光的干涉衍射和偏振

100節(jié)光的干涉、衍射和偏振1.2011年上海卷21-如圖，當(dāng)用激光照射直徑小于激光束的不透明圓盤時，在圓盤后屏上的陰影中心出現(xiàn)了一個亮斑。這是光的（填干涉”衍射”或直線傳播”）現(xiàn)象，這一實驗支持了光的（填波動說”、微粒說"或光子說”。答案：衍射，波動說。解析：本題考查光的衍射現(xiàn)象。該圖片中的亮斑為泊松亮斑〃從圖看亮條紋為從里向外越來越窄越來越暗，為典型的衍射條紋，故這是光的衍射現(xiàn)象。光的衍射現(xiàn)象是光的波動性的獨有特征，故該實驗支持了光的波動說。2.2014年物理上海卷26.（4分）如圖，在觀察光的衍射現(xiàn)象”實驗中，保持縫到光屏的距離不變，增加縫寬，屏上衍射條紋間距將（選填：增大'’減小”或不變"）；該現(xiàn)象表明，光沿直線傳播只是一種近似規(guī)律，只有在情況下，光才可以看作是沿直線傳播的?！敬鸢浮繙p??；光的波長比障礙物小得多【解析】根據(jù)條紋間距由d、L和波長決定可知，增加縫寬，可以使條紋間距離減??；光遇到障礙物時，當(dāng)障礙物的尺寸與波長接近時，會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，當(dāng)障礙物較大時，光近似沿直線傳播。2013年上海卷3?白光通過雙縫后產(chǎn)生的干涉條紋是彩色的，其原因是不同色光的A.傳播速度不同B.強度不同C.振動方向不同D.頻率不同答案：D解析：白光通過雙縫后產(chǎn)生的干涉條紋是彩色的，其原因是不同色光的頻率不同。2013年全國卷大綱版14.下列現(xiàn)象中，屬于光的衍射的是A.雨后天空出現(xiàn)彩虹B.通過一個狹縫觀察日光燈可看到彩色條紋C.海市蜃樓現(xiàn)象D.日光照射在肥皂膜上出現(xiàn)彩色條紋答：B解析：雨后天空出現(xiàn)彩虹和海市蜃樓是光的折射現(xiàn)象；通過狹縫觀察日光燈看到彩色條紋是單縫衍射，B對；日光照射肥皂膜出現(xiàn)的彩色條紋是薄膜干涉。

5.2012年理綜全國卷16.在雙縫干涉實驗中，某同學(xué)用黃光作為入射光，為了增大干涉條紋的間距，該同學(xué)可以采用的方法有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】根據(jù)雙縫干涉實驗條紋間隔公式，5.2012年理綜全國卷16.在雙縫干涉實驗中，某同學(xué)用黃光作為入射光，為了增大干涉條紋的間距，該同學(xué)可以采用的方法有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】根據(jù)雙縫干涉實驗條紋間隔公式，二L-,紅光比黃光波長大，所以dA正確；增大雙【答案】AC6.2014年理綜大綱卷17.在雙縫干涉實驗中，一鈉燈發(fā)出的波長為圖樣上相鄰兩明紋中心間距為-7A.2..06X10m【答案】C0.350cm，則雙縫的間距為17.在雙縫干涉實驗中，一鈉燈發(fā)出的波長為圖樣上相鄰兩明紋中心間距為-7A.2..06X10m【答案】C0.350cm，則雙縫的間距為-4B.2.06X0mC.1.68(-410m-3D.1.6810m【解析】雙縫干涉相鄰條紋間距，則158910-9扎=x40m=1.6810"m.選項C正確.7.2012年上海卷2?下圖為紅光或紫光通過雙縫或單縫所呈現(xiàn)的圖樣，則(A)(B)(C)((A)(B)(C)(D)甲為紫光的干涉圖樣乙為紫光的干涉圖樣丙為紅光的干涉圖樣丁為紅光的干涉圖樣答案：B解析：當(dāng)單色光通過雙縫時形成的干涉圖樣為等間距的，而通過單縫時的圖案是中間寬兩邊窄的衍射圖樣，因此甲、B選項正確。乙為干涉圖案；而丙、丁為衍射圖案。并且紅光的波長較長，干涉圖樣中，相鄰條紋間距較大，而紫光的波長較短，干涉圖樣中相鄰條紋間距較小，因此8.2011年理綜天津卷6?甲、乙兩單色光分別通過一雙縫干涉裝置得到各自的干涉圖樣，設(shè)相鄰兩個亮條紋的中心距離為若&甲＞時，則下列說法正確的是A?B選項正確。B.真空中甲光的波長一定大于乙光的波長C.甲光的光子能量一定大于乙光的光子能量D?在同一均勻介質(zhì)中甲光的傳播速度大于乙光答：BD【解析】偏振現(xiàn)象是橫波特有的現(xiàn)象，甲乙都可以有偏振現(xiàn)象發(fā)生，A錯；由&甲〉A(chǔ)x乙，.x=--d—可知甲光的波長大于乙光，B正確；光子能量取決于光子的頻率，而光子頻率與波長成反比，C錯;波速與波長之間同步變化，D正確。9.2016年天津卷2、右圖是a、b兩光分別經(jīng)過同一雙縫干涉裝置后在屏上形成的干涉圖樣，則A、在同種均勻介質(zhì)中，a光的傳播速度比b光的大IWB、從同種介質(zhì)射入真空發(fā)生全反射時a光臨界角大C、D、照射在同一金屬板上發(fā)生光電效應(yīng)時，若兩光均由氫原子能級躍遷產(chǎn)生，產(chǎn)生a光的飽和電流大a光的能級能量差大A、在同種均勻介質(zhì)中，a光的傳播速度比b光的大B、從同種介質(zhì)射入真空發(fā)生全反射時a光臨界角大C、D、照射在同一金屬板上發(fā)生光電效應(yīng)時，若兩光均由氫原子能級躍遷產(chǎn)生，產(chǎn)生a光的飽和電流大a光的能級能量差大【答案】D【解析】由圖可知a光的干涉條紋間距小于b光，根據(jù).l-d可知，a光的波長小于b光的波長，a光的頻率大于b光的頻率，a光的折射率大于b光的折射率,c則根據(jù)n可知，在同種均勻介質(zhì)中,1a光的傳播速度小于b光的，選項A錯誤；根據(jù)sinC可知，從同種介質(zhì)射入真空發(fā)生全反射時a光臨界角小，選項B錯誤；發(fā)生光電效應(yīng)時，飽和光電流C錯誤；因a光的頻率較大，故若兩光D正確；故選D。與入射光的強度有關(guān)，故無法比較飽和光電流的大小，選項均由氫原子能級躍遷產(chǎn)生，產(chǎn)生a光的能級能量差大，選項10.2018年北京卷、15.用雙縫干涉實驗裝置得到白光的干涉條紋，在光源與單縫之間加上紅色濾光片后(D)A.干涉條紋消失B?彩色條紋中的紅色條紋消失C.中央條紋變成暗條紋D?中央條紋變成紅色解析：當(dāng)用白光做雙縫干涉實驗時，頻率相同的色光相互疊加干涉，在光屏上形成彩色條紋，中央形成白色的亮條紋；當(dāng)在光源與單縫之間加上紅色濾光片后，只有紅光能通過單縫，然后通過雙縫后相互疊加干涉，在光屏上形成紅色干涉條紋，C錯誤；因a光的頻率較大，故若兩光D正確；故選D。11.2017年浙江選考卷16.圖中給出了用雙縫干涉測量光的波長”實驗示意圖，雙縫Si和S2間距為0.80mm,雙縫到屏的距離為0.80m，波長為500nm的單色平行光垂直入射到雙縫§和S2上，在屏上形成干涉條紋，中心軸線00'上方第一條亮紋中心位置在P1處，第三條亮紋中心位置在P2處，現(xiàn)有1號、2號蟲子分別從S1和S2出發(fā)，以相同速度沿垂直屏方向飛行，1號蟲子到達(dá)屏后，沿屏

