2024-2025學(xué)年新教材高中物理第5章光的干涉衍射和偏振第1節(jié)光的干涉測評含解析魯科版選擇性必修第一冊

PAGE5-第1節(jié)光的干涉課后篇鞏固提升必備學(xué)問基礎(chǔ)練1.(多選)下列關(guān)于雙縫干涉試驗的說法正確的是()A.單縫的作用是獲得頻率保持不變的相干光源B.雙縫的作用是獲得兩個振動狀況相同的相干光源C.頻率相同、相位差恒定、振動方向相同的兩列單色光能夠發(fā)生干涉現(xiàn)象D.照耀單縫的單色光的波長越小,光屏上出現(xiàn)的條紋寬度越寬解析在楊氏雙縫干涉試驗中,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狀況完全相同的光源,故選項A錯誤,B正確;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Δy=ldλ答案BC2.一個半徑較大的透亮玻璃球體,若截去其上面的一大部分,然后將剩余部分放到標(biāo)準(zhǔn)的水平面上,現(xiàn)讓單色光豎直射向截面,如圖所示,在反射光中看到的是()A.平行的、明暗相間的干涉條紋B.環(huán)形的、明暗相間的干涉條紋C.只能看到同顏色的平行反射光D.一片黑暗解析球面玻璃與平板玻璃間形成的空氣膜由中心向外,厚度改變不勻稱,故產(chǎn)生不等距的明暗相間的環(huán)形干涉條紋,故選項B正確。答案B3.如圖所示,用頻率為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點到雙縫距離之差S2P-S1P應(yīng)為()A.c2f B.3c2解析單色光的波長為λ=cf,又P點出現(xiàn)第3級暗條紋,即S2P-S1P=5×λ答案D4.某同學(xué)自己動手利用如圖所示的器材,視察光的干涉現(xiàn)象,其中,A為單縫屏,B為雙縫屏,C為像屏。當(dāng)他用一束陽光照耀到A上時,屏C上并沒有出現(xiàn)干涉條紋。他移走B后,C上出現(xiàn)一窄亮斑。分析試驗失敗的緣由,最大的可能是()A.單縫S太窄 B.單縫S太寬C.S到S1和S2距離不等 D.太陽光不能作光源解析本試驗中,單縫S應(yīng)特別窄,才可看作“志向線光源”,也才能勝利地視察到干涉現(xiàn)象,移走B屏后,在C上出現(xiàn)一窄亮斑,說明單縫S太寬,故B正確,A錯誤;S到S1和S2距離不等時,也能出現(xiàn)干涉條紋,但中心不肯定是亮紋,C錯誤;太陽光可以作光源,屏上將出現(xiàn)彩色條紋,D錯誤。答案B5.(多選)如圖所示,一束白光從左側(cè)射入肥皂薄膜,下列說法正確的是()A.人從右側(cè)向左看,可以看到彩色條紋B.人從左側(cè)向右看,可以看到彩色條紋C.彩色條紋水平排列D.彩色條紋豎直排列解析一束白光射到薄膜上,經(jīng)前后兩個界面反射回來的光相遇,產(chǎn)生干涉現(xiàn)象,我們由左向右看可以看到彩色條紋,故選項A錯誤,選項B正確;由于薄膜同一水平線上的厚度相同,所以彩色條紋是水平排列的,故選項C正確,選項D錯誤。答案BC6.如圖所示為單色光雙縫干涉試驗?zāi)骋粫r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。假如把屏分別放在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確定D.以上結(jié)論都不對解析在干涉現(xiàn)象中,所謂“振動加強(qiáng)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,而不要理解為該點始終處于波峰或波谷,在某些時刻它也可以位于平衡位置(如題圖中C點)。所謂“振動減弱的點”是指兩列波在該點引起的振動方向總是相反的,該點的振幅是兩列波的振幅之差,假如兩列波的振幅相同,則該點始終在平衡位置。對光波而言,該點是完全暗的。答案A7.(多選)雙縫干涉試驗裝置如圖所示,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(lán)光三種色光比較,紅光的波長最長,藍(lán)光的波長最短,那么假如將入射的單色光換成紅光或藍(lán)光,探討屏上O點及其上方的干涉條紋狀況,下列敘述正確的是()A.O點出現(xiàn)紅光的亮條紋B.紅光的第一條亮條紋在P點的上方C.O點不出現(xiàn)藍(lán)光的亮條紋D.藍(lán)光的第一條亮條紋在P點的上方解析中心O點到S1、S2的路程差為零,所以換不同顏色的光時,O點始終為亮條紋,選項A正確,C錯誤;波長越長,條紋間距越寬,所以紅光的第一條亮條紋在P點上方,藍(lán)光的第一條亮條紋在P點下方,選項B正確,D錯誤。答案AB關(guān)鍵實力提升練8.(多選)雙縫干涉部分試驗裝置如圖所示,調(diào)整試驗裝置使得像屏上可以看到清楚的干涉條紋。關(guān)于干涉條紋的狀況,下列敘述正確的是()A.若將像屏向右平移一小段距離,屏上仍有清楚的干涉條紋B.若將像屏向左平移一小段距離,屏上的干涉條紋將不會發(fā)生改變C.若將像屏向上平移一小段距離,屏上仍有清楚的干涉條紋D.若將像屏向上平移一小段距離,屏上的干涉條紋將不會發(fā)生改變解析雙縫干涉發(fā)生后,并不只在有光屏處有干涉圖樣,而是在雙縫右側(cè)的空間,只要通過雙縫后兩列光在相遇的地方疊加都能發(fā)生光的干涉現(xiàn)象,并且在新的位置仍很清楚,A、C、D正確。答案ACD9.右圖是用薄膜干涉法檢查平面的平整程度的示意圖。其中AB是透亮的標(biāo)準(zhǔn)樣板,CD是被檢查的平面。用單色光從上面豎直地照耀下來,從AB上方視察到有明暗相間的條紋,這是由兩束反射光疊加形成的。下列說法正確的是()A.兩束反射光分別是從AB的上表面和AB的下表面反射的B.兩束反射光分別是從AB的上表面和CD的上表面反射的C.兩束反射光分別是從AB的下表面和CD的上表面反射的D.假如將右邊BD間墊的薄片變薄些,視察到相鄰亮條紋間的距離將減小解析AB是等厚的透亮樣板,CD是不透亮的,發(fā)生干涉現(xiàn)象是由兩者之間的空氣膜造成的。明確薄膜干涉的成因后,可知本題選項C正確。墊片變薄后,在同一位置,兩束反射光的光程差變小,而相鄰亮條紋的光程差是一個波長,由于AB傾角變小,因此相鄰亮條紋間的距離應(yīng)增大。答案C10.如圖所示,在雙縫干涉試驗中,若用λ=5×10-7m的光照耀,屏上O點是中心亮條紋,屏上A點為其次級亮條紋所在處。若換用λ2=4×10-7m的光照耀時,屏上O點處是什么狀況?屏上A點處又是什么狀況?解析從雙縫到屏上O點的距離之差,無論用何種頻率的光入射,路程差總是零。所以O(shè)點仍舊是亮條紋。從雙縫到屏上A點的路程差d=S2A-S1A,用λ1光入射時為其次