高中物理人教版選修34課時跟蹤檢測（十三）光的干涉

課時跟蹤檢測（十三）光的干涉一、單項選擇題1．如圖所示，用頻率為f的單色光垂直照射雙縫，在光屏上的P點出現(xiàn)第3條暗條紋，已知光速為c，則P點到雙縫距離之差S2P－S1P應為()A.eq\f(c,2f)B.eq\f(5c,2f)C.eq\f(c,f)D.eq\f(3c,2f)解析：選B單色光的波長為λ＝eq\f(c,f)，又P點出現(xiàn)第3級暗條紋，即S2P－S1P＝eq\f(5λ,2)＝eq\f(5c,2f)，選項B正確。2．一束白光通過雙縫后在屏上觀察到干涉條紋，除中央白色條紋外，兩側(cè)還有彩色條紋，其原因是()A．各色光的波長不同，因而各色光分別產(chǎn)生的干涉條紋間距不同B．各色光的速度不同，造成條紋的間距不同C．各色光的強度不同，造成條紋的間距不同D．各色光通過雙縫到達一確定點的距離不同解析：選A各色光的頻率不同，波長不同，在屏上得到的干涉條紋的寬度不同，各種顏色的條紋疊加后得到彩色條紋，故A正確。3．在楊氏雙縫干涉實驗中，如果()A．用白光作為光源，屏上將呈現(xiàn)黑白相間的條紋B．用紅光作為光源，屏上將呈現(xiàn)紅黑相間的條紋C．用紅光照射一條狹縫，用紫光照射另一條狹縫，屏上將呈現(xiàn)彩色條紋D．用紫光作為光源，屏上將看不到任何條紋解析：選B用白光作為光源，屏上將呈現(xiàn)彩色條紋，A錯；用紅光作為光源，屏上將呈現(xiàn)紅色條紋與暗條紋(即黑條紋)相間排列，B對；紅光和紫光頻率不同，不能產(chǎn)生干涉條紋，C錯；紫光作為光源，也會發(fā)生雙縫干涉，即出現(xiàn)紫色黑色相間的條紋，D錯。4．關于光的干涉的說法正確的是()A．在雙縫干涉現(xiàn)象里，亮條紋和暗條紋的寬度是不等的B．在雙縫干涉現(xiàn)象里，把入射光由紅光換成紫光，相鄰兩個亮條紋間距將變寬C．只有顏色相同的兩列光波才能產(chǎn)生干涉D．顏色不同的兩列光波也能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，只是不穩(wěn)定解析：選C雙縫干涉條紋中亮條紋與暗條紋的寬度相等，A錯；由干涉條紋的寬度正比于波長知，波長大，條紋寬，紅光的波長大于紫光的波長，故入射光由紅光換成紫光，相鄰兩個亮條紋間距將變窄，B錯；頻率決定光的顏色，由光的干涉條件知C對，D錯。5．如圖所示為單色光雙縫干涉實驗某一時刻的波形，實線表示波峰，虛線表示波谷。在此時刻，介質(zhì)中A點為波峰相疊加點，B點為波谷相疊加點，A、B連線上的C點為某中間狀態(tài)相疊加點。如果把屏分別放在A、B、C三個位置，那么()A．A、B、C三個位置都出現(xiàn)亮條紋B．B位置處出現(xiàn)暗條紋C．C位置出現(xiàn)亮條紋或暗條紋要由其他條件決定D．以上結(jié)論都不對解析：選A在干涉現(xiàn)象中，所謂“振動加強的點”是指兩列波在該點引起的振動方向總是相同，該點的振幅是兩列波的振幅之和，在某些時刻它也可以位于平衡位置(如題圖中C點)。題圖中A、B、C三個位置到兩縫的距離差都為零，故都是振動加強的點，都出現(xiàn)亮條紋，故A正確。二、多項選擇題6．下列關于雙縫干涉實驗的說法中正確的是()A．單縫的作用是獲得一個線光源B．