2024屆一輪復習新人教版 第13章第2講　光的波動性 作業(yè)

第2講光的波動性1.(2022·江蘇南京模擬)下列四幅圖中對應于光的干涉現(xiàn)象場景的是(B)解析:A屬于單縫衍射現(xiàn)象,B屬于薄膜干涉現(xiàn)象,C屬于光的偏振現(xiàn)象,D屬于光的色散現(xiàn)象,故選B。2.路邊施工處常設置有紅色的警示燈,紅光容易引起人的視覺注意,且紅光傳得比較遠,這是因為紅光(A)A.比其他可見光更容易發(fā)生衍射B.比其他可見光更容易發(fā)生干涉C.比其他可見光更容易發(fā)生全反射D.比其他可見光傳播速度小解析:紅光較其他可見光波長更長,更容易發(fā)生衍射,能使較大范圍內(nèi)的人看到紅色的警示燈光,故選A。3.在觀察光的衍射的實驗中,分別觀察到如圖甲、乙所示清晰的明暗相間圖樣,圖中黑線為暗紋。那么障礙物應是(A)A.乙圖對應的是很小的不透明圓板B.甲圖對應的是很大的不透明圓板C.乙圖對應的是中間有大圓孔的不透明擋板D.甲圖對應的是中間有小三角形孔的不透明擋板解析:比較兩圖,它們的背景明顯不同,題圖甲的背景為黑色陰影,中間部分形成白色背景的衍射圖樣,說明衍射圖樣外側(cè)無光照射,內(nèi)側(cè)有光照射,可知障礙物應是很大的不透明擋板,且中間有小圓孔;題圖乙的背景為白色,中間有不透光圓形陰影,且有衍射圖樣,衍射圖樣外有光直接照射,而衍射圖樣內(nèi)側(cè)應有很小的不透明圓板,A正確,B、C、D錯誤。4.(2022·廣東汕頭模擬)(多選)用a、b兩束單色光分別照射同一雙縫干涉實驗裝置,在距雙縫恒定距離的屏上得到不同的干涉圖樣,其中圖甲是用a光照射形成的,圖乙是用b光照射形成的。下列說法正確的是(AB)A.a光的波長比b光的長B.a光的頻率比b光的小C.水對a光的折射率比對b光的大D.在真空中,a光的傳播速度比b光的大解析:由題圖可知,a光形成的干涉圖樣條紋間距較大,由關系式Δx=λld可知λa>λb,各波長的光在真空中傳播速度相等,均為c,由公式c=?λ,可知?a<?b5.(2022·廣東廣州模擬)(多選)如圖甲,讓激光束通過一個狹縫,觀察到光屏上出現(xiàn)單色條紋圖樣?，F(xiàn)保持激光器與狹縫的距離不變,將光屏向狹縫處適當移動,下面關于本實驗說法正確的是(BD)A.將會觀察到乙圖樣B.光屏上條紋更窄C.移動后,條紋變得模糊D.該現(xiàn)象說明光具有波動性解析:激光束通過一個狹縫,光屏上出現(xiàn)單色光的衍射圖樣,其中央亮條紋的寬度最大,會觀察到丙圖樣;當保持激光器與狹縫的距離不變,將光屏向狹縫處適當移動,光屏上條紋變窄且更清晰;光的衍射現(xiàn)象說明光具有波動性,B、D正確,A、C錯誤。6.(2022·廣東佛山模擬)在如圖所示的雙縫干涉實驗中,使用波長λ為600nm的橙色光照射,在光屏中心P0點呈現(xiàn)亮條紋。若P0點上方的P點到S1、S2的路程差恰為λ,現(xiàn)改用波長為400nm的紫光照射,則(B)A.P0和P都呈現(xiàn)亮條紋B.P0為亮條紋,P為暗條紋C.P0為暗條紋,P為亮條紋D.P0和P都呈現(xiàn)暗條紋解析:雙縫干涉中,光屏中心處兩束光路程差為0,即它們相互加強而出現(xiàn)亮條紋;橙光照射時,兩束光在P點的路程差為一個波長,相互加強而形成亮條紋,換用紫光時,兩束光的路程差為該光波長的1.5倍,它們相互減弱而為暗條紋,故選B。7.(2023·廣東珠海模擬)大藍閃蝶以它熠熠生輝的藍色翅膀而著名,如圖為顯微鏡下其翅膀的光學結(jié)構示意圖。大藍閃蝶翅膀上的鱗片本身是無色的,但當白光照在翅膀的鱗片上時,會在其一系列薄薄的鱗片上反射,反射光彼此干涉,從而顯現(xiàn)出藍色的光澤。下列說法正確的是(B)A.閃蝶翅膀顯示出藍色的光澤屬于光的偏振現(xiàn)象B.閃蝶翅膀上下鱗片間的距離d近似等于藍光在空氣中波長的二分之一的整數(shù)倍C.閃蝶翅膀上下鱗片間的距離d近似等于藍光在空氣中波長的四分之一的奇數(shù)倍D.