内容正文:
课时跟踪练40 光的波动性
基础应用练
1.激光火箭的体积小,却可以运载更大、更重的卫星或飞船。激光由地面激光站或空间激光动力卫星提供,通过一套装置,像手电筒一样,让激光束射入火箭发动机的燃烧室,使推进剂受热而急剧膨胀,于是形成了一股高温高压的燃气流,以极大的速度喷出,产生巨大的推力,把卫星或飞船送入太空。激光火箭利用的是激光的( )
A.相干性好的特性 B.单色性好的特性
C.亮度高的特性 D.平行度好的特性
C 解析:推进剂在激光束的照射下受热而急剧膨胀,由此可知激光火箭利用了激光亮度高的特性,C正确。
2.利用图1所示的装置(示意图),观察光的干涉、衍射现象,在光屏上得到如图2中甲和乙两种图样。下列关于P处放置的光学元件说法正确的是( )
A.甲对应单缝,乙对应双缝
B.甲对应双缝,乙对应单缝
C.都是单缝,甲对应的缝宽较大
D.都是双缝,甲对应的双缝间距较大
A 解析:单缝衍射图样的中央条纹亮且宽,相邻条纹间距不等;双缝干涉图样中相邻条纹间距相等。根据题目中给出的甲、乙两种图样可知,甲是单缝衍射的图样,乙是双缝干涉的图样,A正确。
3.(2022·辽宁朝阳模拟)双缝干涉实验中,用单色光照射双缝,光屏上出现明暗相间的条纹。若使相邻亮条纹之间的距离变小,可采用的办法是( )
A.减小单色光的波长 B.减小两缝之间的距离
C.增大单色光的强度 D.增大双缝到屏的距离
A 解析:根据双缝干涉的相邻亮条纹中心间距公式Δx=λ可知,要使条纹之间的距离变小,可以通过减小单色光的波长、减小双缝到屏的距离或增大两缝间的距离来完成,与光的强度无关,A正确。
4.(2022·广东广州一模)网络信号的稳定传输通常需要用到光纤和WiFi无线路由器,下列表述正确的是( )
A.光纤通信利用光纤来传输包含信息的电流信号
B.光纤通信利用光的全反射原理传输包含信息的光信号
C.WiFi无线路由器发射包含信息的超声波信号
D.WiFi无线信号可以绕过障碍物传播是利用了波的干涉原理
B 解析:光纤通讯利用光的全反射原理传输包含信息的光信号,通信中的光波主要是激光,不是电流信号,A错误,B正确;WiFi无线路由器发射包含信息的电磁波信号,C错误;WiFi无线信号可以绕过障碍物传播是利用了波的衍射原理,D错误。
5.(2022·山东济南三中模拟)一钠光灯放在一空箱子左侧的双缝前,如图所示,在右壁上产生干涉图样。现给箱子灌满油(不考虑溢油),浸入油中以后( )
A.条纹间距变宽 B.条纹间距变密
C.条纹间距不变 D.条纹消失
B 解析:给箱子灌满油以后(不考虑溢油),根据=和c=nv可知波长变小,又根据公式Δx=λ可知,随着波长越小,条纹间距变密,B正确。
6.将两支铅笔并排放在一起,中间留一条狭缝,通过这条狭缝去看与其平行的日光灯,能观察到彩色条纹,这是由于光的______________(选填“折射”“干涉”或“衍射”)。当缝的宽度________________(选填“远大于”或“接近”)光波的波长时,这种现象十分明显。
答案:衍射 接近
解析:光能绕过障碍物或小孔的现象叫作衍射;产生明显衍射现象的条件:障碍物或孔的尺寸与光的波长差不多或比光的波长小。
素养提升练
7.(2022·江苏盐城一模)如图所示的4种明暗相间的条纹分别是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样(黑色部分表示亮条纹)。在下面的4幅图中从左往右排列,亮条纹的颜色依次是( )
A.红黄蓝紫 B.红紫蓝黄
C.蓝紫红黄 D.蓝黄红紫
B 解析:双缝干涉的条纹是等间距的,而单缝衍射的条纹除中央亮条纹最宽、最亮之外,两侧条纹亮度、宽度都逐渐减小,因此1、3为双缝干涉条纹,2、4为单缝衍射条纹。在双缝干涉中,相邻亮条纹的间距Δx=λ,红光波长比蓝光波长长,则红光干涉条纹的间距大于蓝光干涉条纹的间距,即1、3分别对应于红光和蓝光;而在单缝衍射中,当单缝宽度一定时,波长越长,衍射越明显,即中央条纹越宽越亮,黄光波长比紫光波长长,即2、4分别对应于紫光和黄光;综上所述,1、2、3、4四个图中亮条纹的颜色依次是:红、紫、蓝、黄,B正确。
8.(2020·山东卷)双缝干涉实验装置的截面图如图所示。光源S到S1、S2的距离相等,O点为S1、S2连线中垂线与光屏的交点。光源S发出的波长为λ的光,经S1出射后垂直穿过玻璃片传播到O点,经S2出射后直接传播到O点,由S1到O点与由S2到O点,光传播的时间差为Δt。玻璃片厚度为10λ,玻璃对该波长光的折射率为1.5,空气中光速为c,不计光在玻璃片内的反射。以下判断正确的是( )
A.Δt= B.Δt=
C.Δ