13.3 光的干涉-2020-2021学年高二物理针对训练（人教版选修3-4）

《13.3 光的干涉》针对训练 1．两盏普通白炽灯发出的光相遇时，我们观察不到干涉条纹，这是因为 A．两盏灯亮度不同 B．灯光的波长太短 C．两灯光的振动情况不同 D．电灯发出的光不稳定 【答案】C 【解析】一般情况下，两个不同光源发出的光或同一个光源的不同部分发出的光振动情况往往是不同的，由点光源发出的光或同一列光分出的两列光其振动情况是相同的。 2．白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的，其原因是不同色光的 A．传播速度不同　B．强度不同 C．振动方向不同 D．频率不同 【答案】D 【解析】两侧条纹间距与各色光的波长成正比，不同色光的频率不同、波长不同。这样除中央条纹以外的其他条纹不能完全重合，便形成了彩色条纹。 3．如图是单色光双缝干涉实验某一时刻的波形图，实线表示波峰，虚线表示波谷。在此时刻，介质中A点为波峰相叠加点，B点为波谷相叠加点，A、B连线上的C点为某中间状态相叠加点。如果把屏分别放在A、B、C三个位置，那么 A．A、B、C三个位置都出现亮条纹 B．B位置处出现暗条纹 C．C位置出现亮条纹或暗条纹要由其他条件决定 D．以上结论都不对 【答案】A 【解析】在干涉现象中，所谓“振动加强的点”是指两列波在该点引起的振动方向总是相同，该点的振幅是两列波的振幅之和，而不要理解为该点始终处于波峰或波谷，在某些时刻它也可以位于平衡位置（如图中C点）。所谓“振动减弱的点”是指两列波在该点引起的振动方向总是相反的，该点的振幅是两列波的振幅之差，如果两列波的振幅相同，则该点始终在平衡位置，对光波而言，该点是完全暗的。本题中，A、B、C三点总是振动加强的点，屏上对应出现的都是亮条纹。另外，要特别注意波谷与波谷相遇的点（图中B点）振动也是加强的，不要以为B点是暗的。 4．某同学自己动手利用如图所示的器材，观察光的干涉现象，其中，A为单缝屏，B为双缝屏，C为像屏。当他用一束阳光照射到A上时，屏C上并没有出现干涉条纹。他移走B后，C上出现一窄亮斑。分析实验失败的原因，最大的可能是 A．单缝S太窄 B．单缝S太宽 C．S到S1和S2距离不等 D．太阳光不能作光源 【答案】B 【解析】本实验中，单缝S应非常窄，才可看做“理想线光源”，也才能成功地观察到干涉现象，移走B屏后，在C上出现一窄亮斑，说明单缝S太宽。故B正确，A错误；S到S1和S2距离不等时，也能出现干涉条纹，但中央不一定是亮纹，C错误；太阳光可以作光源，屏上将出现彩色条纹，D错误。 5．瓦斯在隧道施工、煤矿采掘等危害极大，某同学查资料得知含有瓦斯的气体的折射率大于干净空气的折射率，于是他根据双缝干涉现象设计了一个监测仪，其原理如图所示：在双缝前面放置两个完全相同的透明容器A、B，容器A与干净的空气相通，在容器B中通入矿井中的气体，观察屏上的干涉条纹，就能够监测瓦斯浓度。如果屏的正中央O点变为暗纹，说明B中气体 A．一定含瓦斯　　B．一定不含瓦斯 C．不一定含瓦斯 D．无法判断 【答案】A 【解析】如果屏的正中央O变为暗纹，说明从两个子光源到屏的光程差发生变化，所以B中气体一定含瓦斯。 6．杨氏双缝干涉实验中，下列说法正确的是（n为自然数，λ为光波波长） A．在距双缝的路程相等的点形成暗条纹 B．在距双缝的路程差为nλ的点形成亮条纹 C．在距双缝的路程差为neq \f(λ,2)的点形成亮条纹 D．在距双缝的路程差为（n+eq \f(1,2)）λ的点形成暗条纹 【答案】BD 【解析】在双缝干涉实验中，当某处距双缝距离之差Δx为波长的整数倍时，即Δx＝kλ，k＝0，1，2，3，…这点为加强点，该处出现亮条纹；当某处距双缝距离之差Δx为半波长的奇数倍时，即Δx＝（2k＋1）eq \f(λ,2)，k＝0，1，2，3，…这点为减弱点，该处出现暗条纹。 7．关于光的干涉，下列说法正确的是 A．频率相同的两列光波一定能产生干涉现象 B．频率不同的两列光波不可能产生干涉现象 C．用单色光做双缝干涉实验，可观察到明暗相间不等间距的条纹 D．单色光从两个狭缝到达屏上的路程差是光波长的奇数倍时出现暗条纹 E．单色光从两个狭缝到达屏上的路程差是光波长的整数倍时出现亮条纹 【答案】B 【解析】由干涉现象产生的条件可知A错B对，用单色光做双缝干涉实验，可观察到明暗相间等间距的条纹，C错；屏上某点到双缝的距离差为波长整数倍时为明条纹，距离差为半波长奇数倍时为暗条纹，CD错。 8．在双缝干涉实验中，双缝的作用是 A．遮住过于强烈的光 B．形成两个振动情况相同的光源 C．使白光变成单色光 D．使光发生折射 【答案】B 【解析】双缝分光得到相干光。 9．对两列光波在空中叠加，以下说法中正确的是 A．不同的色光有可能发生干涉现象 B．不同的色光不可能发生