BCE.AD【解析】【分析】【詳解】A.由光路圖看出，光線a在MO面上發(fā)生了全反射，而光線b在NO面上沒有發(fā) 生全反射，而入射角相同，則知a光的臨界角小于b光的臨界角，由可知，玻璃對a光的折射率大解析：AD【解析】【分析】

17、【詳解】由光路圖看出，光線a在MO面上發(fā)生了全反射，而光線b在NO面上沒有發(fā)生全反 射，而入射角相同，則知a光的臨界角小于b光的臨界角，由廠1sin C =n可知，玻璃對a光的折射率大于b的折射率，由cV =n可知，棱鏡內(nèi)a光的傳播速度比b光的小，故A正確；玻璃對a光的折射率大于b的折射率，則a光的頻率比b光的高，a光的波長比b光的小，故B錯誤；波長越長的波越容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故b光比a光更容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，則a光、b光通過同一狹縫發(fā)生衍射時，b光的中央亮紋更寬，故C錯誤；b光的波長比a光的長，根據(jù)a L、Ax =入d則知b光的雙縫干涉條紋間距比a光的寬，故D正確。故選AD。BDE

18、【解析】A、光滑斜面上時，小球重力垂直于斜面的分力被斜面的支持力所平衡，另一個沿著斜面的分力G1二mgsinO不變，故小球不是做簡諧運動，故A錯誤；B、如圖乙所示，a是一束白光，射向半圓解析：BDE【解析】A、光滑斜面上時，小球重力垂直于斜面的分力被斜面的支持力所平衡;另一個沿著斜面的分力G1=mgsin0不變，故小球不是做簡諧運動，故A錯誤；B、如圖乙所示，a是一束白光，射向半圓玻璃磚的圓心0,經(jīng)折射后發(fā)生色散，因紫光的折射率大，在半圓玻璃磚的折射角小，最左側為紫光，最右側為紅光，故B正確；C、雙縫干涉相鄰條紋之間的距離A =-人，雙縫間距d越大，相鄰亮條紋間距越小，故Cd錯誤；D、光導纖維

19、以折射率大的材料制成內(nèi)芯，在外層包上折射率小的外套，光線在內(nèi)芯與外 套的結面上發(fā)生全反射，故D正確；E、白光是各種可見光復合而成是復色光，因為每種光的波長都不相同，所以衍射的條紋寬 度也不同（紅光最寬），故衍射條紋由里到外會呈現(xiàn)出彩色，故E正確； 故選BDE .21 . BCE【解析】 【分析】簡諧運動的動力學條件是F=-kx ；光在干涉、衍射及折射時都可以發(fā)生色散；彩超利用多普勒效應原理；根 據(jù)相對論分析靜止質量和運動質量的關系；泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象，玻璃種 的氣解析：BCE【解析】【分析】簡諧運動的動力學條件是F=-kx；光在干涉、衍射及折射時都可以發(fā)生色散；彩超利用多普 勒效應原理；根

20、據(jù)相對論分析靜止質量和運動質量的關系；泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象，玻 璃種的氣泡看起來特別明亮是光的全反射.【詳解】簡諧運動的動力學條件是：F=-kx；即回復力與它偏離平衡位置的位移的大小成正比，并且 總是指向平衡位置；故A錯誤；多種顏色的光被分解為單色光的現(xiàn)象叫做光的色散，光在 干涉、衍射及折射時都可以將復合光進入分解，故B正確；測出反射波的頻率變化就能知 道血流的速度，這種方法俗稱“彩超”，是利用多普勒效應原理，故C正確；當由相對論 質量公式可知，當物體的速度很大時，其運動時的質量明顯大于靜止時的質量，故D錯 誤.泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象，玻璃中的氣泡看起來特別明亮是光的全反射，故E正 確.故選

21、BCE .【點睛】考查簡諧運動的回復力與位移的關系，掌握多普勒效應原理，理解干涉、衍射及折射對復 合光的分解的原理，認識運動的質量與靜止的質量的關系，關鍵要熟悉教材，牢記這些基 本概念和基本規(guī)律.BD【解析】【分析】【詳解】當障礙物的尺寸與波的波長相當，或小于波的波長，會發(fā)生明顯的衍射，該裝 置的原理是運用光的衍射現(xiàn)象，如果屏上條紋變寬，則金屬絲變細.故選BD.【點睛】該題考查光的解析：BD【解析】【分析】【詳解】當障礙物的尺寸與波的波長相當，或小于波的波長，會發(fā)生明顯的衍射，該裝置的原理是 運用光的衍射現(xiàn)象，如果屏上條紋變寬，則金屬絲變細.故選BD .【點睛】該題考查光的衍射的特點，解決本題

22、的關鍵知道衍射條紋的特點，以及知道發(fā)生明顯衍射 的條件.ABC【解析】【分析】由光路圖看出，光線b在NO面上發(fā)生了全反射，而光線a在MO面上沒有發(fā)生 全反射，而入射角相同，則知b光的臨界角小于a光的臨界角，然后在分析折 射率的大小關系，以及判斷光在玻璃解析：ABC【解析】【分析】由光路圖看出，光線b在NO面上發(fā)生了全反射，而光線a在MO面上沒有發(fā)生全反射， 而入射角相同，則知b光的臨界角小于a光的臨界角，然后在分析折射率的大小關系，以 及判斷光在玻璃中速度的大小，最后再確定出波長和頻率關系，再進一步分析衍射和干涉 現(xiàn)象.【詳解】A、由光路圖看出，光線b在NO面上發(fā)生了全反射，而光線a在MO面上

23、沒有發(fā)生全反.八 1射，而入射角相同，則知b光的臨界角小于a光的臨界角，由sinC =-分析得知，玻璃對 nca光的折射率小于b的折射率，由v =一可知，棱鏡內(nèi)a光的傳播速度比b光的大，故A n正確；B、玻璃對a光的折射率小于b的折射率，則a光的頻率比b光的低，a光的波長比b光的 長，故B正確；C、波長越長的波越容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故a光比b光更容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn) 象，則a光、b光通過同一狹縫發(fā)生衍射時，a光的中央亮紋更寬，故C正確；D、a光的波長比b光的長，而雙縫干涉條紋的間距與波長成正比，則知a光的雙縫干涉條 紋間距比b光的寬，故D錯誤.【點睛】本題的解題關鍵是根據(jù)全反射的條件分析臨界角的大小，確定折射率的大小，進一步分析 頻率、波長的大小.24 . A【解析】【詳解】A .如圖所示