最新人教版高中物理选修3-4第十三章《光的干涉》主动成长

主动成长

夯基达标

1.用单色光做双缝干涉实验,下列说法中正确的是( )

A.相邻干涉条纹之间的距离相等

B.中央明条纹宽度比两边明条纹要宽

C.屏与缝之间的距离减小,条纹间的距离增大

D.双缝间距离增大时,条纹间的距离增大 思路解析：由双缝干涉的特征上看条纹间距离相等，且条纹宽度都相同，A 对、B 错.从条纹间的距离λd

l x =?可以看出，双缝与屏间距离越大，双缝间的距离越小，条纹间的距离越大，C 错、D 错.

答案：A

2.用各种单色光在同一装置上做双缝干涉实验,干涉条纹的间距由大到小排列顺序正确的是

( )

A.红、黄、蓝、绿

B.紫、蓝、黄、红

C.绿、黄、红、蓝

D.红、黄、蓝、紫 思路解析：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光，波长由大到小排列，波长越长条纹间距越大.因此，应选D.

答案：D

3.以下关于光的干涉的叙述中,错误的是( )

A.在光屏上波峰与波峰相遇处出现亮纹,波谷与波谷相遇处出现暗纹

B.在光屏上距离两个狭缝的路程差是波长的整数倍处出现亮纹

C.在皂液干涉中,在火焰对侧看到亮暗相间的条纹

D.在皂液干涉中,若亮暗相间的条纹互相平行,则此皂液的厚度均匀

思路解析：光的波峰与波峰相遇处是亮纹，波谷与波谷相遇处也是亮纹，A 错.在皂液干涉中，在反射面一侧看到干涉条纹，C 错.皂液膜的厚度若是均匀的，不会产生干涉，D 错. 答案：ACD

4.一束白光通过双缝后在屏上观察到干涉条纹,除中央白色条纹外,两侧还有彩色条纹,是因为

( )

A.各色光的波长不同,因而各色光产生的干涉条纹间距不同

B.各色光的速度不同,造成条纹间距不同

C.各色光的强度不同

D.各色光通过双缝的距离不同

思路解析：双缝干涉条纹的宽度与波长成正比，各色光的波长不同，则条纹宽度不同，A 正确.

答案：A

5.在双缝干涉实验中( )

A.入射光波长越长,干涉条纹间距越大

B.入射光波长越长,干涉条纹间距越小

C.把入射光由绿光变为紫光,干涉条纹间距变小

D.把入射光由绿光变为红光,干涉条纹间距变小

思路解析：双缝干涉条纹宽度与波长成正比，绿光比紫光的波长大，红光比绿光的波长大，故A 、C 正确.

答案：AC

6.在杨氏双缝干涉实验中,用一束白光照射小孔,在其后的双孔处,用绿玻璃挡住一个孔,再用红玻璃挡住另一个孔,则在光屏上能看到的现象是( )

A.红色干涉条纹

B.绿色干涉条纹

C.红绿相间的条纹

D.没有干涉条纹

思路解析：本题是对光的干涉条件的考查，即相干光频率相同、相位差恒定、振动方向相同，三者缺一不可.

当白光经小孔后进入双孔时，用绿玻璃挡住的小孔只能透过绿光，用红玻璃挡住的小孔只能透过红光，而红绿两色光频率不同，它们并不是相干光源.因此，这不能产生干涉现象，所以答案为D.

答案：D

7.在双缝干涉实验中,光屏上P 点到双缝S 1、S 2的距离之差为δ1=0.75 μm,光屏上Q 点到双缝S 1、S 2的距离之差为δ2=1.5 μm.如果用频率为f=6.0×1014 Hz 的黄光照射双缝,则( )

A.P 点出现明条纹,Q 点出现暗条纹

B.Q 点出现明条纹,P 点出现暗条纹

C.两点均出现暗条纹

D.两点均出现明条纹

思路解析：根据波长与波速的关系式：f

c =λ，得知黄光的波长λ=0.5 μm.则P 点到双缝S 1和S 2的距离之差δ1是黄光波长λ的λ

δ1=1.5倍，即半波长的奇数倍，P 点出现暗条纹；而Q 点到双缝S 1、S 2的距离之差δ2是黄波长λ的

λδ2=3倍，即波长的整数倍，Q 点出现明条纹，所以选项B 正确.