雙縫的作用是獲得兩個振動情況相反的相干光源C．頻率相同、相位差恒定的兩列單色光能夠產(chǎn)生干涉現(xiàn)象D．照射單縫的單色光的頻率越高，光屏上出現(xiàn)的條紋寬度越寬解析：選AC在楊氏雙縫干涉實驗中，單縫的作用是獲得一個線光源，雙縫的作用是獲得兩個振動情況完全相同的光源，故選項A正確，B錯誤；頻率相同、相位差恒定的兩列光可以發(fā)生干涉現(xiàn)象，選項C正確；由c＝λf可得λ＝eq\f(c,f)，頻率越高，波長越短，條紋間距越窄，選項D錯誤。7．關于光的干涉，下列說法中正確的是()A．只有頻率相同的兩列光波才能產(chǎn)生干涉B．頻率不同的兩列光波也能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，只是不穩(wěn)定C．兩個完全相同的相干光源做雙縫干涉實驗時，從兩個狹縫到達屏上的路程差是光波長的整數(shù)倍時出現(xiàn)亮條紋D．兩個完全相同的相干光源做雙縫干涉實驗時，從兩個狹縫到達屏上的路程差是光波長的奇數(shù)倍時出現(xiàn)暗條紋解析：選AC發(fā)生干涉現(xiàn)象時兩列光的頻率必須相同，選項A正確；頻率不同不能產(chǎn)生干涉，而不是干涉不穩(wěn)定，選項B錯誤；干涉發(fā)生時出現(xiàn)亮條紋的條件是路程差是波長的整數(shù)倍或者半波長的偶數(shù)倍，選項C正確；干涉發(fā)生時出現(xiàn)暗條紋的條件是路程差是半波長的奇數(shù)倍，選項D錯誤。8．雙縫干涉實驗裝置如圖所示，綠光通過單縫S后，投射到具有雙縫的擋板上，雙縫S1和S2與單縫S的距離相等，光通過雙縫后在與雙縫平行的屏上形成干涉條紋。屏上O點到兩縫的距離相等，P點是距O點最近的第一條亮條紋。已知紅光、綠光和藍光三種色光比較，紅光的波長最長，藍光的波長最短，那么如果將入射的單色光換成紅光或藍光，討論屏上O點及其上方的干涉條紋的情況，下列敘述正確的是()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點不是藍光的亮條紋D．藍光的第一條亮條紋在P點的上方解析：選AB因O點到S1、S2的距離相等，Δr＝0，故各種色光在O點均為亮條紋，A正確，C錯誤；藍光的波長最短，第一條亮條紋離O點最近，應在P點下方，而紅光的波長最長，第一條亮條紋離O點最遠，應在P點上方，故B正確，D錯誤。三、非選擇題9．光纖通信是70年代以后發(fā)展起來的新興技術，世界上許多國家都在積極研究和發(fā)展這種技術。發(fā)射導彈時，可在導彈后面連一根細如蛛絲的光纖，就像放風箏一樣，這種纖細的光纖在導彈和發(fā)射裝置之間，起著雙向傳輸信號的作用。光纖制導的下行光信號是鎵鋁砷激光器發(fā)出的在纖芯中波長為0.85μm的單色光。上行光信號是銦鎵砷磷發(fā)光二極管發(fā)射的在纖芯中波長為1.06μm的單色光。這種操縱系統(tǒng)通過這根光纖向?qū)棸l(fā)出控制指令，導彈就如同長“眼睛”一樣盯住目標。根據(jù)以上信息，回答下列問題：(1)在光纖制導中，上行光信號在真空中的波長是多少？(2)為什么上行光信號和下行光信號要采用兩種不同頻率的光？(已知光纖纖芯的折射率為1.47)解析：(1)設信號頻率為f，真空中的波長為λ0，c＝λ0f，光