高中物理第章光光干涉課后提升作業(yè)新人教選修

高中物理第章光.光的干預(yù)課后提升作業(yè)新人教版選修高中物理第章光.光的干預(yù)課后提升作業(yè)新人教版選修PAGE高中物理第章光.光的干預(yù)課后提升作業(yè)新人教版選修13.3光的干預(yù)課后提升作業(yè)【基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練】1.白光經(jīng)過雙縫后在屏上產(chǎn)生彩色條紋,若在兩個縫上分別安裝紅色和綠色濾光片,則屏大將出現(xiàn)()A.黃色干預(yù)條紋B.紅、綠相間的條紋C.黑、白相間的條紋D.無干預(yù)條紋【解析】選D。在兩縫上分別安裝紅色和綠色濾光片后,抵達(dá)屏上的兩束光分別是紅光和綠光,因為紅光和綠光頻次不同樣,不是相關(guān)光,不會出現(xiàn)干預(yù)條紋,故正確答案為D。2.(多項選擇)楊氏雙縫干預(yù)實驗中,以下說法正確的選項是(n為自然數(shù),λ為光波波長)()A.在距雙縫的光程差相等的點形成暗條紋B.在距雙縫的光程差為nλ的點形成明條紋C.在距雙縫的光程差為n的點形成明條紋D.在距雙縫的光程差為λ的點形成暗條紋【解析】選B、D。在雙縫干預(yù)實驗中,當(dāng)某處距雙縫距離之差Δδ為波長的整數(shù)倍時,即Δδ=nλ,n=0、1、2、3…這點為增強點,該處出現(xiàn)明條紋;當(dāng)距離之差Δδ為半波長的奇數(shù)倍時,即Δδ=(2n+1),n=0、1、2、3…這點為減弊端,該處出現(xiàn)暗條紋。B、D正確。3.在雙縫干預(yù)實驗中,以下說法正確的選項是()A.相鄰兩明條紋和相鄰兩暗條紋的間距是不等的B.把入射光由紅光換成紫光,相鄰兩明條紋間距變寬C.只有頻次同樣的兩列光才能發(fā)生顯然的干預(yù)現(xiàn)象D.頻次不同樣的兩列光波也能產(chǎn)生干預(yù)現(xiàn)象,但是不堅固【解析】選C。在干預(yù)中,相鄰兩明條紋和相鄰兩暗條紋的間距是相等的,A錯,入射光波長越大,條紋間距越大,B錯。C正確,D錯誤。4.在楊氏雙縫干預(yù)實驗中,假如不用激光光源而用一般的單色光源,為了達(dá)成實驗可在雙縫前邊加一單縫獲取線光源,以以下圖,在用單色光做雙縫干預(yù)實驗時,若單縫S從雙縫S1、S2的中央對稱軸地點處略微向上挪動,則()A.不再產(chǎn)生干預(yù)條紋B.仍可產(chǎn)生干預(yù)條紋,且中央亮紋P的地點不變C.仍可產(chǎn)生干預(yù)條紋,中央亮紋P的地點向上移D.仍可產(chǎn)生干預(yù)條紋,中央亮紋P的地點向下移【解析】選D。本實驗中單縫S的作用是形成頻次必定的線光源,雙縫S1、S2的作用是形成相關(guān)光源,略微挪動S后,沒有改變傳到雙縫的光的頻次,由S1、S2射出的還是相關(guān)光,由單縫S發(fā)出的光抵達(dá)屏幕上P點下方某點光程差為零,故中央亮紋下移,則A、B、C錯誤,D正確。5.(多項選擇)雙縫干預(yù)實驗裝置以以下圖,綠光經(jīng)過單縫S后,投射到擁有雙縫的擋板上,雙縫S1和S2與單縫S的距離相等,光經(jīng)過雙縫后在與雙縫平行的屏上形成干預(yù)條紋。屏上O點到兩縫的距離相等,P點是距O點近來的第一條亮條紋。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,那么假如將入射的綠光換成紅光或藍(lán)光,討論屏上O點及其上方的干預(yù)條紋的狀況,以下表達(dá)正確的選項是()A.O點是紅光的亮條紋B.紅光的第一條亮條紋在P點的上方C.O點不是藍(lán)光的亮條紋D.藍(lán)光的第一條亮條紋在P點的上方【解析】選A、B。