答案：B

8.线光源a 发出的光波长为480 nm,线光源b 发出的光波长为672 nm,则( )

A.用a 做双缝实验,屏上与双缝路程差为δ1=1.68 μm 的P 点将出现暗纹

B.用b 做双缝实验,P 处将出现亮纹

C.用a 做双缝实验,屏上与双缝路程差为δ1=1.44 μm 的Q 处将出现亮纹

D.用单缝做实验,用a 照射时比用b 照射时的中央亮条纹更宽

思路解析：双缝实验中，屏上到双缝的路程差等于波长的整数倍（或半波长的偶数倍）的地方，两束光同相到达，振动加强，出现亮纹；屏上到双缝的路程之差等于半波长的奇数倍的地方，两束光反相到达，振动减弱，出现暗纹.两光源发出的半波长分别为：

2

121=a λ×480×10-9 m=2.40×10-7 m 2

121=b λ×672×10-9 m=3.36×10-7 m P 、Q 两处到双缝的路程差可表示为

δ1=1.68×10-6 m=7(

a λ21)=5(

b λ2

1) δ2=1.44×10-6 m=6(a λ21) 可见，用a 、b 两光源做双缝实验时，屏上P 处到双缝的路程差都等于半波长的奇数倍，两束光相位相反，均为暗纹，A 正确，B 错.用a 做双缝实验时，屏上Q 点处到双缝的路程差恰好等于半波长的偶数倍，Q 处应为亮纹，C 正确.

发生单缝衍射时，波长越长，衍射现象越明显，中央亮纹也就越宽，所以用b 照射时，中央宽条纹较亮较宽，D 正确.

答案：AC

9.S 1、S 2是两个振动情况完全一样的点光源,图13-2-2是它们在某时刻产生的波的示意图,实线表示波峰,虚线表示波谷,此时S 1、S 2皆在波谷.试分别表示出A 、B 、C 、D 四点到两波源的路程.已知空气中光的波长为λ,如果E 点到两波源的距离相等,则图中五点中用光屏可接收到亮点的是哪些?

图13-2-2

思路解析：由波的干涉示意图可知：设A 、B 、C 、D 四点到S 1、S 2的距离分别用1A s 、2A s 、1B s 、2B s 、1C s 、2C s 、1D s 、2D s 来表示，

则1A s =2λ，2A s =2.5λ

1B s =2λ,2B s =2λ

1C s =2.5λ, 2C s =2.5λ

1D s =2λ, 2D s =1.5λ

由干涉图样中明、暗条纹出现的条件可知：

r A =2A s -1A s =2

λ，故A 出现暗条纹 r B =2B s -1B s =0，故B 出现亮条纹

同理可判定，C 、E 出现亮纹，D 点出现暗纹.

答案：略

走近高考

10.激光法散斑测速是一种崭新的测速技术,它应用了光的干涉原理,用二次曝光照相所获得的“散斑对”相当于双缝干涉实验中的双缝,待测物体的速度v 与二次曝光时间间隔Δt 的乘积等于双缝间距.实验中可测得二次曝光时间间隔Δt 、双缝到屏之间的距离l 以及相邻两条亮纹间距Δx.若所用激光波长为λ,则该实验确定物体运动速度的表达式为( ) A.t l x

v ??=λ B.t x l v ??=λ C.x t l v ??=λ D.t

x l v ??=λ 思路解析：由题目信息知：两缝间距d=vΔt ① 由条纹间距与波长λ关系式知：λd l x =

? ② 解①②得：.t x l v ??=

λ 答案：B