除藍光外的其他色光,在大藍閃蝶的翅膀上不發(fā)生干涉解析:閃蝶翅膀顯示出藍色的光澤屬于光的薄膜干涉現(xiàn)象,A錯誤;根據(jù)薄膜干涉的規(guī)律,干涉加強區(qū)域有2d=nλ(n=1,2,3,…),解得d=nλ28.(2022·江蘇連云港三模)研究光的干涉現(xiàn)象原理圖如圖所示。光源S到雙縫S1、S2的距離相等,S1、S2連線平行于光屏,O點為S1、S2連線中垂線與光屏的交點。光源S發(fā)出單色光,經(jīng)S1、S2傳播到光屏上P點,S1P垂直于光屏,P為某亮條紋中心,OP之間還有k條亮條紋,光由S1、S2傳播到P點的時間差為t0?，F(xiàn)緊貼S1放置某一厚度的玻璃片,光由S1垂直穿過玻璃片傳播到P點與光由S2直接傳播到P點時間相等。已知光在真空中的速度為c,玻璃對該單色光的折射率為n,不考慮光在玻璃片內(nèi)的反射,求:(1)單色光在真空中的波長λ;(2)玻璃片的厚度d。解析:(1)由于P為第k+1級亮條紋中心,則有S2P-S1P=(k+1)λ,又S2P-S1P=ct0,解得λ=ct(2)設光在玻璃中的傳播速度為v,則dv-dc=t0,且v=解得d=ct答案:(1)ct09.(2022·廣東珠海模擬)(多選)圖甲是用光的干涉法來檢查物體平面平整程度的裝置,其中a為標準平板,b為待檢查的物體,c為入射光,圖乙為觀察到的干涉條紋,下列說法正確的是(BC)A.入射光c可采用復色光B.圖乙條紋是由a的下表面反射光和b的上表面反射光發(fā)生干涉形成的C.當a、b之間某處距離為入射光的半波長奇數(shù)倍時,對應條紋是亮條紋D.由圖乙條紋可知,被檢查物體表面上有洞狀凹陷解析:用光的干涉法檢查物體表面的平整度時,應該形成清晰、穩(wěn)定的干涉條紋,因此入射光c應采用單色光,若采用復色光則會出現(xiàn)干涉條紋重合的現(xiàn)象,A錯誤;干涉條紋是由a的下表面反射光和b的上表面反射光發(fā)生干涉產(chǎn)生的,B正確;當a、b之間某處距離為入射光的半波長奇數(shù)倍時,則兩列光波的路程差為半波長的偶數(shù)倍,所以對應條紋是亮條紋,C正確;薄膜干涉是等厚干涉,即同一亮條紋處空氣膜的厚度相等,亮條紋右偏說明被檢查物體表面上有凸起,D錯誤。10.(2022·山東泰安模擬)如圖所示,將兩塊平面鏡邊緣對齊,之后分別傾斜微小的角度θ,在右側(cè)有一豎直光屏,單色光源S剛好位于兩平面鏡夾角的角平分線上,D為半圓形遮光板,使光源S發(fā)出的光不能直接照射到光屏上。用光源S照射平面鏡,在光屏上會出現(xiàn)明暗相間的條紋。則下列說法正確的是(B)A.光屏上出現(xiàn)的條紋是光的衍射的結(jié)果B.若增大入射光的頻率,屏上條紋間距減小C.把光屏向右移,屏上條紋間距減小D.把光源S向右移,屏上條紋間距增大解析:光屏上出現(xiàn)的條紋是兩平面鏡反射的兩列光在屏上疊加形成的干涉現(xiàn)象,形成的條紋應滿足公式Δx=ld11.如圖所示是觀看立體電影時放映機鏡頭上的偏振片和觀看者所帶的偏光眼鏡的配置情況,其中正確的是(B)解析:題圖A中放映機偏振片與場景偏振方向不一致,通過眼鏡后的光的偏振方向標示錯誤;C中放映機只放映水平方向拍攝的場景,通過眼鏡后的光的偏振方向錯誤;D中放映和觀看都正確,但通過眼鏡后的光偏振方向標示錯誤;B中放映、觀看、標示均正確。12.(2022·遼寧大連模擬)如圖所示,∠B=90°,一束頻率為f=5×1014Hz的光線從截面為等腰直角三角形ABC的玻璃磚的AB面中點處垂直射入,在AC面發(fā)生全反射,從BC面射出后,進入雙縫干涉裝置。已知AC長度L=0.15m,雙縫間距d=0.2mm,光屏離雙縫l=1.0m,光在真空中的傳播速度為c=3.0×108m/s。求:(1)玻璃磚的折射率的最小值n;(2)光線在玻璃磚中傳播的最短時間t;(3)光屏上相鄰亮條紋的間距Δx。解析:(1)設玻璃磚的折射率的最小值為n,光在AC面恰好發(fā)生全反射,臨界角C=45°,由公式sinC=1n,解得n=2(2)光線在玻璃磚