因為O點到雙縫的行程差為零,因此這里為各樣色光的中央亮條紋,A正確,C錯;因為P點是綠光的第一條亮條紋,紅光的波長大于綠光,條紋間距大于綠光的條紋間距,因此紅光的第一條亮條紋在P點上方,B正確;同理,藍(lán)光的波長小于綠光,條紋間距小于綠光的條紋間距,藍(lán)光的第一條亮條紋在P點下方,D錯。【總結(jié)提升】察看干預(yù)圖樣時應(yīng)注意的四點(1)在兩束相關(guān)光波相遇的空間里,都能接收到干預(yù)圖樣,實驗時看到的是在光屏所在地點上的干預(yù)圖樣。(2)單色光產(chǎn)生的干預(yù)圖樣是明暗相間的條紋,不同樣色光產(chǎn)生的條紋間距與光波的波長成正比,因此紅光產(chǎn)生的條紋間距最大,紫光產(chǎn)生的條紋間距最小。(3)白光的干預(yù)條紋是彩色的,中間一條白色的亮條紋為零級亮條紋,其余各級彩色條紋是以零級亮條紋為中心的對稱圖樣,在各級彩色條紋中,紅色在最外側(cè)。(4)改變雙縫間距或雙縫與屏的距離,產(chǎn)生的干預(yù)條紋的間距發(fā)生變化,說明條紋間距與雙縫間距及雙縫到屏的距離相關(guān)。6.(2018·連云港高二檢測)用單色光做雙縫干預(yù)實驗,在光屏上某點P,從中央O點開始計數(shù),P點恰為第三條亮紋,現(xiàn)改用波長較短的單色光照耀,其余的條件不變,那么()A.P處仍為第三條亮紋B.P處可能是第四條亮紋C.P處可能是第二條亮紋D.若將光屏向雙縫移近一些,在P處可能看到第二條亮紋【解析】選B。波長變短,雙縫到P點光程差不變,故A、C錯,B對;若將光屏向雙縫移近一些,條紋間距變小,故D錯。【賠償訓(xùn)練】(2018·孝感高二檢測)以以下圖是雙縫干預(yù)實驗裝置的表示圖,S為單縫,S1、S2為雙縫,P為光屏。用綠光從左側(cè)照耀單縫S時,可在光屏P上察看到干預(yù)條紋,能使條紋間距變大的舉措是()A.增大雙縫間的距離B.增大雙縫到屏的距離C.將綠光換為紫光D.將裝置從空氣改為擱置水中【解析】選B。依據(jù)公式Δx=,要增大條紋間距,能夠增大l,減小d,換波長更長的單色光。假如將裝置從空氣改為擱置水中,波長變短,條紋間距變小,故只有B選項正確。7.在雙縫干預(yù)實驗中,分別用紅色和綠色的激光照耀同一雙縫,在雙縫后的屏幕上,紅光的干預(yù)條紋間距Δx1與綠光的干預(yù)條紋間距Δx2比較,Δx1(選填“>”“<”或“=”)Δx2。若實驗中紅光的波長為630nm,雙縫與屏幕的距離為1.00m,測得第一條到第6條亮條紋中心間的距離為10.5mm,則雙縫之間的距離為mm?！窘忸}指南】解答此題時應(yīng)注意以下兩點:(1)紅光的波長比綠光的長。(2)理解公式Δx=中各物理量的含義?！窘馕觥恳罁?jù)Δx=,因為紅光的波長比綠光的長,因此紅光的干預(yù)條紋間距Δx1比綠光的干預(yù)條紋間距Δx2大;由題意得相鄰亮條紋的間距為Δx==mm=2.1×10-3m,再由Δx=能夠解得d=0.300mm。答案:>0.3008.在楊氏干預(yù)實驗中,若單色光的波長λ=5.89×10-7m,雙縫間的距離d=1mm,雙縫到屏的距離l=2m。求第1個亮條紋到第11個亮條紋的中心間距。【解析】相鄰亮條紋的中心間距Δx=,由題意知,亮條紋的數(shù)量n=10,解得代入數(shù)據(jù)解得L=1.178×10-2m。答案:1.178×10-2m【能力提升練】1.(2018·銀川高二檢測)以下對于雙縫干預(yù)實驗的說法中正確的選項是()A.單縫的作用是獲取頻次保持不變的相關(guān)光源B.雙縫的作用是獲取兩個振動狀況同樣的相關(guān)光源C.光屏上距兩縫的行程差等于半波長的整數(shù)倍處出現(xiàn)暗條紋D.在光屏上能看到光的干預(yù)圖樣,但在雙縫與光屏之間的空間卻沒有干預(yù)發(fā)生【解析】選B。