課時(shí)跟蹤檢測(cè)（四十三） 光的波動(dòng)性

課時(shí)跟蹤檢測(cè)（四十三）光的波動(dòng)性1．關(guān)于甲、乙、丙、丁四個(gè)實(shí)驗(yàn)，以下說(shuō)法正確的是()A．四個(gè)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的條紋均為干涉條紋B．甲、乙兩實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的條紋均為等距條紋C．丙實(shí)驗(yàn)中，產(chǎn)生的條紋間距越大，該光的頻率越大D．丁實(shí)驗(yàn)中，產(chǎn)生的明暗條紋為光的衍射條紋解析：選D甲、乙、丙實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的條紋均為干涉條紋，而丁實(shí)驗(yàn)是光的衍射條紋，故A錯(cuò)誤，D正確；甲實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的條紋為等距條紋，而乙是牛頓環(huán)，空氣薄層不均勻變化，則干涉條紋間距不相等，故B錯(cuò)誤；根據(jù)干涉條紋間距公式Δx＝eq\f(l,d)λ，丙實(shí)驗(yàn)中，產(chǎn)生的條紋間距越大，則波長(zhǎng)越長(zhǎng)，那么光的頻率越小，故C錯(cuò)誤。2．小華通過(guò)偏振太陽(yáng)鏡觀察平靜水面上反射的陽(yáng)光，轉(zhuǎn)動(dòng)鏡片時(shí)發(fā)現(xiàn)光有強(qiáng)弱變化。下列說(shuō)法能夠解釋這一現(xiàn)象的是()A．陽(yáng)光在水面反射時(shí)發(fā)生了偏振，鏡片起起偏器的作用B．陽(yáng)光在水面反射時(shí)發(fā)生了偏振，鏡片起檢偏器的作用C．陽(yáng)光在水面反射時(shí)沒(méi)有發(fā)生偏振，鏡片起起偏器的作用D．陽(yáng)光在水面反射時(shí)沒(méi)有發(fā)生偏振，鏡片起檢偏器的作用解析：選B發(fā)現(xiàn)強(qiáng)弱變化說(shuō)明水面上反射的陽(yáng)光是偏振光，而陽(yáng)光本身是自然光，在反射時(shí)發(fā)生了偏振，當(dāng)偏振片的方向與光的偏振方向平行時(shí)，通過(guò)的光最強(qiáng)，而當(dāng)偏振片的方向與光的偏振方向垂直時(shí)，通過(guò)的光最弱，因此鏡片起到檢偏器的作用，故選項(xiàng)B正確。3．(多選)下列所示的圖片、示意圖大都來(lái)源于課本，關(guān)于這些圖的判斷中，準(zhǔn)確無(wú)誤的是()A．甲圖是小孔衍射的圖樣，乙圖為“泊松亮斑”B．甲圖為“泊松亮斑”，乙圖是小孔衍射的圖樣C．丙圖是雙縫干涉圖樣，丁圖是單縫衍射圖樣D．丙圖是單縫衍射圖樣，丁圖是雙縫干涉圖樣解析：選AC“泊松亮斑”是“小圓盤(pán)”產(chǎn)生的衍射現(xiàn)象，形成的衍射圖樣是陰影中心有一個(gè)“亮斑”，而小孔衍射的圖樣是中間有“亮斑”，無(wú)陰影，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；丙圖很明顯是雙縫干涉的圖樣，因干涉圖樣中的條紋間距是相等的，單縫衍射圖樣中的條紋間距是不相等的，中間最寬、最亮，丁圖是單縫衍射圖樣，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。4．(多選)如圖所示，一束復(fù)色光經(jīng)三棱鏡后分開(kāi)成a、b、c和d四種單色光，用這四種單色光分別照射金屬鉀板，其中c光恰好可從金屬鉀板上打出光電子；也可以用這四種單色光分別作為雙縫干涉實(shí)驗(yàn)的光源。下列說(shuō)法正確的是()A．d光的頻率最高B．d光在棱鏡中的折射率最小C．a(chǎn)光產(chǎn)生的干涉條紋寬度最大D．a(chǎn)光打出的光電子的遏止電壓最大解析：選BD由光路圖可知，a光通過(guò)三棱鏡的偏折程度最大，則折射率最大，a光的頻率最大，d光的折射率最小，則頻率最低，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；因a光的頻率最大，則波長(zhǎng)最短，根據(jù)Δx＝eq\f(l,d)λ可知，a光產(chǎn)生的干涉條紋寬度最小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；因?yàn)閏光恰好可從金屬鉀板上打出光電子，則a光一定能發(fā)生光電效應(yīng)，因a光的頻率最大，則根據(jù)Uce＝eq\f(1,2)mvm2＝hν－W0，可知，a光打出的光電子的遏止電壓最大，選項(xiàng)D正確。5.如圖甲所示是用干涉法檢查厚玻璃板b的上表面是否平整的裝置，a是標(biāo)準(zhǔn)樣板。圖乙所示干涉條紋是兩個(gè)表面反射光的疊加而形成的，這兩個(gè)表面是()A．a(chǎn)的上表面、b的下表面 B．a(chǎn)的上表面、b的上表面C．