直線爬行到pr2號蟲子到達(dá)屏后，沿屏直線爬行到p2,假定兩只蟲子爬行速度均為10-m/s，正確的是：A.1號蟲子運動路程比2號短，P|B?兩只蟲子運動的時間差為0.2s&|O'OC?兩只蟲子運動的時間差為1.0s，P||O'5mm,則得出P.P2在【解析】根據(jù)雙縫干涉相鄰亮紋間距公式.lx』得出，相鄰亮條紋間距為d5mm,則得出P.P2在屏幕上的坐標(biāo)分別為0.5mm,1.5mm，那么1號蟲子從S1到P1的路程為800.9mm，2號蟲子從S2到P的路程為801.1mm，故A正確，已知路程差為0.2mm可以得出時間差為0.2s，故B正確；C、D錯誤。12.2018年浙江卷（4月選考）21.（4分）【加試題】（1）細(xì)絲和單縫有相似的衍射圖樣。在相同條件下，小明用激光束分別垂直照射兩種不同直徑的細(xì)絲I和細(xì)絲n，在光屏上形成的衍射圖樣如細(xì)絲n圖1中a和b所示。已知細(xì)絲I的直徑為ab第21題圖10.605mm，現(xiàn)用螺旋測微器測量細(xì)絲n的直徑，如圖2所示，細(xì)絲n的直徑為—0.996~1.00Q__mm。細(xì)絲nab第21題圖1圖1中的一a_—（填a”或b”是細(xì)絲n的衍射圖樣。（2）小明在做用雙縫干涉測量光的波長”實驗時，嘗試用單縫和平面鏡做類似實驗。單縫和平面鏡的放置如圖3所示，白熾燈發(fā)出的光經(jīng)過濾光片成為波長為的單色光照射單縫，能在光屏上觀察到明暗相間的干涉條紋。小明測濾光片DI第21題圖3得單縫與鏡面延長線的距離為h,與光屏的距離為D，則條紋間距D?w△x=一~。隨后小明撤去2h的另一單縫，形成雙縫結(jié)構(gòu)，則在光屏上不能（填能”或不能”）觀察到干涉條紋。濾光片DI第21題圖3解析：（1）根據(jù)螺旋測微器的讀數(shù)規(guī)則，可知固定刻度的讀數(shù)為1mm刻度已出，估計到0.001mm,1.000mm。a圖是細(xì)絲II的衍射圖樣。由a和ba圖是細(xì)絲II的衍射圖樣。(2)平面鏡反射可以等效看成是從單縫及其在平面鏡中的虛像發(fā)出的兩列光干涉，即間距為2h的兩條雙縫干涉，所以Ax