在雙縫干預(yù)實驗中,單縫的作用是獲取一個線光源,使光源有獨一的頻次和振動狀況,雙縫的作用是獲取兩個振動狀況完滿同樣的相關(guān)光源,應(yīng)選項A錯誤、B正確。在兩個相關(guān)光源完滿同樣的狀況下,光屏上距兩縫的行程差為半波長的奇數(shù)倍處出現(xiàn)暗紋,選項C錯誤。兩列光波只需相遇就會疊加,知足相關(guān)條件就能發(fā)生干預(yù),因此在雙縫與光屏之間的空間也會發(fā)生光的干預(yù),用光屏接收但是為了肉眼察看的方便,應(yīng)選項D錯誤?！举r償訓(xùn)練】(多項選擇)對于楊氏干預(yù)條紋,以下說法中正確的選項是()A.用同一單色光做雙縫干預(yù)實驗,能察看到明暗相間的單色條紋B.用同一單色光經(jīng)雙縫干預(yù)后的亮條紋距雙縫的距離之差必定為該單色光波長的奇數(shù)倍C.用同一單色光經(jīng)雙縫干預(yù)后的暗條紋距雙縫的距離之差必定為該單色光半波長的奇數(shù)倍D.用不同樣色光做雙縫干預(yù)實驗,各色光產(chǎn)生的干預(yù)條紋間距同樣E.用不同樣色光做雙縫干預(yù)實驗,各色光的速度不同樣,但造成條紋間距同樣【解析】選A、C、E。同一單色光的干預(yù)條紋為明暗相間的單色條紋,A正確;距離差為kλ(λ=0,1,2,3…)時為亮條紋,B錯誤;距離差為(2k+1)(k=0,1,2,3…)時為暗條紋,C正確;雙縫干預(yù)條紋的寬度與波長相關(guān),各色光的波長不同樣,則條紋寬度不同樣,故D錯誤,E正確。2.以以下圖,用頻次為f的單色光垂直照耀雙縫,在光屏上的P點出現(xiàn)第3條暗條紋。已知光速為c,則P點到雙縫的距離之差r2-r1應(yīng)為()A.B.C.D.【解析】選D。在某點產(chǎn)生暗條紋的條件是:光程差r2-r1為半波長的奇數(shù)倍。已知P點出現(xiàn)第3條暗條紋,說明r2-r1=λ,由c=λf得:λ=,則r2-r1=。【易錯提示】解答此題的兩個易錯點:(1)產(chǎn)生暗條紋的條件以為是光程差為波長的奇數(shù)倍而犯錯。(2)以為第3條暗條紋對應(yīng)于r2-r1=λ,致使計算錯誤。3.用綠光做雙縫干預(yù)實驗,在光屏上表現(xiàn)出明、暗相間的綠條紋,相鄰兩條綠條紋間的距離為Δx,以下說法中正確的有()A.假如增大單縫到雙縫間的距離,Δx將增大B.假如增大雙縫之間的距離,Δx將增大C.假如增大雙縫到光屏之間的距離,Δx將增大D.假如減小雙縫的每條縫的寬度,而不改變雙縫間的距離,Δx將增大【解析】選C。在雙縫干預(yù)實驗中,兩條相鄰明條紋或暗條紋間的距離Δx=,增大單縫到雙縫間的距離,Δx不變,A錯誤;增大雙縫之間距離,Δx將減小,B錯誤;增大雙縫到光屏的距離,Δx將增大,C正確;減小每條縫的寬度,而不改變雙縫間距離,Δx不變,D錯誤?！举r償訓(xùn)練】(多項選擇)在雙縫干預(yù)實驗中,某同學(xué)用黃光作為入射光。為了增大干預(yù)條紋的間距,該同學(xué)能夠采納的方法有()A.改用紅光作為入射光B.改用藍(lán)光作為入射光C.增大雙縫到屏的距離D.增大雙縫之間的距離【解析】選A、C。由干預(yù)條紋間距公式Δx=可知,要增大干預(yù)條紋的間距,能夠增大雙縫到屏的距離l、減小雙縫之間的距離d,選項C正確、D錯誤;還能夠換用波長大的單色光,紅光的波長比黃光大,藍(lán)光的波長比黃光小,選項A正確、B錯誤。4.以以下圖,在雙縫干預(yù)實驗中,S1和S2為雙縫,P是光屏上的一點,已知P點與S1、S2距離之差為2.1×10-6m,分別用A、B兩種單色光在空氣中做雙縫干預(yù)實驗,問P點是亮條紋還是暗條紋?(1)已知A光在折射率為n=1.5的介質(zhì)中波長為4×10-7m。(2)已知B光在某種介質(zhì)中波長為3.15×10-7m,當(dāng)B光從這類介質(zhì)射向空氣時,臨界