a(chǎn)的下表面、b的上表面 D．a(chǎn)的下表面、b的下表面解析：選C檢查玻璃板上表面是否平整所形成的干涉條紋是a板的下表面和b板的上表面的反射光干涉產(chǎn)生的。故C正確。6．有種燈具俗稱(chēng)“冷光燈”，用它照射物品能使被照物品產(chǎn)生的熱效應(yīng)大大降低，從而被廣泛應(yīng)用。這種燈降低熱效應(yīng)的原理是燈泡后面放置的反光鏡的表面上鍍有一層薄膜(如氟化鎂)，該膜能消除不鍍膜時(shí)表面反射回來(lái)的熱效應(yīng)最顯著的紅外線(xiàn)，以λ表示紅外線(xiàn)在真空中的波長(zhǎng)，n表示薄膜對(duì)該紅外線(xiàn)的折射率，則所鍍薄膜的厚度最小應(yīng)為(不計(jì)半波損失)()A．eq\f(λ,2n) B．eq\f(λ,4)C．eq\f(λ,4n) D．eq\f(λ,2)解析：選C由題意可知，所鍍的膜為增透膜，增透膜兩個(gè)界面上的反射光相干涉后互相抵消，減少了反射光中的紅外線(xiàn)，從而減少了反射光的能量，故：eq\f(λ′,2)(2k＋1)＝2d(其中k＝0,1,2,3，…)，解得：d＝(2k＋1)eq\f(λ′,4)(其中k＝0,1,2,3，…)，故厚度d的最小值為eq\f(λ′,4)，其中λ′為紅外線(xiàn)在薄膜中的波長(zhǎng)，由題意可知λ′＝eq\f(λ,n)，則d＝eq\f(λ,4n)，故A、B、D錯(cuò)誤，C正確。7．利用圖1所示的裝置(示意圖)，觀察光的干涉、衍射現(xiàn)象，在光屏上得到如圖2中甲和乙兩種圖樣。下列關(guān)于P處放置的光學(xué)元件說(shuō)法正確的是()A．甲對(duì)應(yīng)單縫，乙對(duì)應(yīng)雙縫B．甲對(duì)應(yīng)雙縫，乙對(duì)應(yīng)單縫C．都是單縫，甲對(duì)應(yīng)的縫寬較大D．都是雙縫，甲對(duì)應(yīng)的雙縫間距較大解析：選A單縫衍射圖樣的中央條紋亮且寬，相鄰條紋間距不等；雙縫干涉圖樣中相鄰條紋間距相等。根據(jù)題目中給出的甲、乙兩種圖樣可知，甲是單縫衍射的圖樣，乙是雙縫干涉的圖樣，A選項(xiàng)正確。8.雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置的截面圖如圖所示。光源S到S1、S2的距離相等，O點(diǎn)為S1、S2連線(xiàn)中垂線(xiàn)與光屏的交點(diǎn)。光源S發(fā)出的波長(zhǎng)為λ的光，經(jīng)S1出射后垂直穿過(guò)玻璃片傳播到O點(diǎn)，經(jīng)S2出射后直接傳播到O點(diǎn)，由S1到O點(diǎn)與由S2到O點(diǎn)，光傳播的時(shí)間差為Δt。玻璃片厚度為10λ，玻璃對(duì)該波長(zhǎng)光的折射率為1.5，空氣中光速為c，不計(jì)光在玻璃片內(nèi)的反射。以下判斷正確的是()A．Δt＝eq\f(5λ,c) B．Δt＝eq\f(15λ,2c)C．Δt＝eq\f(10λ,c) D．Δt＝eq\f(15λ,c)解析：選A波長(zhǎng)為λ的光在玻璃片中的傳播速度v＝eq\f(c,n)，通過(guò)10λ的距離，光傳播的時(shí)間差Δt＝eq\f(10λn,c)－eq\f(10λ,c)＝eq\f(5λ,c)，選項(xiàng)A正確。9.如圖所示，在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，S1和S2為雙縫，P是光屏上的一點(diǎn)，已知P點(diǎn)與S1和S2距離之差為2.1×10－6m，今分別用A、B兩種單色光在空氣中做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，問(wèn)P點(diǎn)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(zhǎng)為4×10－7m；(2)已知B光在某種介質(zhì)中波長(zhǎng)為3.15×10－7m，當(dāng)B光從這種介質(zhì)射向空氣時(shí)，臨界角為37°(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)；(3)若用A光照射時(shí)，把其中一條縫遮住，試分析光屏上能觀察到的現(xiàn)象。解析：(1)設(shè)A光在空氣中波長(zhǎng)為λ1，在介質(zhì)中波長(zhǎng)為λ2，由n＝eq\f(c,v)＝eq\f(λ1,λ2)得λ1＝nλ2＝1.5×4×10－7m＝6×10－7m根據(jù)路程差Δr＝2.1×10－6m所以N1＝eq\f(Δr,λ1)＝eq\f(2.1×10－6m,6×10－7m)＝3.5由此可知，從S1和S2到P點(diǎn)的路程差Δr是波長(zhǎng)λ1的3.5倍，所以P點(diǎn)為暗條紋。(2)根據(jù)臨界角與折射率的關(guān)系sinC＝eq\f(1,n)得n＝eq\f(1,sin37°)＝eq\f(5,3)由此可知，B光在空氣中波長(zhǎng)λ3為λ3＝nλ介＝eq\f(5,3)×3.15×10－7m＝5.25×10－7m